顶板压力计算
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顶板管理:
1、工作面顶板管理:采用木柱联合工作面煤柱支护。
2、垮落步距计算::
21/28.355cos 5.2)135.1/(8.0cos )1/(m t kp h Pt =⨯⨯-=⨯⨯-=αγ
由于采仰斜短壁后退式开采,采后空间由木柱联合工作面煤柱支护,可按固定梁计算,直接顶抗拉强度按R t =7.0Mpa 计算,则初次垮落步距: m qco R h L t 6.1857
.0045.0728.0s 21=⨯⨯⨯==α>13m (回采最大控顶宽度)不会直接顶发生顶板垮落。
Q=γ×r=0.025×0.8=0.02直接顶发生顶板垮落。
二、顶板压力计算:(经过矿压观测的可用观测数据)
1、采用经验公式计算:
Pt = h/(kp-1)×γ×cos α
= 0.8/(1.35-1)×2.5×cos55°
=3.28 t/m 2
式中:Pt —每平方米所承受顶板压力 (t/m 2);
h —煤层厚度 (取最大值1m ) (m )
kp — 碎胀系数, 取1.35
γ— 顶板岩石重力密度,t/m 3, 可取2.5t/m 3
α— 煤层倾角 (° )
2、木柱直径选择
D =(1.1~1.25)80
=(1.1~1.25)80
=9.8~11.2(cm)D取12cm
式中:D—木柱直径(cm);
L—木柱长度(cm)。
3、木支柱实际支撑力计算
(1)木支柱理论支撑力计算
R≥fc×A
R≥0.143×3.14×62
R≥16.1t/根
式中:R—每根木柱理论支撑力(t/根)
fc—0.143 (t/cm2) (按柞木、桦木TB15等级选取)A—木柱截面积(㎝2);
(2)木支柱修正计算公式
Rt=Kg×Kz×Kb×Kh×Ka×R
=0.6×0.7×0.7×1.0×0.80×16.1
=3.78t/根
式中:R—支柱额定工作阻力,(t/根);
Rt—支柱实际支撑力,(t/根);
Kg—工作阻力影响系数,取0.6
Kz—增阻系数,取0.7
Kb—不均匀系数,取0.7
Kh—采高系数,取1.0
Ka—倾角系数,取0.80
(3)工作面合理支柱密度计算:
n = Pt/Rt =3.28/3.78=0.0.867根/m2
式中:n—支柱密度,根/m2
Rt—支柱实际支撑能力,(t/根)。
(4)支护间排距确定
W=1/AB =1/(1.0×1.0)=1 (根/m2) W>n 式中:W—密集系数(根/m2)
A—间距(m)
B—排距(m)
三、支柱布置方式:
(1)布置方式:走向及倾向均平行排列(2)走向排距:1.0m (3)倾斜排距:1.0 m (4)迎山角度:7-8度(4)支柱规格:Φ≥120mm圆木
四、工作面支护:
工作面5排5柱管理,支柱要有支柱窝150—200mm,支柱要有7°--8°的迎山角。
五、顶板管理:
顶板管理方法采用木柱支护顶板。
六、上、下巷维护:
上巷超前20米加强支护,10米双排,10米单排,下巷维护采用护帮锚索。