顶板压力计算

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。