矿山压力及其控制第五章.ppt

第四节 综采面顶板控制设计 一、概述 1、选型步骤： 1）确定顶、底板类型（直接顶、老顶、直接底）； 2）估算支架所需支护强度（实测、来压步距）； 3）初定额定支护强度、初选架型； 4）修正架型及参数（断面、风量、倾角）； 5）确定顶梁、护帮及侧推结构； 6）确定底座参数； 7）进行支架参数优化。 重要内容：支架额定强度、架型 2、架型选择： 分析比较法： 依据顶底板状况、采高、倾角、瓦斯、煤层稳定程度、开采方法等因素确定支架额定工作阻力、几何尺寸、立柱数量位置、移架方式、顶板覆盖率等参数。（目前多用） 综合评分法： 在特定的地质、开采技术条件下，对预选的各种支架对围岩的适应性及力学特性进行评价打分，综合分数时考虑各项内容的重要程度，选择分数最高者，确定支架结构，然后确定支架的初撑力、工作阻力，并对支架参数进行优化。 二、液压支架参数： 1、工作阻力： 估算法： 实测法： 若允许3%支架时间加权平均阻力大于额定工作阻力，k=2； 若以最大工作阻力 为统计值，则 k=1~1.3，此时 经验公式： （煤炭科学研究总院） Ⅰ~Ⅲ级老顶： Ⅳ级老顶： 理论分析法： 式中： ——合理支护强度； ——岩块间摩擦角； ——岩块破断角； ——老顶岩层厚度； ——B 岩块回转下沉量； ——B 岩块的重量及载荷； ——控顶距。 液压支架额定工作阻力： 式中： ——额定工作阻力； ——液压支架中心距； ——液压支架支撑效率； ——控顶长度； ——支护强度。 2、初撑力： 提高初撑力可 初撑力确定 第五节 单体液压支柱工作面顶板控制 一、顶板控制的原则： 1、目标 2、原则 二、单体支架工作面顶板控制设计： （设计内容包含：支柱类型、规格选择，支柱的额定阻力、初撑力确定，支架顶梁选择，支架布置形式，支护强度及支柱密度，排柱距及特殊支架布置等） 1、工作面合理支护强度的确定： 一般按老顶初次来压最不利状态进行计算： 合理支护强度： （支架承受直接顶重量及老顶重量的一半） 其中： 2、支柱有效支撑能力的确定： 支柱有效支撑能力——在允许的顶板下沉量范围内，所有支 柱所能达到的工作阻力的平均值。 （有效支撑能力＜额定工作阻力） 1）支柱不钻底，支护质量正常时： 式中： ——支柱承载不均匀系数（0.8~0.9）； ——增阻系数(0.9~0.95)； ——支柱回撤前所能达到的理论工作阻力，kN/柱。 2）