特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮控制策略

"特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮机理及控制" 在煤炭开采中，特厚煤层的大采高综放（综合机械化放顶煤）工作面经常面临煤壁片帮的问题，这不仅影响生产效率，还可能引发安全隐患。不连沟煤矿F6202工作面的实例展示了这个问题的严重性。通过现场调研和观测，研究人员发现煤壁片帮主要发生在特定区域，并分析了其基本特征。 煤壁片帮的发生与多种因素有关。首先，顶板结构的变化对煤壁稳定性产生直接影响。在大采高综放过程中，顶板形成了“下位组合悬臂梁-上位砌体梁”结构。当组合悬臂梁因失稳而断裂时，会在煤壁上方形成“反弹区”，这个区域的冲击力可能导致煤壁片帮。其次，液压支架的工作阻力也是关键因素。如果支架工作阻力不足，可能会导致组合悬臂梁的结构强度被伪增强，积累的应变能会突然释放，加剧煤壁片帮现象。 此外，工作面推进速度过快也是诱发片帮的重要原因。快速推进可能导致顶板控制难度增大，使得结构应力分布不均匀，增加煤壁的不稳定性。因此，减缓工作面推进速度有助于减少片帮的发生。 针对这些问题，研究者提出了综合治理方案，包括煤层注水、适当减缓工作面推进速度以及提高液压支架工作阻力。煤层注水可以增加煤体的湿度，降低其脆性，从而减小片帮的可能性。适当减慢推进速度可以给予顶板更多的稳定时间，避免快速推进造成的结构破坏。而增大液压支架工作阻力则直接增强了对煤壁的支撑力，有效抑制了片帮的发生。 实际工程应用显示，采取这些措施后，煤壁片帮的频次和每日片帮深度的平均值都有显著降低，表明该综合治理方案取得了良好的治理效果。这一研究对于解决特厚煤层大采高综放工作面的煤壁片帮问题提供了理论依据和技术支持，对提升煤炭开采的安全性和效率具有重要意义。