煤體強度對煤壁穩定性的影響研究

李海濤

(煤炭科學技術研究院有限公司 安全分院，北京 100013)

近年來，大采高開采技術在厚煤層開采中得到廣泛應用，但是隨著一次采出厚度及工作面長度的增加，煤壁受到上覆巖層的壓力及作用時間也會相應增加，造成工作面煤壁穩定性降低，引發片幫、冒頂等事故，極大地制約礦井正常生產、威脅人身安全[1]。因此，眾多學者對影響工作面煤壁穩定性的因素開展了大量的研究。

楊培舉等[2]利用數值模擬實驗及滑移線理論分析了煤層采動裂隙的發展演化規律及煤壁失穩過程；袁永等[3]通過實測“三軟”煤層大采高工作面的煤壁穩定性，建立了“楔形”滑動模型，并通過相關措施提高了煤壁穩定性；吳浩等[4]采用壓桿理論對煤壁的撓度特征進行分析，并提出了梯形滑塊模型，得到了煤壁最小互幫力；宋高峰等[5]基于利茲法對煤壁破壞機理進行分析，并通過相似模擬研究了“頂板-支架-煤壁”系統的協調變形規律；孔德中等[6，7]構建了“頂板-煤壁-支架”系統力學模型，對影響煤壁失穩的原因進行了總結；許傳峰等[8，9]通過數值模擬得到了在保持煤壁穩定性條件下的最大采高；張江利等[10-12]通過對煤壁片幫情況統計分析，對工作面采取合理的注漿時期，注漿壓力等措施，煤壁片幫情況得到有效控制。

總結關于大采高工作面煤壁穩定性的影響因素及控制方法[13-15]，大多研究主要通過外部影響因素(采高、支護強度、工作面推進速度等)對煤壁穩定性進行控制，系統分析煤體強度對煤壁穩定性的影響規律及其控制方法的研究相對較少。……