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大采高综采工作面煤壁片帮机理与控制技术研究的开题报告
题目：大采高综采工作面煤壁片帮机理与控制技术研究
一、选题背景和意义
大采高综采工作面是目前煤炭生产中普遍采用的采煤方式，但是在煤壁片帮的控制上却存在很大的困难和挑战。煤壁片帮的不稳定性导致了工作面的稳定性降低、生产效率下降、安全风险增加等问题。因此，对大采高综采工作面煤壁片帮机理和控制技术的研究具有重要意义。
二、研究内容和方法
1.煤壁片帮的形成与演化机理研究
通过理论分析和实验研究，探究煤壁片帮形成的物理机理和演化规律。研究煤层结构、应力分布、岩层性质等因素对煤壁片帮形成的影响，并提出影响因素的量化指标，为后续的研究提供基础。
2.煤壁片帮控制技术研究
基于煤壁片帮的形成机理，提出有效的煤壁片帮控制技术。包括采用支护方式控制煤壁片帮、使用压裂技术减缓煤壁片帮演化速度、采用地压治理技术改变煤壁片帮的力学特性等方法。
3.煤壁片帮监测与预测技术研究
建立煤壁片帮监测和预测模型，通过工业CT扫描仪等技术手段对工作面煤壁片帮的形态、性质和演化规律进行实时监测和预测，提出相应的监测技术和预测方法。
三、研究方案和进度安排
1.研究方案
（1）煤壁片帮形成与演化机理研究
对煤层结构、组成、岩性、地应力等进行实地调研，建立合理的机理模型并进行数值模拟，同步研究不同支护方式下煤壁片帮演化情况。
（2）煤壁片帮控制技术研究
采用支护方式、压裂技术、地压治理技术等控制方法进行实验室和现场验证，并对效果进行评估。
（3）煤壁片帮监测与预测技术研究
建立煤壁片帮监测与预测模型，确定监测设备，开发数据分析软件，对采煤工作面煤壁片帮实时进行监测。
2.进度安排
第一年：对煤壁片帮的形成与演化机理进行研究，建立合理的模型并进行数值模拟；初步探索煤壁片帮控制技术，开展实验室验证。
第二年：对支护方式、压裂技术、地压治理技术等进行现场验证，并评估效果；初步建立煤壁片帮监测与预测模型，确定可以使用的监测设备。
第三年：对煤壁片帮监测与预测模型进行深入研究，完善并调试数据分析软件，实现动态监测；最终确定有效的煤壁片帮控制技术，提供指导意见给采煤企业。
四、预期成果和创新性
本研究预期取得以下成果：
（1）对大采高综采工作面煤壁片帮的形成机理和演化规律进行深入研究，并形成完整、系统的研究报告。
（2）提出适用于大采高综采工作面煤壁片帮控制的技术方案，并进行实验室和现场验证。
（3）建立大采高综采工作面煤壁片帮实时监测与预测系统。
本研究的创新点在于：
（1）对大采高综采工作面煤壁片帮形成机理和演化规律进行深入研究，揭示了煤壁片帮的形成机理和演化规律，为采煤企业提供了对煤壁片帮形成的深入认识和解决方法。
（2）提出适用于大采高综采工作面煤壁片帮控制的技术方案，并进行实验室和现场验证，为精准控制大采高综采工作面煤壁片帮提供了重要依据。
（3）建立大采高综采工作面煤壁片帮实时监测与预测系统，为采煤企业提供实时监测和预警，提高了采煤安全和生产效率。