综放工作面煤壁片帮控制技术分析与应用

"综放工作面端头顶板稳定性分析及控制" 综放工作面，即综合机械化放顶煤工作面，其端头顶板稳定性是煤矿安全生产的重要环节。本研究主要探讨了影响端头顶板稳定性的因素，并提出相应的控制措施。通过对端头围岩特性和不同工况的模拟分析，发现工作面不放顶煤的长度、端头支护强度以及巷道锚杆支护方式对端头顶板稳定性有显著影响。 首先，工作面不放顶煤的长度增加可以提高端头顶板的稳定性。这是因为不放顶煤意味着减少了顶煤的暴露面积，从而减小了顶板的荷载，有利于保持顶板的完整性。 其次，强化端头支护强度也是提升稳定性的重要手段。通过增强支护结构，如采用高强度的支护材料或改进支护设计，能够有效地分散顶板压力，减少顶板下沉的风险。 此外，巷道采用锚杆支护方式可以显著改善顶板稳定性。锚杆能够与围岩形成整体，提供横向支撑，防止顶板因开采活动产生的应力集中导致的破裂。 在实际操作中，为了防止煤壁片帮（煤壁崩落），采取了以下措施： 1. 减少放顶煤的范围，缩短煤壁的暴露时间和暴露范围，降低煤壁受压状态。 2. 适当降低采高，加快推进速度，以减少煤壁因长时间暴露而引起的变形和片帮。 3. 应用煤壁注浆加固技术，通过注入浆液封闭煤层的裂隙，增强煤壁的抗压能力。 4. 改变煤体的性质，如煤层注水，可以使煤体预先卸压，减小塑性区宽度，降低煤壁的脆性，防止片帮发生。 实施这些措施后，余吾煤业S1206工作面的煤壁片帮问题得到了显著改善。煤壁片帮的最大深度和平均片深均明显下降，冒高和冒顶范围也大幅度降低，验证了这些措施的有效性。 在选择工作面参数方面，根据研究结果，煤壁的侧向位移最大值位于距顶端0.35H处，因此，选择带有护帮板的液压支架，并确保护帮范围覆盖该区域至关重要。同时，随着采高的增加，煤壁的水平位移和剪切破坏区域也会增大，因此，对于高瓦斯和煤层较软的工作面，如余吾煤业S1206，选择合适的采高（如3m左右）和适宜的支架工作阻力（如1MPa）能有效保护煤壁，防止片帮。 通过科学的分析和合理的工程措施，可以有效地控制综放工作面端头顶板的稳定性，减少煤壁片帮问题，保障煤矿的安全生产。这些研究成果对于类似地质条件下的煤矿具有重要的实践指导意义。