采煤工作面顶板压力计算及木支柱选型

采煤工作面顶板压力计算及支柱选型

1、伪顶一次冒落高度计算：

H＝M/（R p-1）

＝0.4/（1.35-1）

＝1.14m

式中：H——伪顶一次冒落高度（m）

M——伪顶厚度（m）

R p——岩石碎胀系数取1.35

2、工作面顶板压力计算：

P＝H×L×d×Y×2×cosa

＝1.14×110×9×2.5×2×cos38°

＝4447T

P——工作面顶板压力2——动压系数

H——伪顶一次冒落高度L——工作面长度

D——工作面最大控顶距a——煤层底板倾角

Y——岩石空重取2.5

3、每平方米理论压力计算：

P理＝p/s

＝4447÷（110×9）

＝4.49T

式中：P理——每平方米理论压力t/m2

p——工作面顶板压力t

s——最大控顶距时顶板总面积m2

4、木柱直径选择：

Φ＝（8－1.5）L

＝11.7取12cm

式中Φ——木柱直径cm L——支柱长度cm

5、木柱密度计算：

工作面长110m，柱距1.0m，排距1.0m，最大控顶距时支柱根数为9根，所以工作面支柱总数为990根。

支柱密度为：W＝c/s

＝990÷（110×9）

＝1根/m2

式中：W——支柱密度

C——最大控顶距时支柱总根数

S——最大控顶距时工作面总面积m2

6、每根支柱的支撑力：

F2＝f×A＝200×113＝22.6吨/根

式中：F2——每根支柱的支撑力t/根

f——每平方厘米木支柱纵向支撑压力kg/cm2：松木取200 桦木取300 落叶松取400 柞木取400

A——支柱截面积cm2

7、每平方米实际支撑力计算：22.63

P实＝W×F2＝1×22.6＝22.6t/m2

8、安全系数校验：P实/P理＝22.6÷4.49＝5>2.5

9、结论：通过安全系数校验，取木柱间距、排距为1.0m合理。

2006 年7月27日