厚煤層是我國的主采煤層，厚煤層開采技術在很大程度上決定著我國煤炭資源安全、高效、集約開采的發(fā)展方向，也是國家能源戰(zhàn)略安全的重要保障。其中，厚煤層大采高綜合機械化開采技術具有資源回收率高、生產工藝簡單、生產效率高、瓦斯涌出量少等優(yōu)點，逐漸成為我國厚煤層開采的主要技術手段和發(fā)展方向。隨著科學技術的快速發(fā)展和裝備水平的不斷提高，大采高綜采技術在我國發(fā)展迅猛，一次采出厚度不斷增大，工作面單產水平大幅提高，我國的大采高綜采技術逐漸達到領先水平。近年來，大采高工作面采高進一步增加到了７～８ｍ。隨著大采高工作面一次采出厚度的增加，以及工作面長度和開采深度的不斷加大，工作面上覆巖層的移動范圍和破壞程度也隨之增大，工作面前方支承壓力影響范圍更廣，基本頂來壓更劇烈，采場礦壓顯現更加明顯，頂板作用在煤壁上的壓力和時間也隨之增加，大面積、大深度的煤壁片幫現象也更加普遍。與此同時，工作面煤壁片幫往往伴隨著端面冒頂，造成支架-圍巖關系惡化，進一步加劇煤壁破壞。煤壁片幫和端面冒頂等采場圍巖控制問題嚴重威脅工作面人員的安全、影響工作面設備的正常使用、降低工作面產量和經濟效益。首先，工作面煤壁片幫和端面冒頂對礦工的生命安全構成極大的威脅；其次，片落煤體及冒落頂板易導致刮板輸送機超載，降低采煤機開機率，影響液壓支架穩(wěn)定性，從而降低工作面設備的工作性能和使用壽命，增加設備維護的時間和資金投入；最后，煤壁片幫影響采煤工作面的正常推進，降低工作面單產水平，片幫治理需要巨額資金投入和時間投入，嚴重制約大采高工作面的安全、高效、集約開采。因此，研究煤壁破壞機理，分析大采高綜采工作面煤壁破壞的影響因素，改善支架與圍巖相互作用關系，對提高大采高工作面煤壁的穩(wěn)定性、實現礦井的安全高產高效具有重大意義。基于以上實踐問題及其工程意義，筆者開展了理論分析、數值模擬、相似模擬、現場實踐等研究工作，以期從能量法的角度進一步豐富煤壁片幫機理的理論研究，從采場系統(tǒng)剛度理論體系進一步完善煤壁片幫影響因素的敏感度分析，從伸縮式兩級液壓缸立柱的活動規(guī)律進一步闡述支架與圍巖收斂變形的耦合關系，從采場圍巖穩(wěn)定性三維模型試驗進一步揭示“頂板-支架-煤壁”協(xié)調變形機制。筆者在王家臣教授的指導下和采礦與巖石開挖實驗室?guī)熜值艿膸椭峦瓿杀局鳎瑢⑦@本著作呈現給讀者，以期讀者能加深對煤壁破壞機理及支架-圍巖耦合關系的認識，為采場圍巖控制提供有益幫助。
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