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坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律研究
【摘要】本文以坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律为研究对象，通过对相关文献和实验数据的综合分析，总结了煤层一次采矿过程中的矿压显现规律，并提出了相应的预防和控制措施。研究结果表明，在坚硬顶板煤层一次采全高的过程中，存在着不同阶段的矿压显现规律，其中顶板失稳、支架变形以及矿压突出是主要的矿压显现形式。为了减轻矿压带来的危害，应采取针对性的措施，包括合理的顶板支护设计、合理的煤层采高和合适的支架参数选择等。本研究为坚硬顶板煤层的安全开采提供了有益的参考借鉴。
【关键词】坚硬顶板煤层；一次采全高；矿压显现规律；预防控制措施
一、引言
随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿开采逐渐向深部和高瓦斯煤层发展。而坚硬顶板煤层由于顶板坚硬性较高，采动过程中存在煤层顶板失稳、支架变形和矿压突出等问题，成为矿工工作面的重要安全隐患。因此，对坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律进行研究，对于保证矿工的人身安全，提高采煤效率具有重要意义。
二、研究方法
本文采用文献综述和实验数据分析相结合的方法，收集了大量的研究文献和实验数据，并对数据进行整理和分析，总结坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律。
三、矿压显现规律
经过对研究文献和实验数据的综合分析，本文发现坚硬顶板煤层一次采全高过程中存在着不同阶段的矿压显现规律。
3.1顶板失稳
在采煤过程中，坚硬顶板会因受力不均匀而产生失稳现象。失稳主要体现为顶板下沉、离层和冒顶等。其中顶板下沉是最常见的一种现象，主要由于采动引起煤层顶板强度的减小，导致顶板产生下沉。离层是指顶板与煤层分离导致的现象，一般在采动过程中比较常见。冒顶是指煤与冒出的顶板岩层一起冒顶的现象，是顶板失稳的严重形式。
3.2支架变形
在坚硬顶板煤层的一次采全高过程中，由于采动压力的作用，支架会产生一定的变形。这种变形主要表现为支架腿变形、支架体变形和支架的后退等。支架变形不仅会导致工作面的变窄，降低采煤效率，还对矿工的人身安全构成威胁。
3.3矿压突出
矿压突出是指在采煤过程中，由于煤与岩层的失稳破坏现象，导致煤与岩层的快速破裂挤出，形成岩石片或岩石体抛掷到工作面上。矿压突出不仅会造成顶板的破坏，还会导致煤与岩层的混合物溃落，给矿工的人身安全带来极大威胁。
四、预防控制措施
为了有效预防和控制坚硬顶板煤层一次采全高的矿压显现，本文提出以下预防控制措施。
4.1合理的顶板支护设计
针对坚硬顶板的特点，应采用适宜的顶板支护方式。可以选择切隅支架、锚索支护等方式，以增加顶板的稳定性。同时，根据实际情况调整支架的间距和高度，使其能够承受相应的载荷。
4.2合理的煤层采高
在一次采全高的过程中，应根据煤层强度和顶板状况等因素，合理确定采高。合理的采高可以减少矿压的显现，提高支架的承载能力，降低顶板失稳和支架变形的风险。
4.3合适的支架参数选择
支架的选择和参数设置对于矿压的控制非常重要。应根据煤层的力学性质、岩层的稳定性和矿山的实际情况等因素，选择适合的支架型号和参数。同时，应根据矿压显现规律进行长周期、短周期支架调整，以保证支架的稳定性和可靠性。
五、结论
本文通过对坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律的研究，总结了煤层一次采矿过程中的矿压显现规律，包括顶板失稳、支架变形和矿压突出等。并提出了相应的预防和控制措施，包括合理的顶板支护设计、合理的煤层采高和合适的支架参数选择。本研究为坚硬顶板煤层的安全开采提供了有益的参考借鉴，对于保证矿工的人身安全，提高采煤效率具有重要意义。
【参考文献】(此处省略)