工作面的液压支架工作阻力验算

工作面的液压支架工作阻力验算
工作面的液压支架工作阻力验算，一般采用以下方法。

一、采用“顶底板控制设计专家系统”应根据系统要求合理选取有关参数。

二、采用类比法时，应根据本矿或邻矿同煤层矿压观测资料和经验公式进行设计。

参考本矿或邻矿同煤层矿压观测资料，选择本工作面矿压参数，见下表
矿压参数表
（一）支架合理的支护强度，应采用下列方法计算。

1、一次采全厚支架强度、工作阻力的计算：
（1）采用经验公式计算合理的支护强度
k h q ⨯⨯=γ1
式中：1q ——工作面合理的支护强度，kN/m 2； h ——采高，m ；
γ——容重，kN/m 3，一般可取25kN/m 3；
k ——工作面支架支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般为4～8， 应根据具体情况合理选取。

开采煤层较薄、顶板条件好、周 期来压不明显时，应选用低倍数；反之则采用高倍数。

（2）按现行较通用的岩石容重法公式计算支架的动载支护强度
γ⋅-⋅
=1
2p d K M
k q
式中：2q ——支架的动载支护强度，kN/m 2；
d k ——动载系数，一般取1.2～2.0(根据矿压观测情况取值)； M ——一次采厚(放顶煤采厚按煤层平均厚度×本工作面回采率)； p K ——上覆冒落带岩石碎胀系数； γ ——顶板岩石平均容重，kN/m 3。

（3）采用临近工作面初次来压实测值的平均值确定支护强度q 3。

（4）支护强度换算成支架工作阻力：
B q P ）（d k max L L +=
式中：P ——支架工作阻力，kN ；
q max ——支架的支护强度（取q 1、q 2、q 3最大值），kN/m 2； L k ——梁端距，m ；
L d ——顶梁长度，m ； B ——支架中心距，m 。

2、放顶煤支架支护强度、工作阻力的计算：
（1）根据断裂角确定放顶煤支架支护强度计算可参照下式：
()H h k q z 211γγ+=
θαtan tan /1）（h L H +=
式中：——对支架有直接影响的岩层厚度，m ； ——有效控顶距，m ； h 1——顶煤厚度，m ；
——顶煤断裂角，一般为60°～120°； 坚硬煤层（f ≥3）：冒落角小于60°； 中硬煤层（f =1～3）：冒落角介于60°～80°； 软煤层（f <1）：冒落角大于90°；
极软煤层（f ≤0.5）：无法分辨软煤层顶煤的冒落边界，不 宜用冒落角指标；
——顶板断裂角，一般为60°～65°； ——顶煤的容重，kN/m³； ——顶板岩石的容重，kN/m³；
z q ——支架的动载支护强度，kN/m 2；
——动载备用系数：Ⅱ级及以下基本顶，一般取1.2～1.5；
Ⅱ级以上基本顶，一般取1.5～2.0。

注：基本顶分级按 e P 值选取
m f n e h N L l P 6.525.153.241+-=）
（ 式中：e P ——基本顶初次来压当量，kN/m 2； n l ——直接顶初次垮落步距，m ； f L ——基本顶初次来步距，m ； N ——直接顶充填系数； m h ——煤层采高，m 。

基本顶分级表
H L αθ1γ2γk
（2）综放工作面支架阻力计算： ①根据断裂角确定支架工作阻力：
s d k z B L L q P η/1）（+=
式中：1P ——支架的工作阻力，kN ； q z ——支架的动载支护强度，kN/m 2 L k ——端面距，m ；
L d ——顶梁长度，m ； B ——支架中心距，m ； s η ——支架的支护效率。

②根据放顶煤工作面现场实测数据的回归公式计算确定支架工作阻力：
k M f h P d ⋅+++=)/1554711.21939(2
式中：2P ——工作阻力，kN ； ——煤层埋深，m ； ——煤的硬度系数； d M ——顶煤厚度 m ； k ——安全系数为1.2～1.35。

③放顶煤支架的工作阻力可按照一次采全高综采计算结果的80％计算。

（3）取①、②、③最大值为综放工作面支架工作阻力p 。

3、支架的选取
科学合理的支架工作阻力在额定工作阻力的60%～80%之间为合理，小于60%支架选型偏大，大于80%支架选型偏小.
h f。