松软厚煤层大采高仰采煤壁片帮机理与防治

"该研究主要探讨了松软厚煤层大采高仰采工作面煤壁片帮的机理，并提出了防止煤壁片帮的有效措施。通过解析方法和数值模拟，研究了仰采角度和采高对煤壁稳定性的影响。研究发现，随着煤层仰采角度增加，片帮的可能性增加，当角度超过10°时，片帮问题尤为严重。同时，采高增加会加大片帮深度，但存在一个临界采高，超过这个值会急剧加剧煤壁内部的破坏。" 这篇研究深入分析了松软厚煤层在大采高仰采工作面面临的煤壁片帮问题，这是一项在煤矿开采中至关重要的安全问题。煤壁片帮指的是煤层开采过程中，煤壁因失去支撑而发生垮塌的现象，可能导致开采效率降低、设备损坏，甚至造成严重的安全事故。 首先，研究者采用解析方法，探讨了大倾角仰采工作面煤壁片帮的力学机制。煤层的仰采角度是影响片帮的一个关键因素。随着开采角度增大，煤壁承受的剪切力增加，导致煤壁更容易发生剪切破坏，从而引发片帮。在特定地质条件下，当煤层倾角超过10°时，片帮现象显著加剧，表明在这种情况下必须采取更有效的支护措施。 其次，通过数值模拟，研究人员考察了采高对煤壁稳定性的影响。他们发现，提高采高会增加片帮的深度，但这并不意味着采高越大越好。存在一个合理的采高临界值，当采高超过这个值，煤壁内部的破坏深度将急剧增加，这可能导致更为严重的片帮事故。因此，确定合适的采高对于防止煤壁片帮至关重要。 为了防止煤壁片帮，研究建议采取以下策略：优化开采设计，尽可能选择较小仰采角度以减少剪切破坏；控制采高在临界值以下，确保煤壁的稳定性；加强支护系统，如使用锚杆、喷浆等技术提供额外的支撑；进行实时监测，利用监控系统及时发现煤壁的异常变化，以便及时采取应对措施。 松软厚煤层大采高仰采工作面的煤壁片帮问题是煤炭开采中的重要挑战。通过深入研究其机理并采取相应的预防措施，可以显著降低片帮风险，提高煤矿开采的安全性和经济效益。这项研究为煤炭行业的安全高效开采提供了理论依据和技术支持。