论文大倾角煤层长壁大采高综采工作面煤壁稳定性分析是关于对写作煤层论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文15号煤层论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：当前,在煤矿开采过程中,大采高采是非常常见的采煤形式,其工作面煤壁的稳定性控制比较复杂,做好该项工作,能够提高煤矿开采效果.基于此,文章主要以大倾角煤层长壁大采高综采工作面为例,对其煤壁的稳定性进行了分析,以期能够为煤矿开采奠定基础.
关键词：大倾角煤层；大采高采工作面；煤壁；稳定性
在煤矿开采过程中,大倾角大采高采条件比较复杂,安全开采难度也比较大,若煤壁失稳则会降低大倾角大采高采的生产效率,诱发顶板失稳形成冒顶,降低支架的机械效率,冒落的矸石块在外部条件的影响下极易形成飞矸,影响煤矿开采的安全.因此,对大倾角煤层长壁大采高综采工作面煤壁稳定性进行分析,对提高顶板稳定性,保证采煤的安全,提升采煤效率有着重要意义.
一、大倾角煤层长壁大采高工作面煤壁稳定性影响因素
(一)采高对煤壁稳定性的影响
在特定地质条件下,采高会直接影响覆岩破坏状况.根据粗略估算,经化简可得如下顶板下沉量公式：
其中, 为顶板下沉量（m）； 为顶板下沉系数,特定的地质条件下,其为常数；m为工作面采高；L为控顶距,m.通过顶板下沉量公式可知,地质条件一定的情况下顶板下沉量与采高成正比关系,即采高越大,顶板下沉量越大,顶板的下沉可为高位岩层的运移提供空间,此亦表明随采高增大,同位置处顶板受影响层位升高.
（二）工作面伪斜角对煤壁稳定性的影响.大倾角煤层角度大,设备等稳定性降低,为减小倾角对于机械设备稳定性的影响,通常将工作面伪斜布置,由于伪斜角的作用工作面会形成伪倾角,伪倾角与煤层倾角、伪斜角满足以下关系：.伪斜角的大小将直接决定工作面倾角（伪倾角） 的大小,而伪倾角将替代煤层倾角直接影响工作面生产.
（三）支架支护阻力对煤壁稳定性的影响.在大倾角工作面开采过程中,支架阻力与矿压的平衡关系对于工作面围岩稳定性控制极为重要.但是,由于大倾角大采高采的倾角比较大,矸石易向下滑移,容易形成上部悬空,中部填满,下部填实的垮落形态,而下部采空区充填程度高能对很好的反作用顶板而易形成“支架—煤壁—矸石”支撑结构,顶板承受的压力即为支架、煤壁、矸石压力之和,且支架支护阻力对煤壁的稳定性影响较大.
（四）推进速度对煤壁稳定性的影响.推采过程中,顶板由于采空区提供了运移空间会下沉,且此过程中时间会对顶板下沉量产生影响,实测中常常反应出顶板下沉量是时间的函数.顶板下沉量越大,煤壁处应力集中程度越高,高强度压力的作用易影响煤壁稳定性而发生破断、片（滑）等破坏.
（五）煤体力学特性对煤壁稳定性的影响.大倾角大采高开采后,会形成支架——煤壁支承体系,顶压经硬顶传递形成支承压力超前煤壁一段距离形成集中作用区,煤体在其作用下则会发生变形、运移等破坏,若工作面属于软煤,则其承载能力弱,受高强度作用力时极易失稳,且大采高采提供的变形空间大,更加剧了煤壁失稳.
二、大倾角煤层长壁大采高采工作面煤壁失稳控制措施
（一）支架稳定性的控制.在大倾角工作面开采过程中,为了保证支架的受力,需要及时更换支架损坏的零部件,为支架的稳定性状态奠定基础；工作面开采后,技术人员应及时移架,缩短空顶时间,并在较短时间内将支架升到位,达到控制顶板所需阻力（初撑力）,初撑力升至支架工作阻力的80%,调整好防倒、防滑装置；开采过程中,还需要及时打开护帮板,提高其利用率,并在采煤、清浮煤时超前采煤机2-3架收回护板帮,采煤机过后立即打开,降低煤壁采空区方向无约束状态时间；加强工作面支架管理监督制度,及时发现卸压支架,并对此类问题及时处理,防止支架在煤体开采后出现支架阻力下降,而导致煤壁承受较高的压应力；加强员工培训,使其具备操控支架的基本技能.
（二）调整伪斜角.当前,在大采高综采工作中,其采高大都在3.5m左右,这样能够降低片帮冒顶的几率.因此,在控制煤壁稳定性时,开采人员应严格控制生产期间的采高,并对生产班中的采高进行实时监测,及时与相关人员沟通,避免生产班中各区域不同采高的情况.此外,伪倾斜角在煤壁稳定性控制过程中的作用也比较大,开采人员需要依据工作面情况选择合适的伪斜角,一般伪斜角度应小于3°,并对其进行实时监测,确保工作面伪斜角处于合理的变化区间内,避免伪斜角过大或者过小而造成煤壁加、卸载应力变化状态.
（三）调整推采速度,优化顶板预爆破.在大倾角大采高综采工作中,推采速度直接影响着推采时间,进而影响着煤壁受力时间.因此,要控制煤壁的稳定性,就需要在工作面安全生产的前提下,适当提高工作面推进速度（大于3m/d）,降低短期矿压显现程度,从而缩短同位置处煤壁受力时间.此外,在原有超前工作面上方深孔预爆破弱化顶板方案的基础上,通过增添两巷与工作面斜向切顶方式,能够进一步弱化硬顶,防止顶板悬露过长、悬顶范围过大,避免煤壁不稳现象的发生.
三、结语
综上所述,在大倾角大采高综采过程中,其煤壁的稳定性容易受到各种因素的影响,使得煤矿开采效率及安全受到干扰.对此,煤矿企业在大采高综采中,应加大对煤壁稳定性的控制力度,合理控制各工艺参数,提高煤壁的稳定性.
参考文献：
[1]孟超.大倾角大采高工作面煤壁失稳机理及控制[D].中国矿业大学,2013.
[2]沈汉星.大采高煤层注水對煤壁稳定性影响研究[D].西安科技大学,2015.
总结:本论文可用于煤层论文范文参考下载，煤层相关论文写作参考研究。
参考文献：
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