大倾角软煤综放工作面煤壁片帮力学机制与防治策略

在大倾角软煤综放采场中，工作面煤壁片帮是一种常见的灾害现象，它对"支架-围岩"系统的稳定性构成了严重威胁。本文[伍永平、郎丁、解盘石，2016]的研究基于空间受力模型的构建，将数值计算与理论分析紧密结合，深入探讨了煤壁片帮的力学机理、形态特征及其引发的灾难性后果。 煤壁主要的破坏形式表现为剪切滑移破坏，这种破坏方式显示出煤壁的不稳定性，特别是在工作面倾斜的中上部区域，片帮的发生频率更高。片帮的形态通常是非规则四棱锥体，而且具有继发性，即一旦发生一次片帮，可能会触发后续的连锁反应，形成恶性循环。当煤壁片帮发生后，会引发"片帮-冒顶"的现象，这会导致支护系统失去对顶板和底板运动的有效控制，从而加剧围岩的运动变形。 更为关键的是，这种变化会进一步演化为"煤壁片帮→顶煤冒空→支架倾倒→底板滑移"的恶性围岩灾变机制。这种连续的过程不仅威胁到矿工安全，还可能引发巷道破坏和设备损坏，影响整个采掘系统的正常运行。因此，对大倾角软煤综放工作面的煤壁片帮防控显得尤为重要。 研究者们根据长山子煤矿1123工作面的实际生产情况，提出了一系列针对煤壁片帮的防控措施。这些措施可能包括优化支架设计，增强煤壁支撑强度，实施动态监测和预警系统，以及定期进行维护和修复，以预防或减缓片帮的发生。同时，强化工作人员的安全培训，提高应对突发事故的能力也是必不可少的。 总结来说，本文通过深入剖析大倾角软煤综放工作面煤壁片帮的机理和致灾机制，为提升采掘作业的安全性和效率提供了科学依据，对于保障矿山开采过程中的安全稳定具有重要意义。通过空间模型、剪切滑移的理解和应用，可以更好地理解和控制这一复杂地质现象，降低其带来的灾害风险。