大采高工作面煤壁卸荷失稳模型研究

针对大采高工作面煤壁围岩应力场特点,利用卸荷岩体力学理论、断裂力学理论建立了煤壁开挖卸荷效应模型,分析了在卸荷应力场作用下煤壁失稳机理。结果表明:煤层开采过程即是对煤岩体的卸荷过程,煤壁围岩应力场将转变为由原始应力、卸荷应力构成的卸荷应力场;在卸荷应力场的作用下,煤壁中的裂纹将以复合型裂纹形式发生失稳、扩展、联合,并逐渐演化为楔形体结构;楔形体的稳定性与顶板压力P0、卸荷力T、结构面交线倾角φ呈反比关系;通过增大护帮力Ph、提高工作面支架初撑力、提高煤体内聚力C等方法,能够有效控制煤壁片帮事故的发生,有利于大采高工作面的安全回采。