综采工作面矿压显现规律的实践与研究

收稿日期:2020-07-03作者简介:张海峰(1983-),男,山西忻州宁武人,2016年7月毕业于东北大学采矿工程专业,本科学历,采矿工程师(中级),现从事综采工作面支护㊁巷道围岩管理等工作㊂庄旺煤业综采工作面矿压规律研究及分析张海峰(山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司,山西 忻州 036700)摘要:为了提高煤矿综采面的产量及工作效率,结合庄旺煤业综采工作面实际情况,对综采面的矿压规律和特征进行了重点分析,从而为提高煤矿综采工作面的产量和效率,减少事故发生概率做出了参考,为类似矿井的矿压研究提供了借鉴作用㊂关键词:煤矿综采面;矿压规律;顶板管理中图分类号:T D 326 文献标识码:A 文章编号:1006-7981(2020)10-0026-02引言煤矿在正常开采过程中主要包括矿压规律㊁控制技术㊁综采设备选型㊁回采巷道支护与回采工艺技术影响因素㊂在采矿过程中不仅需要注意矿压问题[1-2],还需要对顶板管理加大重视度,一旦矿压不够稳定则会直接影响煤矿开采工作的顺利开展㊂因此本研究以庄旺煤矿综采工作面实际情况,分析综采面抗压规律特点及顶板管理问题㊂1 回采工作面概况庄旺煤业20109回采工作面有着较大的煤层产状变化情况,对应地表地形大致为中部高,向东部㊁西部渐低最高处位于工作面中部,西部煤层变薄平均厚度为2.5m ,东部煤层平均厚度为5.12m ;煤层结构简单,煤层倾角6ʎ[3],2号煤层普氏系数ɲ<3㊂20109工作面综采放顶煤采煤法时,利用矿方现有的一套放顶煤工作面设备Z F 7200/20/32型液压支架与Z F 7200/20.5/33型过度液压支架,具体参数见表1:表1 20109工作面液压支架参数支架型式重量(k g )高度(mm )宽度(mm )中心距(mm )工作阻力(k N )支护强度(M P a)Z F 7200/20/32放顶煤液压支架220002000-32001500150072000.95-1.01Z F G 7200/20.5/33型过渡支架210002050-33001500150072001.06-1.102 综采工作面矿压规律观测2.1 布设观测点本次研究重点在于对20109工作面矿压规律的观测,如图2,所布设的三个观测点分别位于工作面东(I )㊁中(I I )㊁西(I I I )方位,观测线路布设共计5个,用标号①~⑤表示㊂分别于5个支架立柱安装1台圆图压力自记仪,从而对工作面的矿压规律进行全面观测㊂除此之外还需连续观测液压支柱的支护阻力变化情况,记录参数包括支柱初撑力㊁最大阻力㊁循环时长㊁支架运转特性曲线(P-T )等数据情况,并且观察记录顶板情况㊂图1 管侧点布设图2.2 矿压规律观测结果如表2所示:工作面呈现明显周期性来压,所受两侧顺槽支撑作用影响,东西部的来压步距与强度较中部明显更大㊂在中西观测区域均为33m 的来压步距显示,东部42mm ,滞后9m ;全部综采工作面初次来压步距均值为36m ㊂2.3 工作面矿压特征经过本次布设观测点,发现在20109综采工作面中,东部I ㊁中部I I 两个测区分别达到了719mm62 内蒙古石油化工2020年第10期表2 综采工作面的基本顶来压观测情况来压类测区持续期步距(m )支架阻力P mP 1强度初次Ⅰ2424531.64110.163.19Ⅱ2334889.263505.962.59Ⅲ23344553712.93.27均值Ⅰ1.7623.65386.294698.62.46Ⅱ2.2616.74987.73799.51.43Ⅲ1.622.45380.23569.91.69与831mm 的片帮深度,最大深度1.0m ,综合增加幅度不大,较来压之前增加明显㊂在初次来压过程中,工作面的冒顶高度通常处于0.6~0.8m 范围内,中部的冒顶高度最高可达1.2m ㊂出现这一情况的根本原因在于较大的来压强度,而来压之前综采工作面的支架工作阻力较低,所以观测中来压期间,支架初撑力也明显较低㊂随着逐渐增快的推进速度及时控制㊂为了分析模型在工作面推进各个过程中的顶板运动状况,根据实验现场拍摄照片,结合理论,分析实验模拟结果㊂由于实际的地质条件复杂多变,实验室模拟只能定性的分析煤层上覆岩层运动规律,而所得的具体实验数据仅供参考,例如初次来压,周期来压等数据㊂因此,定量分析还需依现场实测数据为准㊂工作面沿切眼开采推进,第一次初次来压到来时,基本顶发生初次断裂,作面基本顶沿着煤壁正上方垮落,上覆基岩各分层之间产生裂缝,裂缝宽度较大,详见图3(A )㊂随着工作面的继续推进,推进距达到90m 时,基岩最顶分层的粉砂岩发生较大下沉,同时随着工作面向前推进,工作面上方裂缝前移,当工作面推进距为100m 时,基岩顶部粉砂岩层断裂,其上部承载的表土层发生弯曲下沉波及地表图3(B )㊂实验室模拟可知:工作面基本顶第一次垮落后,随着工作面的推进,裂隙向上㊁向前延伸,最终贯穿地表,地表出现裂缝,可见工作面覆岩中不存在完整 三带 ,基本上为冒落带和裂隙带,顶板基岩基本沿煤壁全厚切落㊂(A )第一次垮落观测结果 (B )第二次垮落观测结果图3 垮落结果观测数据3 结语各煤矿综采面矿压规律各不相同,在实际生产中,不仅需要重视掌握工作面的矿压规律,还应注意顶板管理工作,确保综采工作面可以安全高效地推进,真正从技术及管理层面,为矿井安全生产奠定基础㊂[参考文献][1] 史增利.关于坚硬顶板回采工作面矿压和顶板管理研究[J ].江西化工,2019.[2] 谢杰鹏.综采工作面末采及回撤矿压显现规律与顶板控制技术探析[J ].能源技术与管理,2019,044(002):91-92.[3] 王水利.榆神矿区浅埋高强度开采综采面矿压显现规律及其控制研究[D ].2019.[4] 袁小春,邵小平,郑继锐.大采高综采工作面不同条件下的矿压显现规律[J ].陕西煤炭,2019,038(002):35-39.[5] 崔慧斌.缓倾斜煤层综采工作面覆岩运动规律及矿压特征分析[J ].煤矿现代化,2019,000(005):81-83.72 2020年第10期张海峰 庄旺煤业综采工作面矿压规律研究及分析。

强冲击煤层综采面矿压显现规律及动静载特征研究贾建华（山西煤炭进出口集团蒲县万家庄煤业有限公司，山西临汾041000）摘要：张双楼煤矿7煤为冲击煤层,曾发生过冲击矿压灾害,事故造成多人死亡，而9煤也是冲击煤层，面临着同样的灾害风险，为了预防9煤再次发生同类事故，故以该矿正在回采的94101工作面为工程背景进行现场实测并分析,确定工作面矿压显现规律,结合理论分析得到其顶板运动规律及围岩动静载变化特征，最后运用数值模拟对回采过程中工作面沿走向方向的垂直应力、垂直位移、塑性区分布、能量分布进行模拟分析验证。

得出结果表明诱发冲击矿压的原因主要来自于基本顶断裂，为该工作面后续开采或相似地质条件下矿井开采提供有效的参考和技术支持。

关键词：冲击煤层；矿压显现；采场顶板结构；数值模拟；围岩动静载分析中图分类号:TD323文献标志码:A文章编号：1009-0797(2021)05-0105-05Study on Ground Pressure Behavior and Dynamic and Static Load Characteristics of Fully Mechanized Mining Face in Strong Impact Coal SeamJIA Jianhua(Shanxi coal import and Export Group Puxian wanjiazhuang Coal Industry Co.,Ltd,Linfen,041000,China)Abstract:Coal N o.7in Zhangshuanglou Coal Mine is an impact coal seam,and there has been a mine pressure disaster,which caused many deaths.Coal N o.9is also an impact coal seam.Through on-site measurement and analysis of the strata pressure manifestation of94101 working face under mining in this mine,the strata pressure manifestation law of working face is bining with theoretical analysis,the roof movement law and the dynamic and static load variation characteristics of surrounding rock are obtained.Finally,the vertical stress and vertical stress along the strike direction of working face in the mining process are simulated by numerical simulation.Direct displacement,plastic zone distribution and energy distribution are simulated.Finally,it is concluded that conventional rock pressure monitoring can provide some guidance for the prediction of rock burst,which can provide effective reference and technical support for the follow-up mining of the working face or mine mining under similar geological conditions.Keywords:Coal seam impacted;Mining pressure;Rock burst;Numerical simulation;Dynamic and Static Load Analysis of Surrounding Rock0引言随着煤层开采深度［1-2］逐渐增加,开采条件更加恶劣，冲击矿压事故的频繁发生对矿井生产以及工人安全带来严重危害。

综采工作面尺寸与矿压显现规律研究田双奇(陇东学院能源工程学院2013级采矿2班学生,甘肃,庆阳,745000)摘要:目前,我国已经普遍采用综采工作面采煤.但是,由于受到地质条件的影响,综采工作面尺寸各不相同,随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同.在此,我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结,为今后的矿井综采面工作提供更加详细,贴近的参考.这样,在薄煤层中,我们侧重考虑工作面长度变化的影响;在中厚煤层中,则综合两方面考虑......根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况,这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全、经济的保障。

关键词:综采工作面；尺寸;矿压显现规律中图分类号：TD323 文献标识码： A 文章编号：On influence of fully mechanized mining face size on strata behaviorregularityTian Shuangqi(Student of Longdong university,qingyang,gansu745000,china)Abstrac:at present,most have using fully mechanized mining face in our countray.but,because infiuence of different of face,with different Strata behavior regularity.so,we had found that On influence of fully mechanized mining face size(high and length) on strata behavior regularity.provide more advantage rule.Key words: fully mechanized mining face;size; Strata behavior regularit在实际生产中，我们遇到各种赋存条件下的煤层，使得工作面的形状各不相同，但是很少有将工作面采高与长度综合研究的，此次，我调查了多个案例后，将工作面尺寸与矿压显现的特点1. 不等长工作面矿压规律研究1. 1 煤层赋存条件及工作面情况1.1.1案例一神东煤炭集团哈拉沟煤矿12#煤层1011工作面长168m，推进长度246m;1012工作面长450m，推进长度857m。

西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测探讨
西曲矿是世界著名的煤炭资源富集地之一，矿产资源集中丰富，其中煤炭资源储量极大、品质优良。

而西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律的实测探讨，是目前煤矿勘探开发领域中的一个重要研究方向。

在西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律的研究过程中，主要关注以下几个方面：
（1）工作面的设计与支护方式
西曲矿属于厚煤层开采，煤层厚度超过20m，且煤体性质复杂，采煤厚度较大，矸岩含量高，导致采煤压力巨大，因此支护方式的设计需要考虑采煤压力，支护能力应足够强，同时对煤层的瓦斯、煤尘等危险环境要有足够的安全防护。

（2）采掘参数的研究
采掘参数的研究是指在综采工作面的实际生产中，对各项采掘参数进行监测和分析，通过对该数据的收集和分析，可以得出与煤层结构、岩层、支护系统等相关因素的关系，进一步分析和预测综采工作面的稳定状态和矿压潜在风险。

（3）矿压显现规律的实测探讨
针对西曲矿厚煤层综采工作面，通过对煤层及邻近岩层应力、应变、位移、变形等变化情况的实时监测，采集到了大量可靠
的数据，从而得出了与矿压显现规律相关的结论。

具体来说，煤层倾斜、煤岩相互作用、采空区开采顺序等因素的影响，都是重要因素，影响了综采工作面的矿压显现情况。

总之，西曲矿厚煤层综采工作面的矿压显现规律实测探讨，对于科学开采和规范煤矿生产具有极为重要的意义。

探索矿压规律是煤矿开采最重要的研究内容之一，了解矿压规律可以更好地指导煤炭采掘工作，减轻矿井矿压对生产的影响，提高煤炭采掘效率和安全性，具有深远意义。

浅埋煤层综采工作面矿压显现规律研究摘要：为了分析总结浅埋煤层综采工作面矿压显现规律，结合神宁集团梅花井煤矿112201工作面情况，设计合理的浅埋煤层工作面矿压监测方案。

通过112201工作面实测数据整理及分析，结果表明：112201工作面老顶初次来压步距平均为47m，周期来压步距约为20～30m，平均25m。

来压期间矿山压力显现剧烈，工作面压力呈现明显的两头小、中间大的规律，工作面前方6～15m范围为应力峰值区。

浅埋煤层开采期间，顶板来压步距相对较大，相比深埋煤层，来压期间矿山压力增大幅度较大，矿压显现较剧烈。

关键词：浅埋煤层；综合机械化采煤；矿压监测；矿压显现。

1 地质概况112201综采工作面，煤层发育良好，地质构造简单，无夹矸，无大的构造，整个煤层呈一单斜构造。

煤层稳定，煤层厚度为1.9～4.08m，平均为3.4m，煤层倾角2～29°，平均18°，属缓倾斜～倾斜煤层。

21319工作面平均走向长4957m，工作面平均长255.7m，埋深平均为110m，基岩层厚度平均为14m，载荷层厚度平均为76m，基载比为0.18，顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构。

2 工作面监测方案设计2.1 工作面矿压监测的目的在浅埋煤层工作面开采过程中实施支护质量与顶板动态监测，主要监测目的为：1）掌握浅埋煤层工作面回采过程中的综采液压支架的受力状况与顶板的来压规律，为浅埋煤层工作面的支架选型和设计及支护强度确定提供依据[1~2]；2）分析顶板来压规律，实现顶板来压步距和来压强度预报，为合理的顶板控制提供依据[3~4]；3）掌握巷道受工作面采动影响时围岩变形的基本规律，为确定动压条件下回采巷道支护方法和合理支护参数提供依据[5]；4）掌握工作面超前采动影响范围和超前支承压力高峰区域，确定工作面巷道的超前加强支护距离及对应支护技术措施。

2.2 矿压监测的流程监测的内容包括综采支架支护阻力、工作面两巷超前单体支柱支护阻力、巷道顶板离层情况、巷道围岩表面变形情况，监测流程如图1所示。

超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究摘要：目前，我国已经普遍采用综采工作面采煤.但是，由于受到地质条件的影响，综采工作面尺寸各不相同，随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同.在此，我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结，为今后的矿井综采面工作提供更加详细，贴近的参考.这样，在薄煤层中，我们侧重考虑工作面长度变化的影响；在中厚煤层中，则综合两方面考虑，根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况，这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全、经济的保障。

关键词：浅埋煤层；综合机械化采煤；矿压监测；矿压显现。

1.地质概况综采工作面，煤层发育良好，地质构造简单，无夹矸，无大的构造，整个煤层呈一单斜构造。

煤层稳定，煤层厚度为1.9～4.08m，平均为3.4m，煤层倾角2～29°，平均18°，属缓倾斜～倾斜煤层。

工作面平均走向长4957m，工作面平均长255.7m，埋深平均为110m，基岩层厚度平均为14m，载荷层厚度平均为76m，基载比为0.18，顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构。

1.1.综采放顶煤开采的发展历史放顶煤采煤法由来已久。

法国、苏联、南斯拉夫等国家于20世纪40年代末50年代初即开始应用放顶煤采煤法。

1957年苏联研制出KTY型放顶煤支架，并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯矿使用。

1963年法国研制出“香蕉”行放顶煤支架，并与1964年用于法国布朗齐矿区的达尔西矿，试验取得成功。

之后英国、法国、南斯拉夫、匈牙利等国家都相继引进了这一技术。

综放开采曾一度成为东欧地区厚煤层开采的主要方法，但是由于各种原因，欧洲使用综放开采技术并没有取得很好的技术经济指标。

80年代中期以后，国外放顶煤开采有所萎缩，90年代后只有极少数矿井仍在使用。

我国50年代初曾在开滦、大同、峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法。

1982年引进了综采放顶煤技术，并于1984年在沈阳蒲河矿开始工业性试验。

超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究李志强摘㊀要:目前ꎬ我国已经普遍采用综采工作面采煤ꎮ但是ꎬ由于受到地质条件的影响ꎬ综采工作面尺寸各不相同ꎬ随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同ꎮ在此ꎬ我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结ꎬ为今后的矿井综采面工作提供更加详细ꎬ贴近的参考ꎮ这样ꎬ在薄煤层中ꎬ我们侧重考虑工作面长度变化的影响ꎻ在中厚煤层中ꎬ则综合两方面考虑ꎬ根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况ꎬ这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全㊁经济的保障ꎮ关键词:浅埋煤层ꎻ综合机械化采煤ꎻ矿压监测ꎻ矿压显现一㊁引言随着我国机械化装备水平的提高ꎬ发展出了适用于特厚煤层开采的大采高综采放顶煤技术ꎮ我国许多矿井赋存着特厚煤层ꎬ而当特厚煤层上方覆岩为近距离采空区时ꎬ受上方采动影响ꎬ下方煤岩体裂隙增多ꎬ完整性遭到一定程度破坏ꎻ采空区内垮落岩块不均匀ꎬ部分区域应力集中ꎬ可能造成工作面支架受力不均ꎬ工作面顶板控制困难ꎮ因此ꎬ采空区下近距离特厚煤层综采放矿压显现规律是一个重要的课题ꎮ二㊁地质概况综采工作面ꎬ煤层发育良好ꎬ地质构造简单ꎬ无夹矸ꎬ无大的构造ꎬ整个煤层呈一单斜构造ꎮ煤层稳定ꎬ煤层厚度为１.９~４.０８ｍꎬ平均为３.４ｍꎬ煤层倾角２ʎ~２９ʎꎬ平均１８ʎꎬ属缓倾斜ꎬ倾斜煤层ꎮ工作面平均走向长４９５７ｍꎬ工作面平均长２５５.７ｍꎬ埋深平均为１１０ｍꎬ基岩层厚度平均为１４ｍꎬ载荷层厚度平均为７６ｍꎬ基载比为０.１８ꎬ顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构ꎮ放顶煤采煤法由来已久ꎮ我国５０年代初曾在开滦㊁大同㊁峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法ꎮ１９８２年引进了综采放顶煤技术ꎬ并于１９８４年在沈阳蒲河矿开始工业性试验ꎮ由于该采煤方法具有掘进率低㊁效率高㊁适应性强以及易于实现高产等明显优势ꎬ二十多年来ꎬ在我国得到了迅速发展ꎮ８０年代末９０年代初ꎬ我国综采放顶煤技术已走在世界前列ꎬ并已向国外输出综放开采的成套技术ꎮ三㊁矿压测点布置及结果分析(一)矿压观测点布置观测支架载荷变化是研究围岩应力分布的方法之一ꎮ在工作面内侧将工作面按上㊁中㊁下３部分各设置１组测站ꎬ１＃测站距输送机机头１５ｍꎬ２＃测站距输送机机头７５ｍꎬ３＃测站距输送机机尾１５ｍꎮ每１组测站选２架支架ꎬ每架支架安装２块圆图压力自记仪(前㊁后立柱各１块ꎬ前左后右)ꎬ观测工作面内支承压力分布情况ꎮ同时ꎬ在工作面回风巷内侧布置钻孔ꎬ设３组测站ꎬ分别为４＃测站㊁５＃测站和６＃测站ꎬ安装钻孔应力计ꎬ通过测量钻孔应力计读数ꎬ了解工作面超前支承压力分布与超前工作面距离的关系ꎮ(二)工作面矿山压力现场观测结果工作面各支架初撑力分布比较稳定ꎮ其中ꎬ液压支架前柱占初撑力５５％ꎬ后柱占４５％ꎮ沿工作面倾斜方向ꎬ支架的平均工作阻力呈现两端小㊁中间高的分布特征ꎻ沿推进方向ꎬ工作面支架前柱载荷约占载荷总量的５４％ꎬ后柱占４６％ꎬ前㊁后柱平均工作阻力分布比较合理ꎬ表明工作面顶板㊁端面管理较好ꎬ端面冒落㊁漏顶等现象较少ꎮ(三)工作面矿压观测采取的措施在工作面风㊁机两巷每１００ｍ设置一组 十字布桩 巷道变形观测点ꎬ进行顶板观测ꎬ设专人定期收集数据ꎬ进行数据分析处理ꎬ观测在超前压力影响下的巷道变形规律ꎮ由综采队配合生产科共同完成１１７工作面以及运㊁回顺两巷的矿压观测工作设专人定期收集数据ꎬ进行分析处理ꎬ通过对支架工作阻力变化规律的观测较为准确的掌握顶板来压规律ꎮ四㊁综采放采煤技术中放煤工艺的应用(一)采放比一般控制割煤高度在２.５ｍꎬ放煤厚度２.７ｍ左右ꎬ采放比１ʒ１.０８ꎮ(二)放煤步距放煤步距是影响工作面回采率与含矸率的重要因素ꎬ放煤步距太大ꎬ顶板方向的矸石将先于采空区后方的煤到达放煤口ꎬ迫使放煤口关闭ꎬ增大脊背煤损ꎬ放煤步距太小ꎬ采空区后方的矸石先于上部顶煤到达放煤口ꎬ使部分上部顶煤被截止在采空区ꎬ对Ｃ较薄厚煤层来说ꎬ根据１１２１(３)综放面１３－１工艺实验结果ꎬ我们选择小步距放煤ꎬ即一刀一放ꎮ(三)放煤方式在多轮顺序ꎬ单轮顺序ꎬ单轮间隔三种主要放煤方式中ꎬ由于顶煤较薄ꎬ单轮即可放完ꎬ单轮顺序与单轮间隔相比ꎬ在提高回收率ꎬ降低含矸率方面效果不大ꎬ同时单轮顺序工人易掌握ꎬ易操作ꎬ故我们选择单轮顺序放煤方式ꎮ另外ꎬ采用一刀一放单轮间隔放煤工艺时ꎬ还应配合及时带压擦顶移架护帮护顶ꎬ轻摆尾梁放煤ꎬ才能取得最佳回采效果ꎮ五㊁综采放采煤技术的展望综放开采技术以其低投入ꎬ高产出和对地质变化的适应性以及特别符合我国煤矿经济势力不强的现实受到普遍欢迎ꎮ必将在今后较短的时间内ꎬ成为我国厚煤层开采的主要技术ꎮ人们将会看到:它将使厚煤层矿井的设计㊁施工㊁生产布局和管理方式发生革命性的变化ꎻ将使矿井的系统大大简化ꎬ采掘工作面和人员大大减少ꎻ矿井的效率和效益大大提高ꎮ六㊁结语综采煤技术是一项复杂的综合采煤技术ꎬ不是有了放顶煤支架就可以高枕无忧ꎬ就可以获得高回采率ꎬ煤的高产高效ꎬ而综采放顶煤技术生产效率高㊁生产成本低ꎬ是我国厚煤层开采的主要采煤技术ꎮ因此ꎬ有必要对大型综放面矿压显现规律进行研究ꎬ以确保煤矿的安全生产ꎮ参考文献:[１]朱少刚.浅谈综采放顶煤开采技术[Ｊ].科技信息:科学教研ꎬ２００７(８).[２]贺建斌.综采放顶煤开采技术探讨[Ｊ].科技去企业ꎬ２０１２(９).[３]刘一博ꎬ白云虎ꎬ等.浅谈综采放煤开采的发展及存在的问题与对策[Ｊ].煤矿安全ꎬ２０１１(６).作者简介:李志强ꎬ贵州弘达矿业投资有限公司ꎮ６７１。

大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律研究近年来，随着我国煤炭采掘深度的逐渐增加，煤矿中经常出现大采高综采面矿压显现和煤壁片帮问题。

这些问题的出现，不仅对矿井的安全生产带来极大威胁，而且也对矿井的经济效益造成了很大影响。

因此，研究大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律，具有非常重要的意义。

1. 大采高综采面矿压显现原因大采高综采面矿压显现主要是由地质构造条件、煤层结构及工作面综采方式等因素综合作用的结果。

其中，地质构造条件包括构造形态和构造应力状态等；煤层结构主要包括煤体物理力学性质、煤层裂隙发育程度和煤层充水情况等；工作面综采方式包括综采工艺、采高、放顶时间等。

大采高综采面矿压显现表现为工作面瓦斯涌出量增加、煤层顶板下沉、立柱变形、煤柱顶片开裂、爆炸破坏等。

其中，立柱变形和煤柱顶片开裂是大采高综采面矿压显现的主要形式。

研究表明，大采高综采面矿压显现规律与煤层结构、采高、顶板岩性和顶板厚度等因素密切相关。

具体来说，煤层裂隙发育程度越高、采高越大、顶板岩性越脆弱、顶板厚度越小，大采高综采面矿压显现越容易发生。

二、煤壁片帮规律的研究1. 煤壁片帮的原因煤壁片帮是指在综采工作面上，煤壁上形成的岩屑块状体，常常会对采煤、支护工作造成严重影响。

研究表明，煤壁片帮的形成和发展与煤体物理力学性质、采煤工艺和支护方式、地质环境等因素密切相关。

煤壁片帮的表现形式主要有两种：一是岩屑块状体在煤壁面内部脱离落下；二是岩屑块状体在煤壁面外部裂开或脱落。

这些问题的出现，不仅对采煤、支护工作造成严重影响，而且还可能引起瓦斯爆炸等灾害事故。

研究表明，煤壁片帮的规律与地质构造条件、煤层厚度、煤体物理力学性质、采煤机工作方式以及支护方式等因素密切相关。

具体来说，煤壁片帮易发生于构造应力比较复杂的地质区域，或者是煤层厚度较小、煤体物理力学性质较脆弱的煤层中。

同时，采煤机的工作方式和支护方式也会对煤壁片帮的形成和发展产生影响。

综上所述，大采高综采面矿压显现和煤壁片帮问题的研究，对煤矿的安全生产和经济效益具有非常重要的意义。

收稿日期:2024 01 08作者简介:刘赵新(1982-),男,山西晋城人,工程师,从事煤矿安全技术管理工作,E -mail:1597143562@doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2024.05.017厚煤层综放工作面矿压显现规律研究刘赵新(山西泽州天泰能源有限公司,山西晋城㊀048000)摘㊀要:以山西泽州天泰能源某煤矿综放工作面为工程背景,通过现场观测分析出实际工作情况下的支架与围岩稳定性的关系㊁来压规律㊁工作面前方的支承压力分布㊂然后运用数值模拟手段对工作面的矿压显现规律进行研究㊂研究发现,超前支承压力在工作面前约30m 处由原岩应力4.4MPa 开始增大,在距工作面前方5m 处增加至最大值5.2MPa 后急剧降低㊂覆岩垮落高度随着工作面推进逐渐增加,当推进至160m 时,随着冒落矸石逐渐被压实,岩层弯曲下沉量不再增加,覆岩垮落高度不再变化㊂工作面上覆岩层垮落形态呈近似 等腰梯形 状,表现为滑落失稳形式并垮落形成台阶岩梁结构,导致工作面来压比较迅速㊂关键词:综放开采;矿压显现;覆岩破断中图分类号:TD323㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2024)05 0068 04㊀㊀20世纪初期,欧洲国家将放顶煤技术作为一种特殊采煤方法应用于特殊地质条件下的开采[1-3]㊂放顶煤开采技术是在厚及特厚煤层条件下,以一次采全高综合机械化开采为基础而发展的技术[4-6]㊂由于综放工作面最终煤炭采厚是设计采高的一倍甚至于多倍,所以综放工作面覆岩运移规律㊁围压分布规律㊁采准巷道围岩运移规律等都与传统开采方法下矿山压力显现规律有很大不同[6-8]㊂由于一次采出厚度的增加和顶煤回收方式不同等导致的矿压显现用传统矿压理论已经无法合理解释,因此也引发了一系列新的问题,如采场巷道布置不合理㊁回收率低㊁煤柱的留设等㊂因此必须深入掌握综放工作面的覆岩运移规律和矿压显现规律以便控制采场矿山压力,保证安全生产[9-12]㊂本文以山西泽州天泰能源某煤矿综放工作面为工程背景,利用现场实测与数值模拟相结合的手段,对综放开采条件下的矿压显现规律进行了研究,为厚煤层条件下综放工作面安全高产高效开采提供参考㊂1㊀工程地质概况所研究的综放工作面煤层结构简单稳定,为近水平煤层,平均开采深度为180m,煤层倾角3ʎ~5ʎ,含0~2层矸石,矸石主要成分为炭质泥岩㊂煤层平均厚度为11.15m.基本顶厚度为14.2m 的炭质泥岩,直接顶厚度为3.6m 的粉砂岩,煤层底板厚度为9.83m 的粉砂岩㊂顶底板岩性及倾角无大变化,对工作面回采无褶曲影响㊂3209综采放顶煤工作面是采用单一走向长壁巷道布置㊂采高3.5m,放煤高度6.5m,采放比为1ʒ1.86.2㊀矿压现场观测2.1㊀现场观测内容为了获得关于厚煤层综放开采的工作面矿压显现规律和围岩活动的第一手资料,在3209工作面布置3条测线,观测工作面支架的运行状态㊂在回风巷距切眼60m 和80m 处布置2个测站,分别观测采场支架荷载㊁顶板来压规律㊁顶板深基点位移以及支承压力分布情况,获得丰富的观测数据分析研究厚煤层综放开采矿压显现的基本规律㊂2.2㊀工作面矿山压力显现特征2.2.1㊀工作面支架工作阻力观测情况根据自动记录液压支架工作阻力数据,可得出支护阻力随工作面推进变化曲线㊂图1为3号㊁6号㊁9号测量线(分别对应37号㊁85号㊁133号支架)工作阻力与推进距离的关系㊂它们分别代表工作面头部㊁中部和尾部支架的工作阻力的变化㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷㊀第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年5月图1㊀不同测线工作阻力与推进距离之间的变化关系㊀㊀支架载荷观测数据符合正态分布,根据统计学原理,本文采用公式(1)[11]判别基本顶来压步距㊂P M =P -D +σP(1)式中:P M 为判定基本顶来压时工作阻力,MPa;P -D 为支架支护阻力平均值;σP 为支架阻力均方差㊂以实测阻力平均值P -加其一倍均方差σP 为老顶来压的判据P '.再加上初撑力和时间加权平均阻力的平均值加其一倍均方差为老顶来压的辅助判据㊂由现场测量数据确定工作面基本顶初次来压步距为56.8m.老顶初次来压步距大,周期来压步距为11~21m,平均为15.5m.2.2.2㊀采动影响范围及支承压力观测情况超前支承压力观测站设在工作面回风巷道,测力仪安设在工作面回风巷距开切眼60m 和80m 处的煤壁内㊂工作面前方超前支承压力分布如图2所示㊂图2㊀3209工作面前方超前支承压力分布㊀㊀由图2可知,工作面前方超前支承压力在工作面前约30m 处由原始岩初始应力4.4MPa 开始增大,且增幅呈现上升状态,在距工作面前方5m 处增加至最大值5.2MPa,然后急剧降低,支承压力应力集中系数约为1.2.2.2.3㊀覆岩移动规律的观测与分析在3209工作面回风巷道距上山165m 和192m 分别安设2个深基孔观测站,在上部煤层深处的2个基点处分别跟踪上部煤层在1m 和3m 的运移㊂以及顶板深处分别跟踪2m㊁6m 层处的2个基点的移动㊂深基点在顶煤和顶板中的具体层位如图3所示㊂图3㊀深基点在顶煤顶板中布置示意㊀㊀完成深基点安装后,即进行初次测量,测量并记录深基点与钻孔之间的距离㊂在随后的工作面推进中,每隔4m 进行一次观测㊂随着工作面向深基点推进,测量密度加大,每隔1m 或2m 测量工作面一次㊂记录安装在顶煤和顶板中深基点的监测详细数据,最终获得深基点随工作面推进距离的关系㊂其观测数据图如图4㊁图5所示㊂图4㊀顶煤随工作面推进的运移规律图5㊀顶板随工作面推进的运移规律96第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘赵新:厚煤层综放工作面矿压显现规律研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀由图4与图5可知,顶煤在工作面煤壁前方15m处开始移动,随着工作面的推进,顶煤随采随冒㊂且顶煤中1m和3m处的测线变形步调基本一致,这说明3号煤的冒放性较好㊂距煤壁约10m处的顶板岩层开始移动,移动速度缓慢增加㊂且位于顶板中两个深基点的运移是相同的,表明顶板各层无离层现象㊂此外由图可知,顶板自煤壁后方20m 处位移显著增大㊂3㊀综放面覆岩运移规律数值模拟研究3.1㊀数值模型的建立数值计算模型如图6所示,模型长300m,高150m,在模型顶部施加等效应力1.5MPa,为消除边界效应,模型左右两边分别预留50m煤柱,煤层为近水平煤层㊂边界条件为固定模型底部边界与左右两边界;在模型内部分别布置测点和3条测线:①煤层之上直接顶内布置1条测线;②关键层中设置1条测线;③关键层上软弱随动层中设置1条测线㊂模型边界与测线布置如图6所示,记录每条观测线位置处的应力和位移数据㊂图6㊀原始模型及测线布置图3.2㊀UDEC模拟计算及结果分析3.2.1㊀模型开挖由于支架无法改变煤岩在开挖过程中的宏观运动,因此对于支架不做考虑㊂工作面总推进长度为200m,在模型开挖后,其对应的直接顶㊁关键层的破断情况和软弱随动层的运移情况如图7所示㊂图7㊀不同开挖距离时覆岩运移情况㊀㊀如图7所示,在工作面从初始位置开挖至30m 期间,工作面上方直接顶岩层垮落,垮落范围从下到上逐渐降低,其垮落形态如图7(a)所示;在工作面从30m推进到60m期间,位于直接顶上方的部分岩层开始出现裂缝并垮落,并且裂缝发育导致直接顶垮落至基本顶,此时基本顶岩层在采动与自重的复合作用下产生弯曲下沉,垮落形态如图7(b)所示;工作面由60m持续向前推进至90m,直接顶与老顶之间出现明显的离层,如图7(c)所示;当工作面向前继续推进至120m时,直接顶与基本顶之间的离层量逐渐减小,基本顶上方软弱岩层随基本顶一同逐渐弯曲下沉,随工作面的推进裂隙发育范围继续增大,当基本顶出现大规模破断垮落时,基本顶产生初次来压,此时支架动载明显;当推进至160m 时,采空区后方已冒落矸石逐渐被压实,采空区中部裂隙逐渐闭合,岩层弯曲下沉量不再增加,覆岩垮落高度不再变化㊂通过UDEC模拟得到的结果发现,工作面采动覆岩最终垮落形态呈近似 等腰梯形 状,顶板单一关键层结构易发生滑落失稳形成台阶岩梁结构㊂此07㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第33卷结构的失稳能使覆岩载荷得到充分传递,工作面来压比较迅速,容易造成工作面压架事故,地表下沉明显㊂3.2.2㊀数据分析在连续开挖过程中,对直接顶㊁关键层㊁软弱随动层位置进行位移监测,观察开挖过程对上覆岩层的运移影响,其下沉曲线图如图8所示㊂图8㊀不同层位测线位移曲线图㊀㊀通过对覆岩位移曲线进行分析可以得出:在工作面推进至30m 时,工作面直接顶开始出现下沉现象,下沉量约为3.2m,基本顶出现轻微的下沉,软弱随动层未出现下沉现象;在推进至70m 时,关键层开始产生滑落失稳,出现破断垮落情况,此时位于关键层上方的软弱随动层出现下沉现象;工作面推进达160m 时,关键层位置形成台阶岩梁结构,此时覆岩最大下沉量达9.8m,关键层上方软弱随动层也出现台阶下沉现象,总下沉量约为7.8m,软弱随动层的台阶下沉现象相对于关键层有滞后现象㊂4㊀结㊀语1)㊀工作面前方超前支承压力在工作面前约30m 处由原岩应力4.4MPa 开始增大,在距工作面前方5m 处增加至最大值5.2MPa 后急剧降低,支承压力应力集中系数约为1.2.2)㊀随着工作面推进,上覆岩层垮落高度逐渐增加,当工作面推进至160m 时,采空区后方已冒落矸石逐渐被压实,采空区中部裂隙逐渐闭合,岩层弯曲下沉量不再增加,覆岩垮落高度不再变化㊂3)㊀随工作面继续推进,工作面采动覆岩最终垮落形态呈近似 等腰梯形 状;上覆岩层整体表现为滑落失稳形式并垮落形成台阶岩梁结构,导致工作面来压比较迅速㊂参考文献:[1]㊀王家臣,仲淑姮.我国厚煤层开采技术现状及需要解决的关键问题[J].中国科技论文在线,2008,11(3):829-834.[2]㊀王金华.我国大采高综采技术与装备的现状及发展趋势[J].煤炭科学技术,2006,34(1):4-7.[3]㊀毛德兵,姚建国.大采高综放开采适应性研究[J].煤炭学报,2010,35(11):1837-1841.[4]㊀史晓亮.大倾角厚煤层综放工作面智能化开采方案构建研究[J].煤,2023,32(6):74-76.[5]㊀王瑞杰.庞庞塔煤矿9-301综放工作面放煤参数设计[J].煤,2023,32(3):106-108.[6]㊀钱红亮,赵晓凡.综放工作面冲击危险性评价及防治措施[J].煤,2022,31(10):29-33.[7]㊀朱涛.软煤层大采高综采采场围岩控制理论及技术研究[D].太原:太原理工大学,2010.[8]㊀孟宪锐,李建民.现代放顶煤开采理论与实用技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.[9]㊀张顶立.综合机械化放顶煤开采采场矿山压力控制[M].北京:煤炭工业出版社,1999.[10]㊀靳钟铭.放顶煤开采理论与技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001.[11]㊀谢耀社,宋晓波,胡艳峰,等.缓倾斜厚煤层综放开采顶煤采出率数值模拟[J].煤炭科学技术,2008(6):19-22.[12]㊀汪云甲,杨敏,侯杰.放顶煤开采采出量与采出率计算精度的探讨[J].中国矿业大学学报,2000,29(6):26-30.[本期编辑:路㊀方]17第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘赵新:厚煤层综放工作面矿压显现规律研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀。

大采高综采工作面矿压显现规律数值模拟研究科技的进步，促进人们对能源需求的增多。

随着机械化水平的不断提高，煤层开采的厚度也不断增加。

越来越多的大采高工作面出现，而且人们对大采高工作面矿压规律的研究逐步深入。

大采高综采是相应条件下厚煤层综采的主要发展方向之一。

本文就大采高综采工作面矿压显现规律数值模拟展开探讨。

标签：大采高综采;工作面;矿压;岩层运动引言大采高综采是指对 3.5m～5.0m厚的煤层一次采全高的综采技术，我国从1978年起，开始试验厚煤层大采高一次采全厚开采方法，至今已得到了长足进步。

目前，在内蒙、山西等矿井的厚煤层一次开采得以实现。

大采高综采具有开采工艺简单、安全水平高、高产高效等多重优点，但其采高和顶煤厚度较大，更容易出现煤壁片帮和端头顶煤冒漏等现象。

掌握综放工作面矿压显现规律，可以合理设计采场初撑力并解决煤壁片帮的问题，最终实现矿井的安全高效生产。

1综采工作面系统的组成综合机械化采煤工作面完整的成套设备由以下几个系统组成：（1）工作面内的采、支、运系统——有采煤机械、液压支架、刮板输送机和端头支护设备（简称“三机”）;（2）运输平巷内的运煤系统——有转载机、破碎机、可伸缩胶带输送机;（3）液压系统——有乳化液泵、乳化液溶箱及其进、回液主管路;（4）控制指挥系统——有控制台、声光信号、扩音电话及其线路;（5）供水系统——有冷却水、喷雾泵、水箱及其进出、水管路;（6）供电系统——有高压供电线路及其连接器和开关、移动变电站、低（中）压配电开关群及其分支供电线路。

这六个系统的设备是搞好综合机械化采煤必不可少的装备，必要时还应配设;（7）照明系统——有工作面及平巷的照明灯具及其线路;（8）辅助设备——有液压安全绞车、调度绞车、电钻、排（污）水泵等;（9）辅助运输设备——有卡轨车或单轨吊及其附属设备。

2液压支架工作阻力计算（1）经验估算法。

在目前的工作面液压支架选型的工程实际当中，煤炭工作者仍然广泛使用经验估算法，由于煤炭赋存情况多变、覆岩分层多样以及各种地质情况的出现，通常不能被设计人员提前获知，因此也很难顾全所有方面。

综采工作面矿压显现特征及控制技术摘要：还主要针对综采工作面矿压展开探讨，对于综采工作面的矿压特征进行总结，并对这些显现的特征进行分析，提出了相关的控制技术和方法，希望能够为今后的综采工作面的相关施工工作提供参考。

关键词：综采工作面；矿压；显现特征；控制技术前言在综采工作面的施工过程中，一定要更加注重矿压的显现问题，对于矿压的显现特征，进行进一步的分析，有利于我们自己做好相关的控制技术，进一步提高控制水平，把握控制技术的要点。

1、煤矿综采工作面矿压规律研究1.1国外研究现状在过去社会发展中，对于有关煤层矿山压力规律的研究不多，尤其是在国外，对这些问题的研究更是存在着较多的不足和缺陷。

一直到上个世纪中期，苏联科学家通过在工作中煤矿常见问题分析，提出了台阶下沉的假说，这种说法的存在使人们认为当煤层埋藏较浅时，上层岩层可以视为均质，随着工作面的推进，顶板将呈斜方六面体沿着向煤壁的斜面而垮落直至地表，支架上所受的力应考虑整个上覆岩层中载荷的作用，当有坚硬顶板组成的老顶时，老顶断裂在煤壁内，支架载荷按控顶区跨度计算上覆岩层全部总量。

今年来，社会发展中，人们对这些现象的认识逐步提高，对于煤矿层中存在的压力现象也提出了新要求。

经过多年实践经验总结得出，国外对浅埋煤层的矿压显现规律认为浅部开采顶板破断直接影响到地表，顶板破断角大，地表下沉速度快，来压明显且难以控制。

但对浅埋煤层覆岩运动、变形、破环的规律的研究却没有什么进展。

1.2国内研究现状通过大量物理相似模拟研究，得出了浅埋煤层厚砂土层的破坏规律，并通过对动态载荷智能采集系统的开发，获得了厚砂土层动态载荷的一些特征和数据。

对浅埋煤层厚砂土层破坏机理、动态载荷传递机理以及载荷传递因子的确定，展开了进一步的工作。

2、矿压监测的目的和方法2.1矿压监测目的进行科学化的矿压监测，能够在一定程度上增进对工作面来压规律、强度以及步距等的了解，并有助于对矿山压力进行事前预测，起到控制矿压的效果。

综放孤岛工作面开采矿压显现规律及围岩稳定控制摘要：针对深井孤岛工作面回采过程中矿压显现剧烈、围岩稳定控制难题。

以山西某矿孤岛工作面为研究背景，采用理论分析、数值模拟和现场实测的研究方法，分析孤岛工作面的回采过程中工作面及巷道围岩应力演化规律，阐明孤岛工作面开采矿压显现特征，提出围岩稳定控制方法并应用。

结果表明：①随3102孤岛工作面推进，其超前压力分布呈现为“T”型，工作面与采空区之间留设煤柱出现高应力集中，应力集中系数2.83。

②煤柱塑性区范围随开采不断增大，主要表现为剪切破坏，但煤柱内仍存在部分弹性区，支护控制的重点是三角区和超前应力叠加影响区。

③针对孤岛工作面采场围岩破坏特征，确定了爆破卸压和超前段巷道主动支护的协同控制方案，现场对所提出的围岩稳定控制方案进行应用，效果良好。

关键词：孤岛工作面；矿压显现；围岩控制；爆破卸压0 引言煤炭企业为解决矿井的采掘接续问题，降低工作面回采巷道的应力集中程度，常采用跳采的方式对煤炭资源进行开采，但跳采后会产生孤岛工作面。

据统计，大多数煤矿存在孤岛工作面[1-5]。

随着浅埋深、简单地质条件下煤炭资源开采殆尽，煤炭资源开采逐渐迈向深部、复杂的地质条件。

在复杂地质条件下孤岛工作面覆岩活化程度高、采场应力集中程度大、围岩破坏程度高、巷道围岩变形速度快，这些问题严重影响煤炭资源的安全高效生产。

近年来，国内外专家学者对此作了大量的研究，靳钟铭[6]等分别针对不同地质条件，提出了相应的“悬梁结构”和“薄板矿压理论“力学模型；方新秋等[7]基于浅埋煤层近距离工作面开采覆岩运动规律及控制技术进行了系统研究；屠洪盛等[8]通过理论分析、实验室模拟及现场调研等手段，针对大倾角厚煤层放顶煤开采矿压显现及覆岩运动规律进行了研究；陈勇等[9]基于理论分析和实验室模拟，建立了沿空留巷关键块结构稳定力学模型，理论计算了煤柱宽度与基本顶断裂线位置的关系；张益东等[10]基于薄板原理，分析探究了在均布载荷作用下工作面顶板的破断机理，并通过相似模拟和理论计算等手段研究了初次来压与周期来压阶段顶板变形规律。

大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律研究近年来，随着我国矿业技术的不断发展和煤炭资源的不断开采，大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律成为了矿业工作者关注的重点问题。

本文通过对煤矿实际生产情况的观察和分析，探讨了大采高综采面矿压显现及煤壁片帮的规律，并提出了相应的对策建议。

大采高综采面矿压显现是指在采高较大、采空区不断扩展的情况下，地质力学条件发生变化而导致采场压力的变化，使采场上部岩体水平和垂直应力增大，导致采空区上覆岩体坍塌，形成压显现现象。

大采高综采面矿压显现机理主要包括以下几个方面：1. 采高增大，采空区不断扩展。

随着采高的增大，采空区不断扩展，采场压力的分布也会随之改变，产生压力集中现象。

2. 采空区上覆岩层结构复杂。

采空区上覆岩层结构复杂，含水量大，膨胀性强，容易发生膨胀；同时上覆岩层还可能存在断层、夹层等地质异常，使得岩体的力学性质发生变化，增加了采场的不稳定性。

3. 采场上部岩石层岩性不一，力学性质不同。

采场上部的岩石层岩性多种多样，其力学性质也不尽相同，形成了岩层间的接触界面，由于岩层间的摩擦力和剪切力的作用，导致采场的稳定性受到影响。

二、大采高综采面矿压显现的表现形式1. 采场下沉、倾斜。

由于采场的压力分布不均，采空区上覆岩层的坍塌现象会导致采场的下沉、倾斜。

这种现象会导致采场支护设施的破坏和采煤机的无法正常作业。

2. 煤体爆炸。

由于采场的不稳定性，可能会导致采空区上部岩层坍塌和煤体爆破，形成煤与矸石混合的爆炸物，严重影响安全生产。

3. 支护设施破坏。

由于采场的不稳定性，支护设施可能会出现破坏，导致采场不能正常维持稳定状态，进而影响采煤机的作业。

三、煤壁片帮规律分析煤壁片帮是指在煤层开采过程中，由于采空区的扩展，煤与矿岩的力学性质发生变化，导致煤岩体整体性劣化，产生煤层破坏现象的区域。

煤壁片帮规律主要包括以下几个方面：1. 煤层顶板和底板稳定性不同。

由于煤层顶板和底板的岩性和结构不同，支护方式也不同，这导致了两者的稳定性存在较大差异。

大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律研究随着煤矿开采技术的不断升级和推广，大采高综采面成为了一种重要的煤矿采煤技术。

在这种采煤方式下，煤层的压力状态和煤岩的变形规律成为了研究的热点问题。

本文将围绕这两个问题展开研究。

一、大采高综采面的压力状态大采高综采面的主要特点是开采面积大，工作面高度大，巷道复杂。

在这种采煤方式下，煤层的压力状态的变化对煤矿安全生产产生了直接影响。

因此，煤层压力状态的研究成为了煤矿工作者关注的焦点。

1.煤层的应力分布煤层的应力分布是研究煤层压力状态的重要方面之一。

煤层受到地质应力和采动应力的作用，应力分布的不规则性增加了煤层的破坏风险。

煤层应力分布的研究需要对煤层内部结构和采煤工艺进行综合分析。

研究结果表明，在大采高综采面中，煤层应力主要集中在工作面前方，领域内的煤体应力较小，而在大采高和开采后区域，煤层应力分布则比较均匀。

2.煤层的破坏状态大采高综采面采用的是复杂的采煤工艺，因此煤层的破坏状态是非常重要的。

煤层破坏程度的大小不仅影响采煤效率，而且对煤的质量和矿井安全都有直接影响。

煤层的破坏状态可通过煤岩的裂缝、位移和瓦斯含量等指标来评估。

一些研究表明，煤层破坏状态与采煤速度、顶底板条件、煤层厚度和人工因素等密切相关。

大采高综采面中，煤壁片帮的稳定性问题关系到采煤工程的安全和经济性。

煤壁片帮的规律研究可为采煤工作提供理论依据和技术支持。

1.煤壁片帮的形成原因大采高综采面中，煤壁片帮的形成是由于煤层内部的应力分布和采煤工艺的影响造成的。

首先，煤层的地质构造和物质性质不均匀，导致煤层应力的不均匀分布；其次，采煤速度过快或过慢都会导致煤片在煤壁中的交错变形；最后，不同的采煤方法也会对煤壁片帮的形成产生影响。

2.煤壁片帮的稳定性煤壁片帮的稳定性对煤矿采煤工程的安全和生产效率有直接影响。

因此，煤壁片帮的稳定性问题一直是采煤工作者关注的重点。

一些研究表明，煤壁片帮的稳定性与煤壁的力学性质、煤壁与岩体的界面特性、煤体瓦斯含量等因素有关。