松软顶板煤壁片帮：作用机制与防治策略

本文主要探讨了松软顶板采场中煤壁片帮与顶板冒落的作用机理。研究以色连一号矿8101工作面为案例，通过对现场实际测量的数据进行分析，揭示了松软顶板在煤壁片帮影响下的动态变化。研究发现，煤壁片帮会显著增加工作面的空顶距，进而加速松软顶板的冒落过程。通过理论分析和实地测量，确定了顶板冒落发生的条件，即在正常推进中（如及时移架），当工作面空顶距达到0.5米至1.14米时，松软顶板的稳定性显著下降，易引发冒落。 进一步的数值模拟结果显示，煤壁片帮后，空顶区的顶板承受更大的拉伸破坏，支架上方的顶板区域和煤体深部的极限平衡区范围减小。这导致片帮后顶板的垂直应力增加，特别是煤壁与支架之间的区域，下沉量可达0.5米。这些变化直接影响到顶板的承载能力，使得空顶区的顶板垂直应力、剪切应力以及整体下沉量增大，从而提高了顶板发生冒落的风险。 本文的结论为松软顶板采场的安全生产提供了重要的指导，提出了一系列防治原则和措施，包括强化支护技术、优化采煤工艺、实时监测顶板状态等，旨在减少煤壁片帮引发的顶板事故，保障矿工安全和提高生产效率。这项研究对于理解和控制松软顶板采矿中的复杂动力学行为具有重要意义，对改善采矿工程的安全性和经济效益具有深远的影响。 关键词：松软顶板、煤壁片帮、顶板冒落、力学模型、数值模拟。该研究遵循了TD323类别，并被赋予文献标识码A，表明其在煤炭工程领域的学术价值。