麻家梁煤矿放顶煤工作面液压支架选型

《麻家梁煤矿放顶煤工作面液压支架选型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第16卷第4期(总第101期)煤矿开采Vo1．16No．4(SeriesNo．101)2011年8月CoalminingTechnologyAugust2011麻家梁煤矿放顶煤工作面液压支架选型赵明(煤炭科学研究总院安全装备技术研究分院，北京100013)[摘要]通过对麻家梁煤矿地质条件分析，采用顶板结构分析估算法和数值模拟分析方法对液压支架支护强度进行确定，并确定放顶煤支架的架型、工作阻力及主要参数。[关键词]放顶煤；支护强度；液压支架[中图分类号]TD355．42[文献标识

2、码]B[文章编号]1006-6225(2011)04-0074-02LectotypeofPoweredSupportforFuⅡ一mechanizedCavingMiningFaceinMajialiangColliery1煤层赋存条件与采煤工艺h：(考虑放顶煤的放出率为80％)Ap一1麻家梁井田初期以2个采区实现矿井设计生产式中，q为工作面支架所需支护强度；Kd为基本顶失稳时的动载系数，一般取1．1～1．8；q为直接顶能力。一采区煤层赋存稳定，倾角仅1～3。，4号自重应力；为直接顶岩层体积力；h为直接顶垮煤层

3、厚度4．65—8．99m，平均为6．65m，夹矸一般3—5层，含夹矸煤层平均厚度7．58m；二采区倾落充填高度；q。为支架上方顶煤自重应力；。为煤角6。左右，4号煤层厚度7．94～10．66m，夹矸一层体积力；M为支架上方顶煤高度；M为煤层一次般3～5层，含夹矸原煤平均厚度9．44m，纯煤平采出厚度；Kp为直接顶垮落碎涨系数，一般取1．25均为8．60m。～1．5。4号煤层顶板也以泥岩为主，底板以也泥岩为(1)根据工作面实际地质情况，煤层厚度为9m时：主，有少量砂岩，地质构造相对简单。该矿井为低瓦斯矿井，煤尘有爆

4、炸危险性，煤层属易自燃煤=譬等=24(m)(取1．3)层，地质构造简单，水文地质条件简单。q=1．5×(2420×9．8×24+1400×9．8×(94号煤层平均埋深400m，采用综采放顶煤开—3．2))=0．9731(MPa)采时，顶煤易冒落。在一、二采区采煤机割煤高度按煤层厚度为9m时，支架最小支护强度为3．2m，放顶煤高度分别为4．38m和6．24m，采放0．9731MPa。比分别为1：1．37和1：1．95。(2)煤层厚度为10．5m时：2工作面支架合理支护强度计算：=28(m)(Kp取1．3)针对麻家梁

5、矿井的实际地质条件，结合分析以q=1．5×f2420×9．8×28+1400×9．8×往综放支架工作阻力计算过程中支架工作阻力的构(10．5—3．2))=1．146(MPa)成情况，主要应用以下2种方法确定综放工作面支按煤层厚度为10．5m时，支架最小支护强度架的合理支护强度：建立在支架工作阻力构成分析为1．146MPa。基础之上的顶板结构分析估算法，建立在支架与围综合考虑煤层厚度影响，此方法最终确定的支岩相互作用关系基础之上的数值模拟分析方法。架支护强度为1．15MPa。2．1顶板结构分析估算法2．2数值模拟计

6、算方法该计算方法的理论基础是工作面支架工作阻力20世纪60年代，国内外曾多次进行了支架工承受直接顶和顶煤的载荷，并平衡基本顶失稳时对作阻力P与顶板最终下沉量△之间关系的试验。支架的动载，支护强度计算公式为：根据实验室和现场观测成果证明了工作阻力与顶板q=Ka(gd+q)最终下沉量AL(即由煤壁到采空区一侧)是一近qd=dh，q=Me[收稿日期]2011一o4—21【作者简介]赵明(1974一)，男，辽亍阜新人，工程师，从事液压支架设计与研究工作。74学兔兔www.xuetutu.com赵明：麻家梁煤矿放顶煤工作面

7、液压支架选型2011年第4期似的双曲线，称为“P一△L”曲线。当支架支护强210200度较小时，顶板(煤)下沉量会随着支护强度的蠹增大而急剧减小，当支护强度达到一定范围后，继避l70续增大支护强度，对限制顶板(煤)下沉量的作垂16卯0用明显减弱，也就是说在支架支护强度和顶板140130OO3n5O_7O-91．1131(煤)下沉量关系曲线中存在一个拐点，这个拐点．5支护强度位a就是支架最合理的支护强度。基于上述理论，根据矿井实际地质条件采用图2煤厚10．5m时“P一△”曲线FLAC数值计算软件进行了模拟。计算中，

8、上边界采用重力加载，采用莫尔一库3液压支架选型仑(Mohr—Coulomb)屈服准则判断岩体的破坏：3．1架型选择1+sin一一√低位放顶煤支架主要有2种形式：一是反四连杆放顶煤支架；另一种是正四连杆放顶煤支架。由式中，，分别是最大和最小主应力，c，分于反四连杆放顶煤支架受其结构限制，在大工作阻别是黏聚力和内摩擦角。力的情况下四连杆机构的强度较难保证，且不太适当>O时，材