片帮问题是厚煤层大采高工作面安全高效开采的主要制约因素之一,部分研究表明煤壁容易发生片帮的位置在煤壁的中上部,但其忽略了护帮板的作用力且有关理论计算结果值得商榷。针对这一问题,构建了新的大采高煤壁片帮计算分析模型,重新计算得到了护帮板的护帮力及护帮长度对大采高煤壁弯矩的影响,为今后特定挠度下护帮参数选型提供可靠的依据。

大采高综采工作面片帮问题是影响高效安全开采的主要因素之一,为了研究大采高对煤壁稳定性的影响,基于上湾矿四盘区1-2煤层8.5 m大采高工作面围岩力学条件,采用压杆理论分析煤壁的挠度特征,得到煤壁容易发生片帮的位置在煤壁的中上部;并提出梯形滑块模型,在考虑摩擦力的前提下通过力学计算,得到护帮力不能小于0.251 MPa;针对8.5 m超大采高综采工作面,特别提出了采用支架增压增力复合护帮机构支护方式,护帮板长度分别为1 100、1 600、800 mm,总长度达3 500 mm,可以有效地减少工作

在采煤工作面中,煤壁片帮、端面冒顶事故的发生,制约了工作面的正常生产,特别是在一次性大采高工作面中尤为突出。以斜沟煤矿8#煤层为研究背景,通过对开采煤层的空间应力分析,对煤壁应力进一步研究后,根据"库仑-莫尔"强度理论,以支架与煤壁组合体短粗压杆稳定性探讨片帮机理,并结合采煤现场情况,提出了加大煤壁挠度段侧向压力、注浆增强煤壁强度的防治措施,有效控制了煤壁片帮深度,减少了大面积片帮甚至冒顶的诱发因素,给安全生产创造了条件。

为研究大采高综采工作面的煤壁稳定性,采用2种压杆力学模型分析,得出煤壁的失稳位置离顶板的距离为0.35～0.5倍的采高。然后将片帮的煤体简化为单一滑动面模型,通过力学分析,得到衡量煤壁稳定性的稳定系数K。如果K>1,即下滑力大于抗滑力,此时发生片帮现象;如果K=1时,此时煤壁处于极限平衡状态;当K