大倾角煤层大采高工作面倾角对煤壁片帮的影响机制

《大倾角煤层大采高工作面倾角对煤壁片帮的影响机制》是一篇关于煤矿开采安全与效率的重要研究论文。该论文聚焦于大倾角煤层中，大采高工作面在开采过程中由于煤层倾角变化而引发的煤壁片帮现象。煤壁片帮是煤矿开采过程中常见的地质灾害之一，其发生不仅影响煤炭资源的高效回收，还可能威胁矿工的生命安全和设备的正常运行。

在煤矿开采中，煤层的倾角是一个关键参数，它直接影响着开采方式、支护设计以及安全防护措施的选择。大倾角煤层通常指倾角大于25度的煤层，这类煤层在开采时面临更大的地质压力和复杂的应力分布。而大采高工作面则指的是采高超过3米的工作面，这种工作面在提高产量的同时也增加了煤壁稳定性方面的挑战。

论文首先分析了大倾角煤层的地质特征，包括煤岩体的结构、力学性质以及地应力分布情况。通过对实际矿井数据的统计和分析，作者指出，在大倾角煤层中，煤壁的稳定性受到多方面因素的影响，其中倾角的变化是最为显著的因素之一。随着煤层倾角的增加，煤壁所承受的侧向压力增大，导致煤壁内部的剪切应力和拉伸应力显著上升，从而增加了煤壁片帮的风险。

其次，论文探讨了大采高工作面对煤壁稳定性的影响。大采高的工作面意味着煤壁的高度更大，因此在开采过程中，煤壁更容易受到顶板下沉、底板隆起等地质活动的影响。同时，大采高工作面的支护系统需要承受更大的荷载，如果支护设计不合理或施工质量不达标，就可能导致煤壁局部失稳，进而引发片帮事故。

论文还通过数值模拟和现场试验相结合的方法，研究了不同倾角条件下煤壁片帮的发生机制。结果表明，随着煤层倾角的增大，煤壁片帮的频率和严重程度也随之增加。特别是在煤层倾角达到40度以上时，煤壁片帮的现象尤为明显。这主要是因为此时煤壁处于一个更加不稳定的状态，容易受到外界扰动的影响。

此外，论文还提出了一些有效的防治措施，以降低大倾角煤层大采高工作面煤壁片帮的发生概率。这些措施包括优化支护设计、加强煤壁的加固处理、合理控制采掘速度以及采用先进的监测技术实时掌握煤壁的稳定性状况。通过这些手段，可以有效提升煤矿开采的安全性和效率。

最后，论文总结了研究的主要发现，并指出未来的研究方向应进一步探索煤壁片帮的微观机理，以及如何在不同地质条件下制定更加科学合理的开采方案。同时，作者强调，大倾角煤层大采高工作面的开采仍面临诸多挑战，需要结合理论研究和工程实践，不断优化开采技术和安全管理措施。

总之，《大倾角煤层大采高工作面倾角对煤壁片帮的影响机制》这篇论文为煤矿开采提供了重要的理论依据和技术支持，对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。