大量综采(放)工作面现场生产实践发现，工作面煤壁片帮发生的机率与工作面采煤机的割煤高度呈正相关性，且随着机采高度的增大，煤壁片帮的机率急速上升，不仅影响工作面正常生产，而且对工作面作业人员的人身安全构成威胁。目前，国内外研究学者采用概率分析法、数值模拟方法、解析法等方法，建立了大采高综采工作面煤壁片帮的力学模型，分析了煤壁片帮的主要影响因素及防治措施，提出了工作面采高、内摩擦角、支架初撑力、顶梁前端支顶力、护帮高度、护帮力等是影响煤壁稳定性的主要因素[1-6]，但由于煤壁片帮具有突发性、随机性、复杂性的特点，煤壁片帮机理仍然处于探索研究阶段。

近几年，电磁发射技术的优点不断显现，技术不断取得突破，中国科学院院士马伟明院士曾表示，由于电磁能发射具有更快、更强、更远、更高效的特性，电磁发射技术，将在10年左右取代化学能,给我们人类提供更安全、更快捷的技术。

一般将机采高度超过3.5m的放顶煤综采工作面定义为大采高综放工作面[7]。大采高综放开采技术集合了大采高综采与综放开采技术的优点，增加综放工作面的采煤机割煤高度，不仅可以提高特厚煤层的煤炭资源回采率，而且可以提高综放开采技术的适用范围，但极易诱发工作面煤壁片帮、冒顶[8-10]。通过对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮进行现场观测发现：当工作面机采高度超过4.2m时，煤壁片帮将变的非常剧烈，而类似煤层赋存条件、机采高度相同的大采高综采工作面煤壁片帮却并不明显，即现场生产实践发现，相同机采高度情况下，大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈。目前，国内外学者对大采高一次采全厚工作面煤壁片帮进行了较深入的研究[11，12]，但对大采高综放工作面煤壁片帮、顶煤冒放性与煤壁片帮的关系等研究较少，而且尚未有文献对大采高综采与综放工作面煤壁片帮的差异性进行深入研究。本文通过分析相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面剧烈的原因，提出了大采高综放工作面煤壁片帮防治与提高顶煤冒放性之间的矛盾，研究了支架结构参数对煤壁片帮的影响，为大采高综放液压支架结构参数优化设计提供理论依据。

1 大采高综放工作面煤壁片帮分析

1.1 煤壁塑性破坏区范围对比分析

通过对大同矿区塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮情况进行现场统计分析发现：当工作面机采高度超过4.2m时，煤壁片帮量将呈现急剧增大；当工作面机采高度达到5.0m时，一次煤壁片帮量达到20m3，煤壁片帮最大深度达到89cm，煤壁片帮难以控制，不同采高煤壁片帮量曲线如图1所示。

  

图1 不同采高煤壁片帮量曲线

根据已有研究成果，工作面煤壁片帮的主要形式有两种[13]：① 煤壁发生剪切滑移破坏，煤层开挖后顶板岩层发生下沉，煤壁受到上覆岩层的剪切力，在的面上形成最大剪应力τmax，当τmax>[τ]时，则煤壁发生剪切破坏，并沿着剪切面发生滑移，导致煤壁发生片帮，即顶板岩层对煤壁的压力及顶板岩层的下沉量对煤壁片帮影响十分剧烈；②煤壁发生拉裂失稳破坏，工作面采高增大导致工作面超前支承应力的影响范围增大，工作面前方煤体的压应力区逐渐减少，而拉应力区则逐渐增大，当煤体受到的拉应力大于其抗拉强度时，则煤体极易发生拉裂失稳破坏。

模拟结果表明：随着液压支架初撑力增大，煤壁的水平位移量持续降低，当液压支架的初撑力达到0.9～1.0MPa时，液压支架初撑力再增加对煤壁的水平位移量影响不大，即液压支架防煤壁片帮的合理初撑力为0.9～1.0MPa，当小于此值时，增大液压支架的初撑力可以有效降低煤壁片帮几率，当液压支架的初撑力大于此值时，增加液压支架的初撑力，则对煤壁防片帮效果不会有显著影响。

  

图2 两种工况的塑性破坏区分布情况对比

通过对上述模拟结果进行对比分析：大采高综放工作面液压支架上方的顶煤处于拉破坏区，其拉破坏区的形状类似“匕首”，如图2(a)所示，说明顶煤发生了大范围的拉裂破坏。工作面顶煤前方的煤体则处于拉剪破坏区，并且以剪切破坏为主，最大破坏深度达到8.9m。通过对整个煤体的塑性破坏区分布情况进行分析，工作面煤壁的塑性破坏区处于整个煤层开采后形成的大面积塑性破坏区的下部，即工作面煤壁的塑性破坏区范围不仅与采煤机的割煤高度有关，而且还受到了液压支架后部顶煤冒落放出形成的大范围破坏区的叠加影响，工作面煤壁的最大塑性破坏区深度达到3.1m。大采高一次采全厚工作面煤壁的塑性破坏区范围则主要与采煤机的割煤高度有关，并没有受到顶煤冒落放出形成的塑性破坏区的叠加影响，其最大塑性破坏区深度仅为2.4m，小于相同机采高度的大采高综放工作面。

通过上述分析可知，正是由于大采高综放工作面煤壁受到了采煤机割煤高度与顶煤冒落放出的叠加影响，导致相同机采高度情况下，大采高综放工作面比大采高一次采全厚工作面煤壁破坏深度更大，其煤壁片帮的几率则也相对更高。

1.2 顶煤冒落放出对煤壁片帮的影响

为了分析液压支架初撑力对煤壁片帮的影响，分别进行了液压支架初撑力为0MPa、0.5MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa时煤壁发生水平位移的模拟，分析不同初撑力条件下煤壁的水平位移量，煤壁水平位移量越大，表明煤壁发生片帮的几率越大，反之，则越小，如图4所示。

  

图3 顶煤冒落放出对煤壁片帮的影响情况

采用整体顶梁结构的液压支架不仅能够对煤壁上方施加较大的支顶力，降低顶煤对煤壁的作用力，而且液压支架能够对顶煤进行多次反复支撑，从而对顶煤形成一定的破坏效果。笔者通过对液压支架反复支撑次数与顶煤的下沉量进行模拟分析[17]，得到了液压支架支撑次数与顶煤下沉量关系曲线，如图8所示。

清朝沿袭明朝的闭关锁国政策，直到1684年之前都禁止海外贸易。1684年，清政府设广州、漳州、宁波、云台山(今江苏镇江)四处为对外通商口岸，并引用已有的内陆口岸的规定管理海关。1757年(乾隆二十三年)，清政府撤销其他口岸，限定广州一口通商，直到鸦片战争，一直实行单口贸易政策。关税税率大体为进口税率是16%，出口税率4%④。进出口关税税率的差异一定程度上体现了清政府鼓励出口、抑制进口的初衷。但由于进出口规模有限、海关行政效率低下及贪污腐败盛行，关税对整个财政收入的贡献微乎其微。

由于顶梁结构形式不同，顶梁上部力的分布状态也不一样。采用FLAC3D数值模拟软件，分别进行了采高为3.5m、4.5m、5.0m、5.5m的模拟分析，对比分析两种顶梁结构形式在不同采高情况下的煤壁水平位移量，如图7所示。

1.3 煤壁片帮与提高顶煤冒放性矛盾分析

综放开采技术主要是通过矿山压力将顶煤体压碎，顶煤体发生破坏、冒落的过程与煤壁发生片帮的力学机理相同，因此，可以将顶煤体的冒落过程视为顶煤体在前方支承压力作用下发生“片帮”。从提高顶煤回采率的角度进行分析，顶煤体发生“片帮”的程度越高越好，顶煤体“片帮”后的块度越小越好，从而有利于顶煤体冒落放出，但顶煤体的冒放性越好，冒落的直接顶岩块对顶煤体的水平作用力则越小，相当于变相提高了工作面的机采高度，由此导致工作面煤壁片帮更加剧烈。因此，煤壁防片帮与提高顶煤冒放性之间存在显著矛盾，而煤壁片帮防治措施应当以不降低顶煤的冒放性为底线，寻找对提高顶煤冒放性与煤壁防片帮均有利的结合点。

2 初撑力对煤壁片帮的影响分析

以往大量研究及开采实践发现[14-16]，提高液压支架的初撑力可以在一定程度上缓解煤壁片帮，但是液压支架的初撑力不可能无限增大，而且目前还没有液压支架合理初撑力对煤壁片帮影响的相关研究成果。

由于顶煤冒落、放出与煤壁发生片帮的力学机理相同，二者均是由于矿山压力对煤体的作用导致煤体发生破坏失稳，因此，顶煤的冒落放出与煤壁发生片帮之间存在一定的关联关系。液压支架掩护梁、顶梁上部松散破碎的顶煤体可以对前方煤体施加水平作用力，如图3所示，从而抑制液压支架上方的顶煤发生水平位移，降低顶煤体对煤壁片帮的影响。随着顶煤体的冒落放出，顶煤体对前方煤体的水平作用力将逐渐减小，液压支架上方煤体的水平位移量将逐渐增大，考虑极端情况，即液压支架上方的顶煤全部放出，此时工作面煤壁的高度为采煤机割煤高度与顶煤冒落放出高度的综合，即顶煤的冒落放出相当于变相提高了工作面的机采高度，由此导致相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高一次采全厚工作面更加剧烈。

  

图4 不同初撑力煤壁的水平位移量曲线

以塔山煤矿大采高综放工作面煤层赋存条件为基础，煤层厚度9.42～19.44m，平均14.5m，煤层倾角1°～3°，普氏硬度系数f=2.7～3.7，直接顶板为炭质泥岩，平均厚度8.79m，基本顶板为粉砂岩及细砂岩，平均厚度22.93m，直接底板为泥岩，平均厚度4.87m，采用FLAC数值模拟软件对相同机采高度的大采高综放工作面与大采高一次采全厚工作面进行模拟对比分析，其塑性破坏区模拟对比结果如图2所示。

我们用“搭脚手架”方法给孩子传递的不仅仅是某个知识点和某一项单独的技能，而是我们对这个世界的各种认识和这些认识之间的逻辑关系，其实就是我们的人生观、价值观和世界观。

分别对塔山煤矿大采高综放工作面上部、中部、下部的液压支架初撑力进行了现场监测，液压支架初撑力实测分析如图5所示。由图5可知，液压支架的平均初撑力不到8000kN，远小于液压支架初撑力的设计值(初撑力设计值为12000kN)，液压支架的初撑力明显偏低，这也正是导致工作面煤壁片帮剧烈的原因之一，工作面应加强设备管理，支架实测初撑力应尽量达到支架设计要求的初撑力。

（2）动力电池回收没有明确的标准，导致动力电池回收工作开展缓慢、回收成本高、经济效益不明显。需要政府制定相关引导和鼓励政策，让电池回收行业的发展更安全、规范和高效益。

译者的主体性贯穿于翻译活动的全过程，这不仅体现在译者对原著的理解、诠释和文字翻译方面，还体现在翻译的目的、对文本的加工及翻译策略的选取等方面。本文对译者主体性的探讨，仅限于译者对翻译方法的选择及其翻译风格的体现。

  

图5 液压支架初撑力实测分析

从提高顶煤冒放性的角度进行分析，增大液压支架的初撑力还可以提高液压支架对顶煤的辅助破煤效果，在降低煤壁片帮的同时，提高顶煤的冒放性，缓解防煤壁片帮与提高顶煤冒放性的矛盾。

3 顶梁结构对煤壁片帮的影响分析

液压支架的顶梁长度增大可以增加液压支架对顶煤的反复支撑次数，从而有利于提高液压支架上方顶煤的冒放性。增加液压支架顶梁长度对煤壁片帮的影响可以考虑两种极端假设：① 假设液压支架支护强度不变的前提下，液压支架的顶梁长度为无限长，此时顶煤冒落放出的位置距离煤壁为无限远，即顶煤冒落放出对煤壁片帮的影响为无限小，这种情况下大采高综放工作面相当于是相同机采高度的一次采全高工作面，上述分析及实践证明，相同机采高度情况下大采高一次采全厚工作面煤壁片帮的几率要小于大采高综放工作面，即适当增大液压支架的顶梁长度既可以抑制煤壁片帮，还可以提高顶煤的冒放性；② 假设液压支架的顶梁长度为无限短，则此时工作面上方冒落的直接顶板对前方煤体的作用力很小，大采高综放工作面的煤壁自由面高度与整个煤层厚度相当，即大采高综放工作面相当于是一次开采整个煤层厚度的大采高一次采全厚工作面，上述分析及实践证明，煤壁的自由面增大则导致煤壁片帮十分剧烈。

  

图6 顶梁结构形式图

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图7 煤壁水平位移量对比曲线

通过对上述模拟结果进行对比分析发现，在不同机采高度情况下，液压支架采用整体顶梁结构的煤壁水平位移量均明显小于铰接顶梁结构，即整体顶梁结构更有利于降低煤壁的片帮几率。

另外，由于大采高综放工作面开采工艺较大采高一次采全厚工作面复杂，大采高综放工作面推进速度慢，煤壁暴露的时间较一次采全高工作面更长，由此导致大采高综放工作面较大采高一次采全厚工作面更容易发生煤壁片帮。

  

图8 支架对顶煤支撑次数与顶煤下沉量关系曲线

目前，综放液压支架的顶梁结构形式主要有两种：整体顶梁和铰接顶梁，如图6所示。

由于液压支架采用铰接顶梁结构时，顶梁前端利用铰接千斤顶与前梁相连，受到结构的限制，前梁对顶煤的支护作用力较小，即此种结构液压支架对顶煤的有效支护长度较短，不利于顶煤的冒落放出与煤壁片帮防治。因此，建议大采高液压支架采用整体顶梁结构，既可以抑制煤壁片帮，还可以增大支架对顶煤的反复支撑破煤效果。

4 护帮机构对煤壁片帮的影响分析

合理的液压支架护帮机构是防止煤壁片帮最有效的方法之一[18，19]。大采高综放支架护帮结构形式主要有两种：护帮板与伸缩梁连体结构；护帮板与伸缩梁分体结构，如图9所示。目前，大采高综放液压支架护帮结构均为护帮板与伸缩梁连体结构。

  

图9 护帮结构形式图

由于结构设计限制，护帮板与伸缩梁连体结构中的伸缩梁不能与煤壁接触，只对顶煤产生支护作用，不能对煤壁产生作用力，护帮板合力作用点位置靠近顶板，二级护帮的护帮力很小。

以往大量研究及现场生产实践发现，煤壁最大水平位移点距顶煤的距离约为0.35倍的采高，此区域应为支架护帮板的重点支护区域[20，21]。由于护帮板与伸缩梁连体结构在此区域对煤壁的主动支护作用力已经非常小，该种护帮结构“护”的功能比较好，而主动防片帮效果比较差。

护帮板与伸缩梁分体结构中的伸缩梁不仅能对顶煤产生支护作用，还可以对煤壁上部形成一个较大的主动支护作用力，减小煤壁上端向采空区的位移量。护帮板的护帮力集中在煤壁水平位移量较大的区域，这种结构形式的主动“防”片帮效果比较好，相对“护”的效果要差一些。

5 结 论

1)通过对大采高综放工作面与大采高一次采全高工作面煤壁片帮进行对比分析，由于综放工作面前方支承压力与塑性破坏区产生叠加，以及顶煤冒落放出降低了对支架上方顶煤的水平作用力，导致相同机采高度情况下大采高综放工作面较大采高一次采全厚工作面煤壁片帮更剧烈。

2)将抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性进行综合分析，发现提高液压支架的初撑力、采用合理的架型结构既可以提高顶煤冒放性，还可以降低工作面煤壁片帮几率。

3)整体顶梁结构比铰接顶梁结构更有利于抑制煤壁片帮和提高顶煤冒放性，护帮板与伸缩梁分体结构的护帮力比较集中，伸缩梁还具有对煤壁的主动支护作用，较护帮板与伸缩梁连体结构主动防止煤壁片帮效果好。

参考文献：

[1] 张丽芳，王 慧，贾发亮.“三软”煤层大采高液压支架的稳定性[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2011，30(2)：251-253.

[2] 郝海金，张 勇.大采高开采工作面煤壁稳定性随机分析[J].辽宁工程技术大学学报，2005，24(4)：489-491.

[3] 方新秋，何 杰，李海潮.软煤综放面煤壁片帮机理及防治研究[J].中国矿业大学学报，2009，38(5)：640-644.

[4] 闫少宏，尹希文.大采高综放开采几个理论问题的研究[J].煤炭学报，2008，35(5)：481-484.

[5] 王国法，庞义辉.特厚煤层大采高综采综放适应性评价和技术原理[J].煤炭学报，2018，43(1)：33-42.

[6] 王家臣.我国综放开采技术及其深层次发展问题的探讨[J].煤炭科学技术，2005，33(1)：14-17.

[7] 毛德兵，姚建国.大采高综放开采适应性研究[J].煤炭学报，2010，35(11)：1837-1841.

[8] 庞义辉，王国法.基于煤壁“拉裂-滑移”力学模型的支架护帮结构分析[J].煤炭学报，2017，42(8)：1941-1950.

[9] 王国法，庞义辉，张传昌，等.超大采高智能化综采成套技术与装备研发及适应性研究[J].煤炭工程，2016，48(9)：6-10.

[10] 庞义辉.机采高度对顶煤冒放性与煤壁片帮的影响[J].煤炭科学技术，2017，45(6)：105-111.

[11] 杨宝贵，姬鹏奎，祁越峰，等.上湾矿7m特厚煤层大采高开采支架工作阻力的确定[J].煤炭工程，2011，43(7)：6-8.

[12] 王国法，庞义辉.8.2m超大采高综采成套装备研制及应用[J].煤炭工程，2017，49(11)：1-5.

[13] 钱鸣高，石平五.矿山压力及其顶板控制[M].北京：煤炭工业出版社，2003.

[14] 谢光祥，王 磊.工作面支承压力采厚效应解析[J].煤炭学报，2008，33(4)：361-363.

[15] 尹希文，阎少宏，安 宇.大采高综采面煤壁片帮特征分析与应用[J].采矿与安全工程学报，2008，25(2)：222-225.

[16] 王国法.放顶煤液压支架与综采放顶煤技术[M].北京：煤炭工业出版社，2010.

[17] 庞义辉，王国法.坚硬特厚煤层顶煤冒放结构及提高采出率技术[J].煤炭学报，2017，42(4)：817-824.

[18] 张银亮，刘俊峰，庞义辉，等.液压支架护帮机构防片帮效果分析[J].煤炭学报，2010，36(4)：691-695.

[19] 王国法，庞义辉，刘俊峰.特厚煤层大采高综放开采机采高度的确定与影响[J].煤炭学报，2012，37(4)：1777-1782.

[20] 闫少宏.特厚煤层大采高综放开采支架外载的理论研究[J].煤炭学报，2009，34(5)：590-593.

[21] 宁 宇.大采高综采煤壁片帮冒顶机理与控制技术[J].煤炭学报，2009，34(1)：50-52.