以芦岭煤矿Ⅱ927工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场试验等方法,分析了松软煤层工作面的破坏机理及控制措施,提出煤壁片帮的控制原则及控制途径,确定了控制方案和合理的参数,包括工作面支架工作阻力、采高、工作面推进速度及注水量的调整。该研究可为松软厚煤层综放开采的生产实践提供较好的理论指导和宝贵经验。
【松软厚煤层综放开采煤壁片帮控制技术研究】
综放开采是一种高效的煤炭开采方式，尤其在处理厚煤层时具有显著优势。然而，对于松软煤层而言，开采过程中煤壁的片帮问题成为一大挑战，严重影响工作面的安全与生产效率。本文以芦岭煤矿Ⅱ927工作面为例，深入探讨了如何有效控制煤壁片帮，以确保开采过程的稳定。
研究者通过理论分析，明确了松软煤层工作面破坏的机理。这涉及到煤体本身的物理特性，如松软度、节理发育程度，以及开采过程中产生的矿山压力。当煤层的内在稳定性不足，加上开采过程中产生的应力分布不均，煤壁就可能出现片帮现象，即煤壁沿着原有的裂隙或新的应力集中区域破裂并脱落。
利用数值模拟技术，研究者模拟了工作面的应力分布和煤壁的动态响应。数值模拟是预测和理解复杂地质条件下开采过程的关键工具，它可以帮助优化工作面的设计和开采参数，以减少片帮的可能性。通过对不同参数（如支架工作阻力、采高、工作面推进速度和注水量）的敏感性分析，可以找到最佳的控制策略。
现场试验进一步验证了理论分析和数值模拟的结果。通过调整工作面支架的工作阻力，可以改善支架对煤壁的支撑效果，防止煤壁过早破裂。调整采高可以平衡煤壁承受的压力，降低片帮风险。同时，合理控制工作面的推进速度，避免过快导致煤壁应力过大，以及适时的注水，可以增加煤体的湿度，降低脆性，从而抑制片帮的发生。
此外，研究还强调了控制煤壁片帮的原则和途径，其中包括：一是预防为主，通过提前识别和处理潜在的不稳定区域；二是动态调整，根据现场实际情况灵活调整开采参数；三是综合治理，结合地质条件、开采工艺和技术手段多方面考虑。
这项研究提供了针对松软厚煤层综放开采煤壁片帮问题的系统解决方案，为同类矿井的安全生产提供了理论支持和实践经验。通过深入理解煤壁片帮的机制，结合科学的计算方法和现场实践，可以有效地减少片帮对开采作业的影响，提高煤炭资源的开采效率和安全性。未来的研究可以进一步细化这些控制措施，如优化注水技术、研发更适应松软煤层的支护设备，以实现更加高效和安全的开采。
