综采工作面煤壁失稳机理及控制技术研究

杨玉海

（霍州煤电集团河津薛虎沟煤业有限责任公司，山西 河津 043302）

生产实践表明，一次采全高的开采方式不仅回收率高、含矸率低，还具有推进速度快和适应性强等优点。但是由于一次开采厚度大，造成采场空间一次悬露面积多，并且受到矿山压力和开采扰动的影响，煤壁片帮失稳现象更容易发生，严重时会出现设备以及人员损伤事故，给矿井生产带来不利影响。因此，本文以薛虎沟煤矿2-106A 工作面为例，通过分析该工作面煤壁失稳的原因及其影响因素，并提出有针对性煤壁失稳的控制技术措施，解决矿井生产过程中遇到煤壁片帮的难题，确保矿井正常的生产工作。

1 工程背景

薛虎沟煤矿2-106A 工作面主采2#煤，走向长200 m，倾斜长790 m，煤层平均倾角为4°，煤层厚度3.2～5.0 m，平均厚度3.4 m。该煤层其上分层已部分采空，下分层少量采空，煤层结构单一，地质构造简单。工作面具体的顶底板情况如表1 所示。

表1 工作面顶底板地质情况分布表

由表1 可以看出，直接顶为砂质泥岩，受上分层采空影响，煤层再生顶板破碎，局部范围易出现矸石冒落和煤壁片帮等问题；底板为砂质泥岩，层状结构且质软，部分支架出现陷底现象，在支架受力不均匀情况下导致支架歪斜偏移预定位置，影响支架对煤壁的控制效果。

2 煤壁失稳机理分析

煤壁片帮是指煤壁失去了保持平衡形态的能力，是一种失稳表现。当煤体开挖后，初始的地应力被破坏，煤壁受力从三向应力状态转变为两向应力状态。……