屯留矿大采高综放工作面矿压显现规律与煤壁稳定性研究

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本论文采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的手段,对潞安屯留煤矿高瓦斯松软厚煤层大采高综放工作面矿压显现规律及煤壁与端面顶煤的稳定性进行了研究,在此基础上,提出了提高大采高综放工作面煤壁稳定性的技术措施。研究结果表明,与类似条件下普通综放工作面相比,大采高综放工作面来压强度更大、超前支承压力影响范围更广、应力集中系数也更大,同时煤壁片帮和端面冒顶也更严重,因而煤壁稳定性维护难度更大;在屯留矿开采条件下,影响煤壁稳定性的主要生产技术因素是割煤高度、采煤机截深、支架支护强度等,它们直接影响煤壁片帮和端面冒顶;在大采高综放工作面煤壁稳定性的实际控制中,片帮和冒顶是两个相互影响的过程,煤壁片帮使支架与煤壁间的无支护空间加大,从而诱发端面冒顶,而端面冒顶也会增加煤壁无水平约束高度,反过来加剧煤壁片帮:支架支护强度、采煤机截深对端面顶煤的变形和破坏具有直接影响,通过端面顶煤的稳定性影响煤壁的稳定性,而支架护帮板水平推力、割煤高度则对煤壁的变形和破坏具有直接影响,通过煤壁的稳定性影响端面顶煤的稳定性,工作面长度、工作面推进速度和工作面俯(仰)斜开采角度对煤壁和端面顶煤的稳定性也具有显著的影响:在实际生产过程中,可以通过适当降低割煤高度、提高支架初撑力与支护强度、减小空顶距等生产技术措施来提高大采高综放工作面煤壁的稳定性。
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