超大采高综放工作面板裂化片帮特征及合理护帮控制

• Published in: 煤炭学报 Vol. 46; no. 2; pp. 357 - 369
• Main Authors: 许永祥, 王国法, 李明忠, 徐亚军, 韩会军, 张金虎
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 煤炭科学研究总院开采研究院,北京 100013 01.02.2021; 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013%中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013; 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
• Subjects: 综放开采; 板裂化破坏; 片帮控制; 超大采高; 特厚煤层; 坚硬煤层
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2020.0056

TD355; 针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施.发现板裂化片帮具有多种特征:板状板裂化、"洋葱皮状"板裂化、弹射型板裂化(俗称"炸帮")和护帮板动载扰动下板裂化片帮,提出并求解了整体式和分体式护帮板承载能力曲线,将护帮板承载能力曲线作为护帮板承载性能评价指标,分别分析和对比了 2种结构形式护帮板运动特性及其与煤壁结构耦合关系,从力学特性和运动学特性角度得出整体式护帮板具有承载性能优、灵活性好和结构耦合适应性强等优点,建议在满足护帮高度要求的前提下,优先选用整体式二级护帮板结构.结合工业性生产实践,对煤壁板裂化片帮特征及危害进行分析,提出并讨论了相应的煤壁板裂化片帮防治措施.分析和借鉴同一盘区相邻8.2 m超大采高一次采全厚工作面分体式三级护帮板应用情况及其对煤壁维护效果,结合7.0 m超大采高综放工作面支架-围岩结构耦合关系,认为7.0 m超大采高综放工作面宜采用整体式二级护帮板.生产实践表明:整体式二级护帮板能有效维护超大采高综放工作面煤壁稳定,便于自动化控制和工作面高效开采.