大采高综采工作面顶帮防治技术研究

为解决补连塔煤矿12煤五盘区综采工作面矿压显现剧烈的问题,对12519综采工作面的矿压显现情况进行了总结,得到了矿压显现的规律及其与工作面冒顶、片帮的关系。研究发现,引起综采工作面冒顶、片帮的主要原因是液压支架工作阻力不足、液压支架工况差、液压支架长期处于非正常工作状态及冒顶与片帮的相互影响,在采取了工作面加快推进速度、顶板加固锚索、顶帮加固高分子材料等对策后,保证了工作面的顺利回采。 在煤炭开采行业，矿压控制一直是一个关键的技术问题，尤其是对于大采高综采工作面而言，如何有效预防和处理顶帮的冒顶和片帮现象，是保障矿井安全、提高回采效率的重要课题。补连塔煤矿12519综采工作面的情况尤为典型，这里矿压显现剧烈，给煤炭的顺利开采带来了巨大挑战。为了克服这些困难，科研人员和工程技术人员不断探索和实践，提出了一系列有效的防治技术。 在分析冒顶和片帮现象时，研究指出，液压支架的工作阻力不足是导致这两种现象的主要原因之一。液压支架本是支撑和控制工作面顶板的“堡垒”，其设计应充分满足不同地质条件下的压力需求。若支架的工作阻力不足，顶板岩层的稳定性将得不到保证，从而增加了冒顶的风险。此外，支架的工况差，比如存在磨损、变形、漏液等情况，也会导致其支撑能力的下降，进而影响顶板和帮部的稳定性，加剧片帮现象。冒顶与片帮之间还存在相互作用，一旦一方发生事故，会迅速影响到另一方，形成恶性循环。 为了应对这些挑战，研究者提出并实施了多项技术对策。通过加快工作面的推进速度，可以缩短在某一区域的停留时间，从而减少矿压的积累，避免在局部造成过大的压力。利用顶板加固锚索技术增强顶板的稳定性。锚索像坚固的“锚”一样，能够将顶板岩石牢固地锚定，有效预防顶板的突然垮塌。同时，顶帮加固使用高分子材料，提升了帮部的稳定性，降低了片帮的风险。这些措施在实际操作中都取得了显著的效果，大大提高了工作面的安全性和回采效率。 除了上述措施，研究还探讨了不同开采方法对矿压控制的影响。例如，在倾斜煤层开采中采用顺槽分段独立掘进、工作面连续跨上山推进等方式，它们根据不同的地质条件进行优化应用，有助于减少矿压问题，优化开采过程。同时，研究还涉及了煤层气开发技术的选择、煤炭与煤层气的协调开发模式、矿井排水、薄煤层开采工艺、深井煤层自燃防治技术等方面的研究，这些技术与矿压控制和安全生产紧密相关，对实现煤炭资源的高效、安全和可持续开采有着重要意义。 大采高综采工作面的矿压控制是一个涉及多学科、多技术的复杂问题。它不仅要求对液压支架进行优化设计和使用，还要求对工作面管理策略进行改进。同时，还需要结合新的技术与材料，采取科学的防治措施，确保煤矿的安全高效开采。未来，随着科技的进步和新技术的应用，冒顶和片帮的防治技术将更加成熟，煤炭开采的可持续性和安全性也将得到进一步提高。