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保存单位:
编 号:NMGXG—YHJ—2016—07
内蒙古星光煤炭集团有限责任公司一号井
采掘工程支护设计方案
编 制 人: 赵银龙
编制日期: 2016年7月13日
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采掘工程支护设计方案
一、采煤工作面顶板控制
(一)设计
1、采用类比法进行设计:
参考本矿或邻矿同煤层矿压观测资料,选择工作面矿压参数,最大平均支护强度884.07kN/m2。
2、工作面选用液压支架工作参数见下表。
工作面条件与支架适应条件对照表
项 目工作面条件支架适应条件采 高2.4m1.4~2.8m倾 角6°—8°0~15°煤 厚44.5m4~5m煤硬度25.81-6.5底板比压0.45--1.12MPa1.43Mpa顶板种类Ⅱ(e)类3、支护强度计算
(1)、工作面合理支护强度
工作面支架支撑冒落带顶板岩层和顶煤的重量,并平衡基本顶失稳时对支架的动载,此基础原理的计算公式为:
q=Kd·(qM+qd)
式中:q——工作面支架所需支护强度,kN/m2;
Kd——基本顶失稳时的动载系数,根据邻近综放工作面矿压观测结果,取1.1;
qM——冒落带岩层自重应力,kN/m2;
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qd——支架上方顶煤自重应力,kN/m2;
其中:qM=γ岩·hm=22×34.4=756.8kN/m2
qd=γ煤·Md=14.21×3.3=46.9kN/m2
式中:γ岩——顶板岩石容重,取22 kN/m3;
Md——顶煤厚度,取4.44m。
1607工作面采空区冒落带高度计算按公式: QUOTE QUOTE
式中:Hm——垮落带高度m;
M——累计采厚m,取最大厚度6.64m。
代入公式计算可得,垮落带最大高度为34.4m。
则:q=1.1×(756.8+46.9)=884.07kN/m2
(2)、支架支护阻力计算:
支架工作阻力:P=q(Lk+Ld)B
式中:P——支架工作阻力(kN);
q——工作面支架所需支护强度,kN/m2;
Lk——梁端距,0.35m;
Ld——顶梁???度,3.85m(由选用的配套支架参数确定);
B——支架支护宽度,1.50m。
则:P=884.07×(0.35+3.85)×1.5=5570kN。
(3)、支架的支护强度:为5600 KN/m2
P<5600
(4)、支架底板比压为1.43Mpa
工作面底板容许比压38.2MPa
(5)、支架采高
支架支护下采高为2.2m。
则 Hmax=Mmax+0.2=2.4m
式中:Hmax——支架最大工作高度,m;
Mmax——最大采高,2.2m;
Hmin=Mmin-Sz-a=2.2-0.05-0.1=2.05m
式中:Hmin——支架最小工作高度;
Sz——预计顶板下沉量,取0.05m;
a——避免支架压死的撤出高度,取0.1m。
即支架的最大结构高度不小于2.40m,最小结构高度不大于2.05m。
4、支架选择:
根据以上计算结果,选用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架,其工作阻力为5600KN,大于计算所需工作阻力5570KN,能满足采煤工作面顶板支护强度需要。工作面两端头均采用3架ZFG5600/18/32型过渡液压支架支护。
通过以上数据对比,选用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架,能满足采煤工作面支护强度要求。
ZF5600/14/28型支架主要技术参数如下:
名 称单 位参 数备 注支架高度m1.4-2.8支架长度m3.85不含前伸梁的长度支架中心距mm1500支柱直径mm230支柱数量根4支柱提缸力KN48移架步距mm800支架工作阻力KN5600支架初撑力MPa31.5整架重量T14.7包括双体支柱4棵泵站压力Mpa
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