小煤矿采煤工作面合理支护密度的计算_图文.doc

式中f 老顶与直接顶之间的摩擦因数,一般取0.3Q 由老顶结构形式决定的摩擦力安全系数老顶结构形式 类拱 拱梁 梁式磨擦力安全系数Q 1.5 2 391605采面老顶结构形式为拱梁式,取Q2α老顶周期来压完后的顶板下沉角S i n αH ・M Z ・1-K /C 式中K 岩石碎胀系数,91605采面取为1.391605采面Sin α[0.832.71-1.3]/120.002 P t2271042.72.5104 930.002/0.3327.36104N /m 2 ③支护强度P t 的计算 P t max{P t1,P t2}P t129.008104N/m 2290.08kN/m 22支柱实际支撑能力计算R t K g K z K b K h K αR 式中K g 支柱的工作系数 K z 增阻系数 K b 不规则系数K α倾角系数 K h 采高系数R 支柱额定工作阻力,K N 91605采面R300kN K g 0.99 K z 0.95 K b 0.9 K h 1K α1 R t K g K z K b K h K αR0.990.950.911300253.95KN 支密度n 1P t /R t 290.08/253.951.142根/m 22、护密度的计算 在顶板力学参数不详的采场,护顶参数可依据下表直接顶的完整性系数近似确定。 直接顶完整性u u R u D u E /3 式中u R 顶板的单向抗压δC 对岩层质量的隶属度u D 分层厚度m 对岩层质量的隶属度u E 节理裂隙间距f 对岩层质量的隶属度 而u R 0.31210δC 0.269 -1 u D 3.7457e -1.4587/d 1 -1 u E 3.7457e -1.4587/f 1 -1 单向抗强度各等级数值及其对应的参考岩性表 采煤工作面的冒顶事故,尤其是大面积的切顶事故,几乎都是由于支护能力不足造成的。为此,在广大现场出现了增加支护密度的现象,结果狭窄的工作空间更加拥塞,增加了大量的支护工作量,增加了生产成本,降低了回采工作面的效率。因此,确定合理的支护密度,在煤矿生产中具有现实的意义。 大多数小煤矿没有压力监测,对于采煤工作面的支护密度大多数凭感觉和经验,支护密度不一定合理,太大则易发生冒顶事故,太小则会使工作空间拥塞,增大工作量和成本。下面我以山东省章丘市东风煤矿91605采面为例进行支护密度计算,供同行参考。 山东省章丘市东风煤矿为地方国有煤矿,年产量为15万吨。91605采面煤厚0.83m。直接顶为石灰岩,厚2.70m。老顶为粉砂岩,厚3.75m。底板为细砂岩,厚3.26m。根据已采工作面经验,顶板呈缓慢下沉,在煤壁后面810m 处触矸。初次来压步距为2830m。三、四排控顶,采用DZ1430/100单体液压支柱支护,额定工作阻力R 为300KN 。老顶为拱梁结构。 一、计算工作面正常推进阶段支护密度 1、支护密度的计算n 1P t /R t 式中n 1支密度,根/m 2 P t 采场各推进阶段的顶板压力,KN/m 2R t 支柱实际支撑能力,K N /柱1支护强度P t 的计算①按支的原则 支护的准则为防止支柱压死,其力学保证条件为支架在限定变形状态下工作时,必须能支住与要求控制的顶板下沉量Δhi 对应的老顶悬跨度Li 的部分及直接顶的全部作用力。 P t i A M Z ・γZ ・C ・Δh A / K T ・L K ・Δh i 式中Δh A 顶板最大下沉量,m m Δh i 要求控制的顶板下沉量,m m M Z 第一岩梁厚度,91605采面为2.7m γZ 老顶密度,取2.5104K N /m 3 C 周期来压步距,m ,为稳定起见,91605采面取为12m K T 岩重分配系数,受直接顶厚度与采高之比N 控制 91605采面 N2.7/0.833.253 K T 38N -2.55383.253-2.5533.614A 直接顶作用力 当悬顶距L S 2m 时,A M Z ・γZ 1L S /L K 式中L K 控顶距,为稳妥起见,91605采面取为3m L S 悬顶距,为稳妥起见,91605采面取为9m 91605采面A2.72.510419/327104N/m 2 Δh A H ・L K /C 式中H 采高,91605采面取为0.83m 91605采面Δh A 0.833/120.2075m207.5mm 按国有重点煤矿生产矿井采煤工作面质量标准化标准规定,采场顶、底板移近量≤100m m /m ,91605采面采高为0.83m ,故其Δh i 83m m 。 因此,91605采面 P t1271042.72.510412207.5/33.61438329.008104N/m 2 ②按防滑的准则 老顶一般自身能形成平衡结构,采场支护设计以“让压”为原则,支架除承受直接顶的全部作用外,还需使直接顶与老顶有足够的接触压力,使直接顶与老顶紧贴,防止直接顶向空区向滑动。 P t 2A Q ・M Z ・γZ L K L S ・S i n α/f ・L K 小煤矿采煤工作面合理支护密度的计算 彭节1 徐志远2 1,章丘市东风煤炭集团总公司; 2,章丘市煤炭局 下转第136页 图3 解计算结果列于表4。 表4 φ40 综上所叙,一从表1、表2可看出⑴设错台的加筋土挡土墙比不设错台的加筋土挡 土墙的土压力要减少6.122.4,⑵填土内磨擦角大的φ40比填土内磨擦角小的φ35 土压力要小。 二从表3可看出,在同样墙高填土的情形下,设二个错台的加筋土挡土墙比设一个错 台的加筋土挡土墙的土压力要减少1.73.4。 三从表4可看出,在同样墙高填土的情形下,设三个错台的加筋土挡土墙的土压力最 小,其中比设一个错台的加筋土挡土墙的土压力要减少1.53.7;设二个错台的加筋土挡土墙 比设一个错台的加筋土挡土墙的土压力要减少1.02.4。 大量的工程实践证明,加筋土挡土墙中部设错台是减小挡土墙土压力的有效措施,并有利于 调整墙面水平位移,且便于施工操作和维修,减少工程投资,值得推广。 为此,我国“公路加筋土工程设计规范J T J015-91”第4.24条规定,加筋土挡土墙高度 大于12m时,填料应慎重选择,墙高的中部宜设宽度不小于1m的错台。 上接第135页 结论选用悬挑架子较双排落地脚手 架节约资金289110元 7,结论 7.1支拆方便该挑架可随主体工程施 工进度周转,下一段架子所在高度范围内 的各楼层的模板拆除后,可拆除该段架 子,材料周转到上部楼层继续使用。 7.2劳动力合理配置在整个结构施工 阶段,始终有一定量的脚手架搭拆工作 量,工作可连续进行,减少窝工现象。 7.3节约周转材料、降低成本经比较 使用该脚手架较双排落地脚手架节约资金 289110元。 上接第134页 91605采面δ取值为100Mpa,d取1.3,fd-0.11.2