田取珍，张爱绒，路全宽，刘跃飞，李鹏翔

（太原理工大学a.矿业工程学院；b.期刊中心，太原030024）

龙泉井田位于山西省中部的娄烦县境内，井田面积35.23km2。龙泉矿井的建设规模为5.0Mt／a，首采区布置在4号煤层。4号煤层厚度为1.70～8.2 m，平均6.47m，煤层倾角大部为5°～10°，最大不超过15°，埋藏深度约300～1 000m，首采区平均采深450m。针对4号煤提出了放顶煤和大采高采煤方法，从技术上对比，大采高比放顶煤生产管理简单，但煤壁的稳定性成为其能否采用的决定性因素。随着采高的加大，煤壁片帮深度增大，煤壁片帮对工作面正常生产产生严重的影响：首先影响职工的人身安全与正常生产的进行。据我国多个大采高工作面现场观测，在地质构造复杂地带片帮非常严重，片帮范围从几米至十几米，甚至整个工作面。片帮深度也达到了3～5m，片帮的块度可达到5～20m3，经常把工作面刮板机砸变形，甚至进入支架内人行道，片落的大块煤体无法通过采煤机，影响了正常割煤。其次，煤壁片帮后，空顶距增大，引起端面漏冒，导致顶板条件恶化，而顶板条件恶化又导致支架接顶差，支架受力不均，容易引起支架部件损坏，造成顶板事故，这样的恶性循环无法实现高产高效，同时也是安全生产的重大隐患［1］。

1 龙泉矿4号煤围岩物理力学测试

为了分析龙泉煤矿4号煤在大采高条件下的煤壁稳定性，我们在现场取岩心得到龙泉煤矿4号煤柱状图（见图1），通过岩石力学实验得到了4号煤的顶底板的物理力学参数（见表1），并在此基础上对煤壁的稳定性进行了力学分析和数值模拟研究。……