大采高综放工作面煤壁片帮加剧原因及顶梁结构优化

本文主要探讨了大采高综放工作面在煤炭开采过程中遇到的重要问题——煤壁片帮与顶煤冒放性之间的复杂关系。作者针对塔山煤矿的大采高综放开采情况，运用理论分析、数值模拟以及现场实测的方法，深入研究了大采高综放工作面与传统大采高综采工作面在煤壁稳定性方面的差异。研究发现，在相同的机采高度下，大采高综放工作面由于塑性破坏区的叠加以及顶煤的冒落释放压力，其煤壁片帮现象更为剧烈。这表明，抑制煤壁片帮的措施可能会影响顶煤的自然冒放，从而带来开采效率和安全性的挑战。 作者指出，液压支架的结构参数对这个问题有显著影响。例如，合理的初撑力可以既有助于缓解煤壁片帮，又不会过度抑制顶煤的自然冒放。整体顶梁相比铰接顶梁更能有效地控制煤壁片帮的发生，通过调整液压支架顶梁的长度，可以在一定程度上平衡片帮抑制与顶煤释放的需求。此外，护帮板与伸缩梁的分体结构相较于传统的连体结构，对于减小煤壁片帮的发生具有更好的效果。 该研究强调了在大采高综放工作中，既要考虑煤壁的稳定性，也要兼顾顶煤的合理利用，这是当前煤矿开采技术面临的重大课题。通过这些研究结果，可以为优化大采高综放工作面的设计和操作提供科学依据，以提升煤炭开采的安全性和经济效益。文章最后提供了详细的参考文献信息，以供后续相关研究者进一步探讨和应用。