液压支架工作阻力计算

液压支架工作阻力计算

γ顶板岩石容重，一般取γ=2、5t/m3； k顶板破碎常数，取1、2； g顶板周期来压不动载系数，与顶板岩石性质有关：老顶级别：

Ⅰ-g=1、1，Ⅱ-g=1、3 Ⅲ-g=1、5～1、7，Ⅳ-g=1、8～2 取g=1、3 B附加阻力系数，B=1、5；α煤层平均倾角，取

α=23，则：

B9工作面支护强度：

q＝2、

82、

51、

31、

21、510-2/[（1、25-1）cos23]＝0、71（MPa）支架初撑力和工作阻力的确定式中：A支架中心距，A=1、5m；L支架顶梁长，L=4、4c梁端距，c=0、35～0、5m,取c=0、45m；则：工作阻力：

以上计算支架所需支护强度不小于0、71MPa，工作阻力大于5170kN，考虑到工作面地质构造可能存在的矿压不稳定性，安全起见选工作阻力5800kN，初撑力5232kN（3)综放支架工作阻力确定

A、按现行较通用的按垮落充填法公式计算式中:支护强度，kN／m2；动载系数1、2-1、4，顶板为泥岩，属软弱顶板，取

=1、2； M煤厚(平均9、74m，最厚

10、76m)取M=9、74m；冒落矸石碎胀系数，取=1、25；γ顶板岩石容重，取γ=25kN／m3。n 采放比影响系数0、8-1、0，取n=0、8；则：=1、2*9、74*25*0、8/(1、25-1)=936kN／m2支架工作阻力：P=(LK+LD)B 式中：P支架工作阻力，kN； LK梁端距，取LK=0、4m； LD顶梁长度，取LD=4、2m； B支架宽度，取B=1、5m。则：P=994*(4、2+0、4)*1、5=6452 kN（最厚

7128kN）

B、根据采煤工作面现场实测数据的经验回归公式计

算:Pmax=(3939+2、1H+47lf+155/Md)

式中:Pmax工作阻力；动载系数1、2-1、4，取=1、2H煤层埋深，取H=425m: f煤的硬度系数，暂取f=2； Md顶煤厚度取

Md=6、74m；则:Pmax=1、2*(3939+2、1*425+471*2+155/6、

74)=6956 kN

C、按缓倾斜煤层工作面顶板分类中的公式进行计算。支护强度下限计算公式为：Ps=（

72、3h+4、5 L +

78、9Bc-

10、24N-

62、1）k式中：Ps支护强度下限，KN/m2 h___支架最大采高，3、5m L老顶初次来压步距，B9号煤层取25m N直接顶厚度与采高之比，取1 Bc液压支架的控顶距离，取4、6m K动载系数，取1、2代入上式：Ps=（

72、

33、5+4、525+

78、

94、6-

10、241-

62、1）1、2＝787KN/m2液压支架工作阻力下限为：

Qs=Ps(BcSc)式中：Qs支架工作阻力下限，KN Bc支架控顶距离，4、6m Sc支架中心距，1、5m液压支架最小工作阻力Qs＝787（4、

61、5）＝5430KN

D、综合考虑以上几种算法，按计算的平均支护强度，考虑工作面有一定倾角，并预留有一定的安全系数、圆整后，确定的工作阻力为7200KN。2、5、1按冒落充填法进行计算支护强度:Ps＝nM/（Kp-1）γ9、8式中：Ps支护强度，kN/ m2 ； M采煤高度，取3、5m； Kp岩石碎涨系数，取1、3 ； n支架受力不均匀系数，根据煤层取3、0；γ顶板岩石容重，2、6 t/ m3代入上式支护强度P s =3、03、5/(1、3-1)

2、

69、8＝891kN/m2液压支架工作阻力Qs= Ps(BcSc)式中：

Qs支架工作阻力，kN Ps支护强度，kN/ m2 Bc支架控顶距离，取4、63m Sc支架中心距，1、5 m液压支架工作阻力Qs＝891（4、6

31、5 ）＝6187 kN下面我们采用岩重法计算支护强度。

预期支护强度计算公式qH=NHγ式中: qH----预计液压支架顶板载荷,t/m2;N-------支架载荷相当采高岩重的倍数、中等稳定顶板以下国内取N=6～8，德美等国一般取9～

15、我们取值6～8。H------- 最大采高,取4、2m;γ-------顶板岩石密度,取2、6 t/m3则qH=NHγ =（6～8）4、

22、6=65～87t/m2考虑支架支护效率η=0、9（η一般取0、85～0、95之间），则支架的支护强度应为qZ=qH/η=（65～87）/0、9=72～97t/m2 取1MPa、支架工作阻力的确定:式中 P－支架工作阻力（kN）； Lk－梁端距 0、53m；LD－顶梁长度4、78m；B－支架宽度1、5m；P＝1（0、53+4、78）1、5=7965kN我们计算支架所需支护强度不小于1MPa，工作阻力应不小于

8000kN，根据9421工作面的顶底板岩性，及断层明显，安全起见我们建议工作阻力取9500kN，支架的高度应在2、2米～4、3米范围内变化。

按现行较通用的岩石容重法公式计算：式中：支护强度，kN ／m2；动载系数1、2-1、4，取=1、3； M煤厚(煤层厚度12m，按75％回收率计算)，取M=9m；冒落矸石碎胀系数，取=1、35；

γ顶板岩石容重，取γ=25kN／m3。n 采放比影响系数0、8-1、0，取n=0、9；则：=1、3*9*25*0、9/(1、35-1)=7

52、1kN／m2支架工作阻力:P=(LK+LD)B式中：P支架工作阻力，kN； LK梁端距，取LK=0、4m； LD顶梁长度，取LD=4、

6m； B支架宽度，取B=1、5m。则:P=7

52、1*(4、6+0、4)*1、5=5640kN，考虑支架的支撑效率及留有一定的富裕系数，支架工作阻力应该在6000KN左右。已知本支架为四柱放顶煤支架，故选取立柱缸径为φ230。为充分发挥立柱的支撑能力，最终确定支架工作阻力为6600KN，立柱安全阀调定压力

39、71Mpa。