长平矿大采高综采工作面片帮防治技术研究.pdf

致 谢 论文的完成凝聚着很多人的关心和指导，值此论文完成之际，我要首先感谢我的导师 张宝安老师，他治学严谨、精益求精的工作精神永远镌刻在我的心底，无论在做人、处事、 还是治学对学生都教诲良多，学生的每一点进步都得益于老师的悉心教导，师恩学生铭记 于心。 感谢矿业学院肖辉赞教授和李刚博士在论文撰稿期间给予的大力指导，感谢王亚东、 许鹏飞、林海峰、赵奇、黄俊杰众师兄弟在论文资料搜集方面给予的帮助。 感谢我的父母以及所有在背后默默支持我的亲人们，求学期间，家里人一直给我无微 不至的关心照顾，没有他们我的论文不会顺利的完成，我的成长凝聚着他们的心血。 感谢各位专家、教授在百忙中评审论文，并期待得到更多的指导和启迪。 谨以此感激之情献给支持、关心、爱护、帮助我的老师、同学、朋友和亲人们 I 摘 要 摘 要 大采高综采具有高产高效的优势， 但煤壁片帮已成为大采高综采的难题和亟待解决的 问题之一。对于这一问题，现有的防治片帮技术已取得了一定的研究成果，但现场应用防 治片帮措施过于单一， 导致防治成本较高或防治技术缺乏可操作性。 论文以长平矿大采高 综采面为具体研究对象，基于理论分析、数值模拟和现场实测等手段，对大采高综采面煤 壁片帮影响因素和片帮防治技术进行研究， 提出长平矿片帮防治方案， 并对防片帮方案进 行工业性试验。通过在长平矿Ⅲ4305 工作面实施综合防治片帮技术后，工作面煤壁稳定 性显著增强、片帮发生概率明显降低，取得了良好的经济效益。 关键词大采高综采；煤壁片帮；煤壁注水；煤壁注浆 II Abstract Abstract Large mining height fully mechanized mining technology has the advantages of high production and high efficiency. But coal wall caving has become one of the difficult problems of Large mining height fully mechanized mining technology, and it needs to be solved . For this problem，the existing techniques of controling coal wall caving have made some achievements ,but the controlling coal wall caving measures of field application are too single ,and result in the high cost or techniques of controling coal wall caving lack operability. Based on s of theoretical analysis、numerical simulation and field measurements , paper puts Changping mining as the specific object of study，and studies the influencing factors and controlling techniques of coal wall caving , and proposes schemes of controlling wall caving, and makes the industrial test . After Changping mining working face carrying out the scheme of controling coal wall caving techniques, it greatly improves stability of working face coal wall, and greatly decreases probability of coal wall caving, and obtaines good economic benefit. Key words Large mining height fully mechanized mining；coal wall caving； coal face flooding； coal wall grouting III 摘 要 ........................................................................................................... I Abstract.............................................................................................................II 1 前言 .............................................................................................................1 1.1 论文研究意义 ....................................................................................1 1.2 国内外研究现状 ................................................................................2 1.2.1 工作面煤壁片帮机理研究现状 .....................................................2 1.2.2 工作面煤壁片帮防治技术研究现状..............................................3 1.3 课题研究主要内容及技术路线 ..........................................................5 2 大采高综采工作面煤壁片帮机理与防治技术理论研究...............................7 2.1 大采高煤壁片帮机理研究 .................................................................7 2.1.1 煤壁的分类 ...................................................................................7 2.1.2 煤壁片帮形式 ...............................................................................8 2.1.3 煤体强度对煤壁片帮的影响 .........................................................9 2.1.4 地质构造对煤壁片帮的影响 .......................................................10 2.1.5 支承压力对煤壁片帮的影响 .......................................................10 2.1.6 综采工艺参数对煤壁片帮的影响................................................11 2.2 大采高综采工作面煤壁片帮防治技术理论研究..............................13 2.2.1 改变煤体物理力学性质防治片帮................................................13 2.2.2 锚杆支护煤壁防治片帮...............................................................14 2.2.3 优化综采工艺参数防治片帮 .......................................................15 2.3 本章小结..........................................................................................16 3 长平矿大采高综采工作面煤壁片帮原因分析............................................17 3.1 工程概况..........................................................................................17 3.1.1 工作面地质条件..........................................................................17 3.1.2 工作面概况 .................................................................................19 3.2 工作面片帮观测结果 .......................................................................20 3.3 地质构造对煤壁片帮的影响............................................................21 3.4 工作面煤质对煤壁片帮的影响 ........................................................22 3.5 回采期间工作面矿山压力对煤壁片帮的影响..................................22 IV 3.5.1 工作面矿压观测内容及方法 .......................................................22 3.5.2 工作面矿压实测结果及分析 .......................................................23 3.5.3 支承应力实测目的及方法...........................................................25 3.5.4 支承应力实测结果及分析...........................................................26 3.6 支架支护阻力对煤壁片帮的影响 ....................................................27 3.6.1 工作面上部支架支护阻力...........................................................27 3.6.2 工作面中部支架支护阻力...........................................................29 3.6.3 工作面下部支架支护阻力...........................................................31 3.7 综采工艺参数对片帮影响的数值模拟研究 ........................................33 3.7.1 FLAC 简介 .....................................................................................33 3.7.2 模型建立及判别依据 ..................................................................33 3.7.3 工作面煤壁片帮影响因素数值模拟分析 ....................................34 3.8 本章小结..........................................................................................43 4 长平矿大采高综采工作面煤壁片帮防治方案研究 ....................................44 4.1 优化综采工艺参数防片帮 ...............................................................44 4.1.1 提高初撑力和工作阻力...............................................................44 4.1.2 使用支架护帮板..........................................................................44 4.1.3 适当加快推进速度 ......................................................................45 4.1.4 控制采高 .....................................................................................45 4.2 煤壁注马丽散防片帮 .......................................................................45 4.2.1 注浆方案 .....................................................................................45 4.2.2 煤壁注马丽散步骤 ......................................................................47 4.2.3 注浆示意图与施工流程图...........................................................47 4.2.4 煤壁注马丽散措施 ......................................................................48 4.2.5 安全技术措施.................................................................................49 4.3 煤层注水卸压防片帮 .......................................................................49 4.3.1 煤层注水卸压方案 ......................................................................49 4.3.2 施工布置图 .................................................................................51 4.3.3 煤层注水卸压步骤 ......................................................................51 V 4.3.4 安全技术措施 ...............................................................................52 4.4 煤壁片帮防治效果分析 ..................................................................52 4.5 本章小结..........................................................................................53 5 结论与展望................................................................................................54 5.1 结论 .................................................................................................54 5.2 展望 .................................................................................................54 参考文献 .........................................................................................................56 附录 A 附录内容名称 .....................................................................................58 作 者 简 历 ...................................................................................................59 学位论文原创性声明.......................................................................................60 学位论文数据集 ..............................................................................................61 1 1 前言 1 前言 1.1 论文研究意义论文研究意义 随着我国经济的快速发展， 能源的需求无疑是巨大的。 煤炭作为一种常规能源在能源 供给中占到 75。煤炭不仅是一种燃料，在电力、钢铁、石油加工、水泥、化学原料五 大行业中也是重要的工业原料。 因此在今后相当长的一段时期内， 煤炭在国民经济和社会 发展中的地位仍将是十分重要的。我国煤炭储量丰富，厚度大于 3.5m 的煤层占煤炭总储 量的 43，其中缓倾斜厚煤层产量占总产量的 45[1]。因此，实现厚煤层的高产高效开采 对国家经济的发展具有举足轻重的作用。 煤层厚度为 3.5-7m 且倾角为缓倾斜的部分矿区已采用大采高综采技术，取得了很好 的社会和经济效益。大采高综采简称大采高，即使用与采高相同的综采支架及配套设备， 开采厚度在 3.5m 以上的厚煤层综采整层的开采方法[2]。相比于分层开采和放顶煤开采大 采高开采具有煤炭资源回采率高、回采工艺和巷道布置简化、巷道掘进率和维护量低、工 效高等优点，因而逐渐成为缓倾斜厚煤层的主要开采方法之一[3]。 由于大采高综采技术有着诸多的优点而被用来开采厚煤层， 这一开采技术已逐渐成为 厚煤层开采的主要方法[4]。但近些年的现场实践总结发现，大采高综采技术也存在问题。 煤壁的大面积、 深度片帮是制约着大采高综采工作面发挥高产高效优势的最主要问题。 煤 壁片帮与很多因素有关，例如开采高度、工作面推进方向、支架工作状态、基本顶来压情 况等。 实践表明在煤体裂隙发育、顶板坚硬或顶板破碎、采高加大等条件下，煤壁经常发 生片帮。煤壁片帮使支架端面距增大，无支护区宽度增加，导致端面顶板不稳定。尤其更 为严重的是，在坚硬顶板条件下，如果工作面初次来压或周期来压步距大，支架的支护不 理想时，来压时容易对支架和煤壁造成冲击。对煤壁而言，支架失稳会加重煤壁片帮。因 此， 要充分发挥大采高综采工艺的优越性， 就必须了解煤壁的片帮的机理及制定有效的防 治片帮措施。 论文以晋城煤业集团长平煤矿 3煤层为研究背景，采用现场观测、数值模拟和理论 分析相结合的方法， 对大采高综采工作面煤壁片帮机理进行了研究， 提出了长平矿大采高 综采工作面煤壁片帮综合防治技术措施。 2 1.2 国内外研究现状国内外研究现状 1.2.1 工作面煤壁片帮机理研究现状 1.2.1 工作面煤壁片帮机理研究现状 第一类薄煤层及中厚煤层煤壁片帮机理研究 淮北双龙矿炮采工作面煤壁发生片帮， 经研究认为工作面处于孤岛回采状态， 煤壁一 方面受到自身上覆岩层的压力，同时受到上、下区段工作面上覆岩层的压力,导致工作面 煤壁承压异常增大。 同时由于直接顶冒落矸石不足以充填满采空区， 没有起到有效支撑顶 板的作用，所以经常悬顶，造成煤壁支承压力增大。尤其是周期来压时，煤壁支承压力最 大，因此煤壁极易发生片帮[5]。 高档普采工作面煤壁易发生片帮。 经研究认为直接顶初次垮落后, 随工作面推进,老顶 岩梁周期性断裂, 从而造成采场周期来压。周期来压时，由于单体支柱的初撑力和工作阻 力偏低，液压支架支护强度不高，导致煤壁前方煤体支承压力增大，煤壁片帮[6]。 华恒矿综采工作面发生煤壁片帮， 经研究认为该工作面围岩属于典型的 “三软” 围岩， 岩体强度低。基本顶来压期间，工作面前方煤体上出现了超过原岩应力的超前支承压力。 同时该工作面附近的断层断裂，使断层两盘相对错动，产生了局部应力场。在这两种高应 力的作用下，煤壁附近煤体出现破碎，导致煤体变形失稳破坏，发生片帮[7]。 第二类综放工作面煤壁片帮机理研究 闫少宏根据数值模拟和理论计算结果研究了综放工作面煤壁发生的片帮形式及主要 位置。认为煤壁片帮主要有两种形式一种是半煤壁片帮，另一种是整个煤壁片帮。采用 数值模拟的方法对煤壁进行受力分析， 得出工作面主应力在煤壁上部、 中部和下部的方向 均不同，中部最大主应力基本垂直煤壁，说明煤壁中部最先开始片帮。并通过理论计算得 出在顶板压力的作用下,距底板 0.65 倍采高处煤壁首先失稳,之后发生大面积片帮[8]。 王家臣通过对综放工作面煤壁片帮研究，提出煤壁在自重和顶板压力作用下,主要表 现出 2 种破坏形式拉裂破坏与剪切破坏。认为脆性硬煤在顶板压力的作用下,煤壁内产生 了横向拉应力,不能通过煤体变形得到缓解,当其大于煤体的抗拉强度时,煤壁发生拉裂破 坏，导致片帮。而松软煤体易发生剪切破坏,煤体在支承压力作用下,当煤体内的剪应力大 于抗剪强度时，发生剪切滑动破坏，导致片帮。并按照莫尔-库仑强度理论建立了煤壁失 稳准则[9]。 方新秋,何杰,李海潮等对潞安集团五阳煤矿综放工作面进行现场实测和理论研究后， 认为综放面周期来压期间,基本顶的垮落、回转或变形失稳是综放工作面煤壁片帮的主要 原因。由于煤壁前方煤体松软，在超前支承压力作用下，煤体的抗剪强度大大降低,使煤 3 壁破坏发生片帮。 并通过建立软煤综放工作面煤壁滑动体力学模型， 计算出了煤壁最小临 界稳定范围[10]。 第三类大采高综采工作面煤壁片帮机理研究 陈亮、 孟祥瑞采用现场实测和数值模拟相结合的手段对工作面长度与大采高综采工作 面煤壁片帮的关系进行了研究， 认为合理的工作面长度可以减小煤壁片帮的概率。 并分析 得出不同工作面长度条件下，工作面煤壁前方塑性破坏区分布不同。当采高一定时，工作 面长度增加，工作面煤壁前方塑性破坏区的范围呈现扩大趋势[11]。 郝海金采用边坡稳定性研究的成果， 用概率分析的方法， 从理论上对大采高工作面煤 壁发生片帮的原因进行了研究。 通过建立大采高工作面煤壁滑面力学模型， 分析了影响工 作面煤壁稳定性的各种相关因素。指出影响工作面片帮发生概率的因素主要有不连续面 的多少和方向、 不连续面上的粘聚力和内摩擦系数、 直接顶对煤壁的压力及它们之间的摩 擦系数。 而且对影响煤壁片帮的因素进行了定量分析， 从理论上解释了工作面煤壁片帮的 部分原因[12]。 煤科研究总院牛艳奇、 刘俊峰结合神东矿区的煤层条件， 研究了煤壁支护阻力与煤壁 片帮的关系。 认为合理的支护阻力是控制煤壁片帮的关键。 用理论分析的方法对合理支护 阻力的确定进行了研究。 通过建立大采高工作面煤壁滑面力学模型， 分析了影响工作面煤 壁支护阻力的各种相关因素， 得出对于大采高综采工作面， 采高不同需要的临界护帮长度 也不同，采高越大，需要的护帮长度越长[13]。 中国矿业大学刘长友、 黄炳香、 王建树等基于对极软双突出厚煤层大采高综采工作面 端面煤岩稳定性的研究，提出采用台阶式割煤来控制煤壁片帮。采用数值模拟、现场实测 的方法对煤壁进行受力分析后， 认为台阶式割煤工艺能够改善煤壁区域的应力状态， 减少 工作面煤壁片帮和端面冒顶的发生； 采用不同台阶高度比割煤时， 所引起的围岩破坏程度 不同，上下台阶高度比为 12 时煤壁塑性破坏区最小[14-15]。 煤科研究总院刘俊峰在研究大采高综采工作面装备的同时， 通过建立大采高工作面煤 壁滑面力学模型， 确定了煤壁塑性区的分布范围。 并分析了影响工作面煤壁塑性区的各种 相关因素，从塑性区的角度解释了大采高综采工作面煤壁片帮的部分原因[16]。 1.2.2 工作面煤壁片帮防治技术研究现状 1.2.2 工作面煤壁片帮防治技术研究现状 第一类薄煤层炮采及中厚煤层开采煤壁片帮防治研究 普、炮采工作面防治煤壁片帮通常采用下面的方法落煤后，工作面煤壁应当采直采 齐，及时打上贴煤壁支柱，使新暴露出的顶板得到支护，从而减少对煤壁的压力。采高大 于 2m 时，煤壁片帮可以加打横撑将煤壁撑住来维持其稳定。割煤或放炮后煤壁片帮严重 4 时，应在贴帮柱上加托梁或者超前挂金属铰接顶梁超前支护顶板。合理布置炮眼，掌握好 角度，适当装药，也可以控制煤壁片帮。 双鸭山东荣二矿综采工作面出现了煤壁片帮问题， 经研究发现立柱初撑力不足是煤壁 片帮的原因。提出更换立柱、提高初撑力和采取及时支护顶板措施来防煤壁片帮。同时更 换不合格管路和密封胶圈,提高泵站压力,确保了支架对顶板的支撑能力。这样控制了顶板 下沉,降低了煤壁处的顶板压力，减小了煤壁片帮的概率[17]。 第二类综放工作面煤壁片帮防治研究 权台煤矿综放工作面煤层平均厚度为 4.5m，平均倾角为 16，其硬度系数 f 0.5 l， 是典型的“三软”煤层。工作面在断层、陷落柱及向斜轴的影响下，回采过程中出现了严 重的煤壁片帮问题。 通过对煤壁片帮、漏顶机理的分析，提出采用可截割的玻璃纤维锚 杆加固煤壁治理片帮。其施工工序简单，施工时间减少，加固效果显著，保证了工作面正 常、安全、快速推进，为综放工作面高产高效创造了条件[18]。 朱村矿 26031 和 28021 综放工作面属“三软”条件煤层，煤壁片帮严重影响了生产。安 徽理工大学周大为通过对煤体亲水性进行研究，提出采用煤壁浅孔注水方法来防治片帮。 在工作面向煤壁前方打浅孔注水，在水的作用下，煤层形成一定厚度的粘结层，这层粘结 层在采煤机过后延缓了煤壁的片帮和顶煤冒落， 留给了工作面一定的拉架时间。 实践证明， 该措施防止片帮的效果显著，原煤壁片帮达 3m 多，经注水后，基本不片帮，显著地提高 了工作面的产量与效率[19]。 煤科总院闫国雄针对郑州 m 村矿综放面出现的煤壁片帮问题，采用数值模拟方法进 行了研究。 认为可以采用增大支架立柱压力的手段来控制顶煤端面与顶部的拉应力区的大 小，从而来维持煤壁的稳定。采用整体顶梁带伸缩梁及挑梁结构, 将支架顶梁前后比值确 定为 2.5 来改善顶梁前端支护状态。同时采用大平衡千斤顶, 控制梁端距的变化，减小控 顶距。实施片帮防治措施后，采煤效率大大提高[20]。 第三类大采高综采工作面煤壁片帮防治技术研究 赵庄矿大采高综采工作面回采过程中出现了严重的片帮问题， 提出采用超细水泥注浆 加固煤壁的方法来防治煤壁片帮。 通过试验确定了以硫铝酸盐无机胶凝材料和多组分无机 矿物材料为浆体，同时确定注浆材料粒度、浆液黏度及凝结时间、结石体及黏接煤骨料抗 压强度合理参数。 选择在工作面撤架通道进行注浆试验， 结果表明超细水泥注浆加固效果 良好，煤壁稳定性显著增强[21]。 开滦矿区吕家坨矿 6177 综采工作面煤层结构复杂，煤层平均厚度 3.9 m。倾角平均 17。由于地质构造作用，工作面煤壁易发生片帮，周期来压期间尤为严重。煤壁片帮程 度较轻时，采用在煤壁内打液冲锚杆来防治煤壁片帮；煤壁片帮严重时，采用注射玛丽散 5 固化剂固化煤壁来防治煤壁片帮。采用以上防片帮措施后，采煤机开机率明显提高，大大 增加了日均采出量[22]。 邯郸陶一矿采用大采高综采开采方式在建筑物下采煤，由于工作面采用仰斜开采方 式，导致工作面煤壁出现大面积片帮。经研究后提出提高工作面推进速度、及时护帮、及 时支护、提高支架的支护质量等技术措施来控制煤壁片帮。通过采取这些措施，工作面煤 壁片帮程度得到大幅度改善，同时也为采空区的充填创造了良好条件[23]。 河南平顶山八矿为综采高瓦斯突出矿井， 采面构造较发育,两巷附近有断层,落差较大。 由于顶板压力作用，该面煤层节理和裂隙发育，过断层处时片帮严重。针对片帮问题，采 取了改进综采工艺的方法来控制片帮。沿煤层走向伪斜布置采面,两巷里高外低,工作面成 俯采；前滚筒沿顶板割煤，并及时支护。采取上述针对性技术措施后,该采面在回采期间 没有发生大面积片帮,取得了较好的效果,为工作面安全快速推进提供了保障[24]。 1.3 论文研究主要内容及技术路线论文研究主要内容及技术路线 论文以长平矿Ⅲ4305 大采高综采工作面为工程背景，采用现场实测、数值模拟和理 论分析相结合的方法， 对大采高综采工作面煤壁片帮机理及防治措施进行研究。 论文的研 究思路如图 1.1 所示。主要研究内容如下 1、煤壁片帮影响因素、片帮机理理论研究； 2、煤壁片帮防治技术理论研究； 3、长平矿大采高综采工作面煤壁片帮原因分析 （1）工作面顶板来压对煤壁片帮影响的实测研究； （2）工作面地质构造和煤质对煤壁片帮影响研究； （3）综采工艺参数对煤壁片帮影响的数值模拟研究； 4、长平矿大采高工作面片帮防治方案研究 （1）优化综采工艺参数防片帮方案研究； （2）煤层注水卸压防片帮技术研究； （3）煤壁注马丽散防片帮技术研究。 6 图 1-1 论文技术路线 Fig.1.1 Technology line map of paper 长平矿大采高综采工作面 片帮防治技术研究 现场观测 ①支架受力观测 ②超前支承压力观测 ③煤壁片帮观测 数值模拟 片帮影响因素分析 理论分析 对比、分析、总结 ①得出长平矿大采高综采工作面煤壁片帮机理 ②提出大采高煤壁片帮防治措施 7 2 大采高综采工作面煤壁片帮机理与防治技术理论研究 2 大采高综采工作面煤壁片帮机理与防治技术理论研究 2.1 大采高煤壁片帮机理研究大采高煤壁片帮机理研究 大采高综采工作面煤壁前方的煤体， 在开采前处于原始应力状态， 应力保持相对平衡。 当在煤层中布置大采高综采工作面后，煤壁成为自由面，煤壁附近煤体的水平应力减小， 应力平衡破坏。随着工作面向前推进，围岩因采动影响而活动加剧，导致煤体受压增大而 发生变形。当变形量超出煤体所能承受的变形极限时,煤体内新的裂隙增加,即次生裂隙发 育,导致煤壁处于不稳定状态。随着超前支承压力地继续作用,煤体加剧破坏,从而造成工作 面煤壁片帮[25]。大采高综采工作面在生产中不可避免的会出现煤壁片帮问题，防治煤壁 片帮现已成为工作面安全、高产高效生产的关键。因此，为了更好地防治煤壁片帮，要弄 清煤壁片帮的机理。 2.1.1 煤壁的分类 2.1.1 煤壁的分类 上覆岩层条件和煤层本身的力学特征影响着煤壁的稳定性， 上覆岩层条件决定着支承 压力的特征。大采高工作面的特点是煤壁高度大，相比普通采高或小采高工作面，其煤壁 的稳定性更加重要。 但复杂的煤层结构和非线性地力学特征， 决定了用单一指标来衡量煤 壁稳定性问题是很困难的。根据大采高开采的适用特性，将煤壁的稳定性划分为四类[2] I 类煤壁稳定。此类煤层具有埋深适宜的条件，片帮较小，不影响正常生产，不需要 采取专门的防治片帮技术措施。 Ⅱ类煤壁较稳定。此类煤层具有埋深适宜的条件，出现一定片帮现象，但只要支架 型号合理，配有护帮装置，无需采取专门片帮防治措施，不影响正常生产。 Ⅲ类稳定性中等。需采用专门防治片帮技术措施，才能够正常生产。 Ⅳ类不稳定。无法采用大采高综采。需要采取专门的防治片帮技术措施，工艺复杂， 成本高，大采高综采不能发挥优势，应采用其它采煤工艺。 采用以下指标来衡量煤体煤壁的稳定性 （1）煤坚固性系数利用捣碎法来测量煤体硬度指标具有收敛性好，易于测定，能反 映煤基质抵抗外力的特性，同时也包含了煤体受微裂隙及煤脆度的影响。 （2） 煤抗压强度由于其具有离散性大的特点， 可作为评价煤层力学特性的辅助指标。 （3）煤体裂隙发育程度。 （4）煤体中硬分层厚度。 （5）煤体硬分层位置。 8 表 2.1 大采高煤壁稳定性模糊分类单因素指标 Table 2.1 Big mining height coal wall stability fuzzy classification of single factor index 分类 指标 坚固性数 f 强度 Rc/MPa 硬分层厚度 λ 硬分层位置 /m 裂隙发育程度 范围 平均 范围 平均 范围 平均 范围平均 范围 平均 I 412 8 2535 30 0.81 0.9 02 1 8010090 II 34 3.5 2025 22.5 0.50.80.65 23 2.5 7080 75 III 13 2 1020 15 0.30.50.4 34 3.5 6070 65 IV 1 0.5 ≤410 7 0.10.30.2 ≥465 5060 55 2.1.2 煤壁片帮形式 2.1.2 煤壁片帮形式 由于采高加大，煤壁的稳定性降低，导致片帮的概率大大增加，严重的煤壁片帮会对 大采高综采工作面正常生产造成很大的影响。 煤壁前方支承压力是煤壁片帮发生的主要原 因。不同的煤层条件，包括地质构造发育、节理裂隙发育程度、硬度等情况，使大采高工 作面煤壁片帮的形式不同。 工作面煤壁在自重和顶板压力作用下， 煤壁主要表现出 2 种片 帮破坏形式拉裂破坏和剪切破坏，如图 2.1 所示。 图 2.1 煤壁片帮