大采高综采煤壁片帮的能量准则分析与防治策略

在"基于能量准则的大采高综采面煤壁片帮机理分析"这篇论文中，作者祝凌甫深入探讨了大采高工作面开采过程中煤壁片帮问题的重要影响。大采高（即高采煤厚度）工作面由于其特有的开采方式，煤壁承受着巨大的张力，可能导致煤壁的不稳定，从而造成大面积的片帮现象，严重影响工作效率和安全。论文首先通过对煤壁受拉破坏特征的分析，揭示了片帮发生的板状失稳机理，这涉及到了煤体内部应力分布、断裂力学以及力学响应等关键因素。 作者采用线弹性能准则，这是一种评估材料在弹性阶段抵抗变形的能力的方法，来量化煤壁在大采高下的力学性能。同时，脆性准则，即关注材料的断裂韧度，也被用来衡量煤壁抵抗突然破裂的能力，这对于预测和防止煤壁片帮具有重要意义。RQD（岩石质量指标），作为一种评价岩体整体性的指标，也在文中被用于评估煤壁的稳定性。 论文进一步探讨了割煤高度与煤壁片帮之间的关系，通过理论模型和实际案例研究，提出了在特定煤层赋存条件下的临界稳定高度计算方法。这个临界值对于指导矿井设计和操作至关重要，能够帮助工程师确定安全的采掘参数，避免过高的开采导致的煤壁失稳。 最后，论文提出了一系列预防煤壁片帮的技术措施，这些措施可能包括合理的开采布局、支护优化、动态监测煤壁状态以及采用先进的应力控制技术等，以确保在满足经济效率的同时，确保作业区域的长期安全。 这篇论文深入分析了大采高综采面煤壁片帮的物理机理，提供了一种综合运用多种力学准则和技术手段来评估和控制片帮风险的方法，对于提升煤炭开采行业的安全性和生产效率具有重要的参考价值。