大采高工作面片帮机理与治理探究.pdf

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1、江西煤炭科技2016年第1期JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGYNO．12016大采高工作面片帮机理与治理探究郭强(山西焦煤汾西矿业两渡煤业，山西灵石030302)摘要：大采高回采作为目前国内煤炭回采最为常见的工艺之一，其作业的安全性与连续性对于矿井经济效益有着直接的影响。在对大采高工作面片帮原因与影响因素进行分析的基础上，结合具体工程实例，对工作面片帮的有效治理提出几点见解，为提升大采高工作面作业的安全性和保障作业的持续进行提供了一定借鉴与参考。关键词i大采高；片帮；机理；治理措施中图分类号iTD82

2、3．2文献标识码：B文章编号：1006—2572(2016)01—0095—03ResearchontheMechanismandTreatmentofRibSpailinginCoalMiningFacewithLargeMiningHeightGuoQiang(LiangduCoalMiningIndustryCo．，FenxiMiningIndustryCo．，Ltd．，Lingshi，Shanxi031300)Abstract：Asoneofthecommondomesticcoalminingprocess，lar

3、geminingheightminingssafetyandcontinuoushasdirectinfluenceoneconomicbenefitsofcoalmine．Basedontheanalysisofribcausesandimpactfactors011largeminingheight，andcombinedwithspecificexamplesofproject，thepaperputforwardsomeeffectivecon—trollingofcoalfacerib，whichprovidesc

4、ertainreferenceforthesafetyproductionandsustainmentoperationsonlargeminingheightface．Keywords：largeminingheight；ribspalling；mechanism；controlmeasures煤壁片帮几率会随着煤层开采高度的增大而不断增1．1片帮原因分析大，特别是在大采高工作中，一旦出现片帮现象就会对生对于大采高工作面而言，回采作业之后，由于垮落的产的正常、有序进行造成极大的阻碍“。同时，煤壁发生顶板及周边围岩难以将采空

5、区重新充满，这使得坚硬岩层片帮后还会对工作面的顶板造成影响，加剧顶板裂隙的发下部存留有较大体积的自由空间，导致基本顶岩层断裂后育并使得支架出现受力不均的现象，严重的甚至会使支架无法构成砌体梁平衡。同时基本顶在断裂回转时会对下部件受损，从而导致顶板事故，对作业人员的生命安全造部岩层及工作面液压支架形成冲击载荷，进而在工作面前成威胁。所以探究大采高条件下综采工作面煤壁片帮的部煤体中生成很大的支撑压力。加之此时煤壁受力处于机理与控制技术有着极为重要的现实意义。不稳定状态，一旦超出煤壁的承载临界值，就会导致煤壁1大采高工作面片帮机理

6、分析的破碎，形成片帮。·95·1．2煤壁片帮影响因素分析及工作面液压支架共同分担。这种情况下，当支架支撑力(1)采高的影响不够时，顶板压力的大部分便会集中作用到煤壁上，当应依据工程实测数据总结得出的煤壁片帮同采高关系力集聚超过煤壁的承载极限后就会导致煤体破碎突出，形见图1。由图1分析可知，煤壁片帮的强度会随着工作面成片帮现象，进而危及工作面安全。回采高度的增加而呈现渐增的非线性变化，且增大速率也2防治措施分析呈现增加趋势，这表明在相交于一般回采工作面，大采高2．1现场概述工作面的煤壁片帮几率和强度均相对较大。张家沟矿为典型的

7、厚煤层矿井，井下1102工作面埋l深450m，煤层厚度平均为5．6m，倾角7。～l0。，回采工作l面为沿煤层倾向布设的大采高综放工作面，在工作面回采糕作业初期，工作面未见煤壁片帮和顶煤冒落现象，但伴随制工作面不断推进以及回采高度的持续增大，煤壁片帮现象开始逐渐加剧，特别是断面破碎而出现大量煤块直接涌向0l23456端头运输设备与支护设备时，对工作面回采作业的安全会采高／m造成严重威胁。图1煤壁片帮深度与采高的关系2．2煤壁片帮防治措施(2)煤层自身性质(1)控制合理的采高对于综采面前部煤层而言，其在力学上有着明显的转借助FL

8、AC3D数值模拟软件分别对采高5m和4m化性与不连续性。当煤体内部不存在机理发育或机理发的工作面煤壁受力状况进行分析，数值模拟见图3。通过育不明显时，会呈现显著的各向差异性，反之则会呈现显对图片的分析可知，伴随工作面采高的增加，作业面超前著的各向同性。若是后者，则煤体的强度会大幅降低，这支