【doc】韩城矿区主采煤层长壁采面直接顶初次垮落步距的计算

韩城矿区主采煤层长壁采面直接顶初次垮
落步距的计算
韩城矿区主采煤层长壁采面直接顶
初次垮落步距的计算
城旷磬I忠义
从我局覆板分类过程知,名矿编写的
回采工作面作业规程,直接顶初次垮落步
距,都是根据某某f作面直接顶初次垮落L
米至L米或在回采过程中所掌握的直接顶初
次垮落步距为L米,因此,得到新工作I莳
直接顶初次垮落步距为L米,这敛蝌缺乏
科学的依据.如象山矿2303和2304栗Jj)f
作业规程写到:以3'煤回采过中知道{:谨
顶初次垮落步距L一般在8～I米范围.
直接顶初次垮落步距是描写采面顶板稳
定性的重要指标之～,掌握直接顼静J玖埒蒋
步距能为顶板分类提供科学的依据,从而对
合理选择综采面自移支架架型和采面单体支
架构支护型式以及保证安全生产有着重要的
现实意义
{{j据岩梁理论,凹采竹-面长度九j:80
米的缓倾斜煤层长毽采1fIi(煤炭科学技亦,
1979年),枉毫U采时,lT『将直接顶岩层视为
两端分别由煤壁和煤柱支撑的双端瑚定挺
(采煤学,1979年),该梁的垮度随工作
的推进不断增大,当达到极限值时,由于水
身自重的载荷的作用将发生断裂,失去平
衡,形成垮蒗.闲此,便I导f"直接顶初次f～～
垮落步距计算公式;.L.=h√一}.
(煤矿采场矿压讨论会论文选编).
式rL::---直接顶初次垮落步距,米r
hp…直接顶岩粱加我厚度,米,
血接顶岩层(体)的抗拉强
度,吨/米;
q直接顶岿粱所蓐赞帕均布载荷
密度,对P丸分瑶的直谈顶÷
层,州q=h;
r_一直接顶岩J的符重,吨/米;
J1一直接顶岩层的厚度,米
对于有分层的:按顶按组合梁理遂
次汁算:
=
'
~(r
.
d
;
i_
当P<p一1时,则q:q—J
式l{|hEr.直接甄各分的鹱,掸
性模数干¨容量.
山公:L.,:bp√一
目前一些参数尚能准瓣地确定,所以
川它祧难以计算出准确的采面直接顶初次垮落步距,而H计算还非常烦锁.1人家知道,
直接顶:位岩(一般指煤层上方1.5～2米
肿直接顶)对坝扳捂定性魁决定俺J}J.根据我局直接顶下位岩层的罐t质,为了计算力但,可假定直拉域下位芏聪各分麒度均书l 等,其值为平均允层厚度各分层的岩石力
学性质相列因此,可把公j
E】l(r,_1l+I:1+…1'h)
qEhsl1'.…Eh
简化为:q:h?
式?1?h有槎顶下似平均分l:幢,
米}
r直接顶下位岩平均容鼙,
吨/米.
冉根摊岩体Ag虢拉强度与岩块的抗fE强度一
个正比的关系,即口=CO"
式中.岩块抗砸强度,吨/米}
c一一岩体强度折算系数.
所以公式:Lo=】√一
=
I
丧】为我国若=l:煤田顶底板岩强垭试验数据.
寰1
l,(kg/cm2)
细砂岩i1O6O～146056～l80
砂岩类i中牲砂岩l7～.～们l
菪l粒砂岩l680～l26o55～n0j
l栅砂岩l370~G60】14～35一
_÷一一—r
砾岩类j砂硬岩710~124..～蚺
i岩.820~9604i~120'——一————————一～___一岩黉I砂质页岩4.0～.20i40～l
直岩190~400l28～65
l……'
l
一一
灰岩I石灰岩640～l510:7日～141
】78～545
l36～】372
l26～3l0
72～聃d
67～2Bg
2【0～305
160～238
此外,我局各煤层直接强c下位岩层岩石
窑重如袭2;
从表2看出我局煤层顶板岩H均容霞
为2.59克/厘米.,可取r=2.6吨/米.
把r代入式;,/亲一,/_6
冉代入公式:
Lo=紊mo=,,丽
12
袅2
#煤
蒙jII.
一●莱2-
幢矿3-
蛴口..
景骑坪
均!
直接砸名杯每重r(gm.
…
若lⅢ.'
磺针:.i0
lll砂2.62
粉秒}.3I
粉砂j}2.55
砷岩.6t
橱砂岩2.58
石靠石英砂岩2.78
I2.59
这样就综合加1而成的我局煤层直接顶韧次垮落步距计算公式为:L=,c.
式中L直接顶初次垮落步距,米,
h直接顶下位岩埕平均分层悼壁,
米I
u直接顶下位岩的}抗姓
度,吨/米zI
c一岩体强度折算系数,土螫取决
于岩石抗压强度和岩层裂隙发
育程度,一般可取,C=
0.05～O.12.
对于裂隙间距l<0,4米的岩层;
当o>5ooo~/米时,可取C=0.08～
0.6}
当Ⅱ<5ooo~t米时,可取C:0.05～
0.071
对J裂隙间距1>O.4米的},1取
C=0.1～O.12I
举实例计算;象山矿3'煤层302和304采
直接顶岩石抗压强度u=4230吨/米,直
接顶F位岩层平均分层厚度h=0.25米J直接顶岩层裂隙平均间距【二O.5O米I取C= 0.1OI
将上面数j'代入直接顶初次垮落步距iI
鳟公式;L=chu=0.1×.0.25×4230
=10.3米I根据象山矿3'煤层回采过程中得知直接顶初次垮落步距8～15米,而计算值
巷道底鼓的机理及防止措施
L『安.院良才
随着开采深度『佝加大,巷道底鼓剧题由
加突出.i1[于底鼓,将引起支架发I变形,
巷道必去稳定性,使得掘进速厦降低,通风
系统恶化干¨运输条件变.为丫保证『I常产,必铆增jJ『l巷道的日常维护,导数矿,
技术终济指标受到影响.闩前最现实的问题,要研究巷逝底鼓的帆理,从而找蹦有效
的防d-.措施.
一
巷道鹿簟的机理
软特{l开掘巷道后,破坏Ir岩J,
为10.3米桐符.
桑树坪'1l:《!l}层1O1,1103,1104
采工f1直接顶崭石抗雎强度a=6j0011-n/ 米}肖接顶下位柑平均分J慢h=0.80
米商接顶岩层裂隙平均间距I=0.70米
可取C=0.10,代入计算公式}
v,_×6—5—00
=22.8米,根壬9}桑树坪矿"'媒赢接
顶初次垮落步距为22米,而计算值22.8米水f符.
擞据我局备矿州采工作I"i纳具体条件,
Ⅵ按公式计算出它的直接顶初次垮落步距. 将讣算值与实测值十1j比(表3).
从寝3巾可以看出,汁算值与实测值幕
率柏符.}此,我尉可以应Jfj计尊公式来预
寰S
洲缓倾斜煤塌长采而点接顶初次埒落步
距但应当指出在煤系地层这个复杂的地
质条件中,}Ij于岩廛的组成部分,地质构造, 厚度,强度,埋藏深度等因素不同,致使这
些岩层的运动形式,范围及活动规律就大
相同.也就足矿井地质条件的多变惟致直接顶下岩层厚度和力学性质的差异,川H算
公式所求得的直接顶初次垮落步距不可能是十分精确的,其使用价值有待进一步地在我肘广大工程技术人员实际工作r}l渊杏和研究.
还要指出的魁在某些特殊情况,如受
强烈地质构造影响,用公式计算无实际意义.'
l3。