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大采高工作面煤壁片帮机理与防治技术研究
大采高工作面煤壁片帮机理与防治技术研究
摘要：大采高煤壁片帮是煤矿开采中常见的地质灾害之一，严重影响煤矿安全生产。本文对大采高工作面煤壁片帮的形成机理及防治技术进行了研究。结果表明，这些片帮主要受到地质构造、矿层应力和煤体脆性等因素的共同影响。针对此问题，研究人员提出了一系列防治技术，如合理的采煤工艺、科学合理的支护措施和有效的预测预警方法等。这些技术的应用能够有效地减少大采高工作面煤壁片帮的发生，提高煤矿安全生产水平。
关键词：大采高工作面，煤壁片帮，机理，防治技术
1.引言
大采高煤矿开采是现代煤矿开采的一种重要方式，具有高效、节能、环保等优势。然而，大采高工作面煤壁片帮问题一直是制约大采高煤矿开采的重要因素之一。煤壁片帮是指在煤矿开采过程中，煤壁发生局部剥落导致裂缝和岩层移动，从而造成片帮的形成。这些片帮不仅增加了矿井地压，还会引发冲击地压等危险，严重威胁煤矿的安全生产。
2.煤壁片帮形成机理
大采高矿井煤壁片帮形成机理非常复杂，常受到以下几个因素的影响。
2.1地质构造
地质构造是影响煤壁片帮形成的重要因素之一。在大采高矿井开采过程中，煤壁常受到断裂、断层等构造的影响，地应力随着断裂面的发育而分布不均，导致煤壁的破坏和裂隙的扩展。
2.2矿层应力
矿层应力也是煤壁片帮形成的重要因素之一。大采高工作面开采导致矿层应力重新分布，局部矿层应力超过了煤壁的承载能力范围，导致煤壁发生剥落和裂隙扩展，最终形成煤壁片帮。
2.3煤体脆性
煤体脆性是指煤体抗拉强度和韧性的综合表征。煤体脆性与矿层应力有密切关系。当煤体受到应力作用时，如果煤体脆性较低，则容易发生破碎和剥落，从而产生煤壁片帮。
3.煤壁片帮防治技术
为了解决大采高工作面煤壁片帮问题，研究人员提出了一系列防治技术。
3.1合理的采煤工艺
合理的采煤工艺是防治煤壁片帮的基础。采煤工艺应根据煤层地质构造、矿层应力和煤体脆性等因素进行选择，合理分段、适当控制回采速度，减少煤壁的破坏程度。
3.2科学合理的支护措施
科学合理的支护措施是防治煤壁片帮的重要手段。支护措施应根据煤层的地质条件和矿层应力特点进行设计，采用合理的支架型号和规格，保证支护的牢固性和稳定性。
3.3有效的预测预警方法
有效的预测预警方法是防治煤壁片帮的重要手段。通过地质预测和监测，对煤壁的状况进行及时监测和预警，通过合理的防治措施，及时避免片帮的发生。
4.结论
大采高工作面煤壁片帮的形成机理及防治技术研究对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。研究结果表明，煤壁片帮的形成主要受到地质构造、矿层应力和煤体脆性等因素的影响。通过合理的采煤工艺、科学合理的支护措施和有效的预测预警方法等技术的应用，能够有效地减少大采高工作面煤壁片帮的发生，提高煤矿安全生产水平。