大采高综放面煤壁片帮机理与控制技术研究

【摘要】为预防和控制大采高综放面煤壁严重片帮事故，本文对大采高综放面煤壁片帮机理开展了深入研究，提出了合理有效且具有针对性的煤壁片帮控制技术。结合正交试验和弹塑性岩梁有限变形理论，研究得出大采高综放面顶煤塑性变形与煤壁前方机采高度范围内煤体塑性变形具有明显时间差异性特点；建立了大采高综放面煤壁片帮尖点突变模型和弧形滑动失稳模型，推导出坚硬煤层煤壁片帮力学条件判据和软弱煤层煤壁片帮安全系数计算式，并结合夹矸强度弱化理论研究了夹矸煤壁失稳判别准则；综合三角模糊算法和数值模拟计算，确定了8107大采高综放面煤壁片帮关键影响因素：支架故障率、工作阻力和端面距；建立了综放支架系统可靠性共因失效计算模型，得出支架关键固体构件和液压元件失效概率，提出了以降低支架故障率为核心的“固液同步型”故障检测煤壁片帮控制方法，并对比分析了综放面不同故障率区段和故障检修前后煤壁片帮控制效果；结合煤壁片帮控制数据库系统，运用C++语言开发出一套大采高综放面煤壁片帮安全评价系统，并通过现场应用检验。上述研究成果运用于同忻煤矿8107大采高综放面及其他典型矿井综放面，取得了良好的社会和经济效益。
【作者】殷帅峰；
【导师】何富连；
【作者基本信息】中国矿业大学（北京），采矿工程，2014，博士
【关键词】大采高综放面；煤壁片帮；正交试验设计；共因失效；固液同步型；

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