木柱支护计算

一、工作面支护设计

1、有专家设计系统时，可根据系统要求，合理选取参数设计，本处按类比法，用经验公式计算设计。

工作面合理的支护强度：

Pt=9.81hrk

式中：Pt——工作面合理支护强度，kN/m2；

h——采高，0.7m；

r——顶板岩石密度，2.5t/m3

k——工作面支柱应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4-8，该面取6。经计算得：Pt=9.81×1.0×2.5×4.2=103Kn/m2

2、支柱实际支撑力

Rt=kgkzkbkhkaR

式中：Rt——支柱实际支撑能力，kN；

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sp;kg——支柱工作系数，取0.90；

kz——支柱增阻系数，取0.80；

kb——不均匀系数，取0.8；

kh——采高系数，取0.90；

ka——倾角系数，取0.90；

R——支柱额定工作阻力，130kN。

经计算得：

Rt=0.9×0.8×0.8×0.9×0.9×130=60.6kN

3、合理支护密度

n= Pt/Rt

式中：n——支柱密度，根/m2

Rt——支柱实际支撑能力，kN/根

Pt——合理支护强度，kN/m2

n=103/60.6=1.7根m2

4、工作面柱、排距

（1）排距确定

工作面配备木柱顶子，顶子长0.7m，确定排距为0.8m；工作面控顶采用“三四排”管理，则最大控顶距为3.8m。

（2）柱距确定

工作面支柱总数计算

N支总=10*（L/0.8+1 ）=447根

式中： L——工作面长度，m，35m；

5、支护强度验算

按设计支柱密度验算

N支设=BLN= 227根＜447根，故支护强度合理

式中：B——最大控顶距，3.8米

L——工作面长度，m，35m；

n——支柱密度，根/m2，1.7m2

根据以上计算支护强度，确定工作选用直径不小于12cm圆木支柱进行支护，确定工作面柱距为0.8m,排距为lm，支护密度为3.36根/m2，大于理论计算支护密度1.7根/m2，可满足工作面控顶要求。