煤矿迎山角定义、计算及示意图

单体液压支柱迎山角的计算及打设方法一、支柱迎山角的计算方法迎山角是针对支柱打设的稳定与可靠性而定的，其目的就是为了加强支护技术方面的管理，便于对工作面顶板的维护，是为防止顶板沿倾向移动提出的。

下面从支柱的受力情况作一下分析（见图1），支柱支护顶板的压力，其主要是直接顶的重力，取一块直接顶 岩体A ，来进行受力分析。

在图1中，F 为老顶对直接顶的压力；F m 为老顶对直接顶之间的摩擦力；F 1，F 2分别为来自斜上方的围岩应力；G 为直接顶A 的自重；Q ，P 分别为重力G 沿倾角和法向上的两个分力；Z 为支柱对直接顶A 的支撑力；α为煤层倾角；α1为支柱与顶板间的法向夹角，即迎山角。

图1 支柱受力示意图FF 2F mF 1QGPα1Zα当直接顶与老顶处于稳定的连接状态时，对工作面支护不会产生大影响，这种情况不必要进行分析，而直接顶与老顶处于滑动、离层的临界状态时，F 、F 1、F 2均可略去不计，直接顶A 从受力保持平衡的条件上，必须满足以下关系式：1sin m F Z Q α+≥ （1）1cos Z Pα≥ （2）()1cos cos m F Z G fαα=- （3）sin Q GZ α=，cos P G α= （4）式中f —直接顶与老顶间的摩擦系数。

将（3），（4）式代入（1）式得()11cos cos sin sin Z G f Z G αααα-+≥ （5）所以()()11cos sin cos sin Z f G f αααα-≥+()11cos sin cos sin Gf f Z αααα+≥+设一锐角β，使cos β=，sin β≥则有()()1sin sin GZ αβαβ+≥+()1sin arc sin G Zααββ⎡⎤≥++⎢⎥⎣⎦（6）对于每棵支柱支护的直接顶重量G 则有以下表达式h G N γ=式中 h —直接顶的厚度；γ—直接顶的容重； N —工作面支护密度。

煤矿企业巷道布置及支护说明第一节巷道布置一、开拓方式：234下伏煤上出口自原230下伏煤巷探内553#导线点以上19nl处巷道西帮开门，开门后该巷道在岩层中掘进时，采用三心拱断面锚喷支护。

找到2煤下伏煤后沿2煤下伏煤顶板起底掘进，巷道采用矩形断面锚网支护或梯形断面架棚支护。

二、开拓顺序：1、234下伏煤上出口开门位置：自原230下伏煤巷探内553’导线点以上19nl 处巷道西帮开门，按方位280。

5%。

掘进234下伏煤上出口绕道车场15m。

调线按按方位214。

30,掘进234下伏煤上出口绕道25m后，找到2煤下伏煤再调线按方位269。

30,沿2煤下伏煤顶板起底掘进234下伏煤上出口，掘进500nl后，与234下伏煤切眼贯通。

2、234下伏煤上出口采用矩形断面锚网支护。

当顶板破碎、压力大或遇断层及其它地质构造时，采用架棚支护，必要时缩小棚距或等棚距对棚支护。

3、巷道在施工中，要每隔40m左右掘一个躲避所，其规格：宽X深X高=2. 0 X2.0X2.0m。

躲避所采用架棚支护时，棚距0.8口，躲避所掘完后，在其正迎头按标准打好两棵贴帮木柱，木柱直径不小于140nlm,木柱居中支设，间距 1.0m。

躲避所采用锚网支护时，锚杆间排距0.8X0. 8m,躲避所掘完后，必须在其正面打注两条锚杆，并用钢丝绳纸背实压紧。

4、234下伏煤上出口掘进过程中，若遇跌嵌或压梁时，必须平推将煤层找出，遇爬嵌或底鼓需根据现场实际情况，加大巷道坡度掘进施工。

5、巷道开门掘进时必须编制措施，经审批后认真贯彻执行。

6、巷道掘进施工中，必须严格按工程质量标准及中腰线施工。

7、巷道掘进过程中遇断层或破碎带时，必须采取加强支护措施。

8、巷道掘进工程量：540m。

234下伏煤上出口预想剖面图见附图（I ）（1： 1000）234下伏煤上出口平面位置图见附图（III）（1： 1000）234下伏煤上出口开门大样图（1： 50）板起底掘进时，采用矩形断面锚网支护，当顶帮围岩破碎、压力大时，采用梯形 苗毛中>280。

《采煤工》高级工考试复习题一命题人：刘开渠1、画采掘工程示意图必须按照比例尺的大小来绘制。

（）答案：（×）2、根据碎屑颗粒的大小把碎屑分成砾岩、砂岩和粉砂岩。

（）答案：（√）3、在沉积岩中形成明显的层次，把这些层次叫节理。

（）答案：（×）4、柱式采煤法对采空区不做任何处理。

（）答案：（√）5、采掘空间上方岩层破坏后，形成的相对稳定的拱形结构叫平衡拱。

（）答案：（√）6、有的采煤工作面没有初次来压与周期来压的现象。

（）答案：（√）7、综采工作面的五大生产工序为：破煤、装煤、移刮板输送机、支护和采空区处理。

（）答案：（×）8、倾斜长壁采煤法的工作面沿倾斜向上回采叫俯斜开采。

（）答案：（×）9、木垛、戗柱和密集支柱都是属于加强支护类型的支护方式。

（）答案：（×）10、煤电钻发热温度达到50℃时，必须停止打眼、散热冷却。

（）答案：（√）11、菱形钻杆的扭距较大，适于硬煤层工作面打眼。

（）答案：（√）12、刮板输送机的机头护板是保护机头不受损害的装臵。

（）答案：（×）13、爆破装煤采取一次爆破的方式可以提高自装率。

（）答案：（×）14、循环作业图的横坐标是代表工作面进度，表示空间位臵的。

（）答案：（×）15、在灾害中对窒息人员急救时，人工呼吸方法有口对口、俯卧压背和仰卧压胸等方法。

（）答案：（√）16、单位时间内涌出瓦斯量叫相对瓦斯涌出量。

（）答案：（×）17、采煤工作面在透水事故发生前没有任何征兆。

（）答案：（×）18、年产120万吨原煤的矿井能够为大型矿井。

（）答案：（√）19、与煤层走向平行的岩石巷道叫石门。

（）答案：（×）20、风桥是方便行人的设施。

（）答案：（×）二、选择题：1、矿井通风技术管理规定，每个矿井必须有完整的---------系统。

A．独立生产；B．独立通风；C．独立防尘答案：（B ）2、煤层厚度是指煤层顶底板之间的-------------距离。

煤矿巷道顶板压力的分析与迎山角的选择摘要：很多人把顶板的下沉运动看做是自由落体运动，如果只是微观的取无限大顶板中的一个点作受力分析，而忽略了无限大顶板岩体对该点的作用力，这种分析是不合理的。

关键词：迎山角；顶板压力；稳定性；反作用力；下滑力；初撑力我从事井下工作10余年，先后从采煤到修护、再到掘进，每个单位他们对迎山角的理解都不尽相同。

我在大倾角工作面回采中发现：支柱垂直顶底板支设时，支柱的初撑力才能达到最佳状态，支柱的稳定性才能越好，因为只有这种情况下，支柱和顶底板之间的才能达到最大的接触面积，才能保证足够的摩擦力，特别是单体支柱穿铁鞋后，一旦单体支柱有一定迎山角之后，柱根与铁鞋之间的接触面很小，就很容易打滑，造成支柱跐脚。

煤层倾角越大，越容易发生抽底现象，柱根越容易打滑，支柱的稳定性越差。

如下图1所示，支柱有了一定的迎山角之后，一旦支柱受压，支柱的底根产生一个沿煤层底板倾斜面向下滑动的分力f’，造成支柱跐脚，从而降低支柱的初撑力，造成支柱的稳定性降低。

图1 支柱的支撑受力分析在图1中，顶板的压力的方向我用垂直顶板的力Q表示，很多人对顶板压力的方向争论不休，我们通过下述实验证明：我们可以采用海绵等柔性的长方体，将长方体倾斜放置，分别用垂直长方体上平面的力和竖直向下的力按压长方体，长方体变形后截面呈现的形状会和巷道顶板受压弯曲变形后的形状对比进行分析，就可以得出顶板压力的方向。

我们作顶板的受力分析时应该考虑到：顶板中的任何一块岩体都不是自由体，它是受到束缚的。

上覆岩层所受重力W的两个分力：一是沿切面方向的滑力F,二是垂直与岩层面的重力的分力Q。

同时近乎无限大的顶板将对该块岩体施加了一个反作用力F’,下滑力F与反作用力F’抵消，顶板中的任何一块岩体能且只能垂直顶板向自由空间运动。

因此顶板下沉的作用力就可以用垂直与岩层面的重力的分力Q代替。

有很多人这样理解，随着煤层倾角a的增大，顶底板移近量逐渐变小，上覆岩层重力w沿层面切向滑力F=W×sina随之增大，而作用于层面的重力Q=W×cosa则随之减小，也就是说顶板对支柱的压力减小。

闭于1102、1107处事里收护工程品量的管制之阳早格格创做为了加强采煤处事里收护品量管制，普及工程品量尺度，采煤处事里的柱距、排距、维持迎山角、维持初撑力（维持柱压）等要庄重依照《做业规程》实止.现将有闭采煤处事里迎山角的定义及效率、估计要领、迎山角的品量央供及查看办法、收护收设示企图相闭资料下收您队，视宽肃教习贯彻.一、迎山角的定义及效率：正在仄巷里，顶板压力的目标是沉力目标，是笔曲于巷讲顶板的.正在倾斜巷讲内却分歧，顶板压力虽然是沉力目标，但是顶板压力（P）不妨领会为二个目标的力，一个是笔曲于顶板的笔曲压力（N）,另一个仄止于顶板的倾斜压力.斜巷(有一定坡度采里)的收架（柱）既要启受笔曲压力，又要启受下推力.果此斜巷(有一定坡度采里)的收架便没有克没有及按笔曲于巷讲顶底板的目标去架设，而必须进取迎一个角度，咱们把棚腿（单体液压维持）核心线取顶底板法线之间的夹角，喊干迎山角.收架（柱）迎山角是为了克服下推力，预防收架背下倾倒的步伐之一.二、迎山角的估计要领：收架（柱）的迎山角（β）是依照巷讲（采里煤层）的倾角（α）去估计的，普遍迎山角等于倾角的1/6～1/8，即β=(1/6～1/8)α，比圆巷讲的倾角为30°，则迎山角为4°～5°，迎山角过大、过小皆市落矮收架的收撑本领.迎山角过大喊过山，迎山角给反了喊退山，皆是没有允许的.当巷讲倾角大于45°大概者巷讲倾角（α）超出底板岩石的滑动角时，底板岩石大概下滑，则巷讲底板也要举止收护.三、迎山角的品量央供及查看要领：1、品量央供合格品：没有超出安排值±1°，没有得退山、过山.劣良品：没有超出安排值±0.5°，没有得退山、过山.2、查看要领用半圆仪紧靠坐柱沿仄止于切眼核心线的一个正里举止量测 .迎山角=斜巷安排角度-（90°-半圆仪读数）.四、附图（采煤处事里单体液压维持收设、受力及丈量迎山角度示企图）图1-1 正确打柱方式图1-2 错误打柱方式——退山图1-3 错误打柱方式——过山1-4 测量迎山角度的方法图1-5 支架中心线垂直于切眼顶底板时支架的受力分析G d为单体柱自己所受的沉力；G dx、G dy分别为G d正在仄止于切眼顶底板战笔曲于切眼顶底板目标上的分力；P x为P正在仄止于切眼顶底板目标上的分力；F N为切眼底板对于单体柱的收援力；f为切眼顶底板对于单体柱的摩揩阻力；F为F N、f的合力.。

【煤矿基本知识】【1】什么叫初撑力？答：支柱或支架对顶板的主动支撑力。

【2】煤矿安全生产中哪三大规程？答：煤矿安全规程、作业规程、操作规程。

【3】什么叫“三违”？答：违章作业、违章指挥作业、违犯劳动纪律。

【4】党的安全生产方针是什么？答：安全第一，预防为主。

【5】煤（岩）层的产状要素有哪些?答：走向、倾向、倾角。

【6】什么叫煤层的顶板？答：位于煤层上面的岩层叫做顶板。

【7】什么叫直接顶？答：指真接位于伪顶或煤层（当无伪顶时）上面的岩石，由一层或几层岩层组成，一般回柱后很快就会垮落的岩石。

【8】什么叫顶板离层？答：顶板岩层沿层理或接触面离开叫“离层”或“顶板离层”【9】什么叫复合顶板？答：复合顶板就是离层顶板。

一般煤层上面0.5~3m左右易于上部岩层离层的顶板，其下部岩层的组合结构是一个整层或几个分层组成的分层组。

【10】什么叫初次来压？答：老顶第一次大面积垮落称为工作面“老顶”初次来压。

【11】什么叫周期来压？答：初次来压后随工作面每推进到一定距离时老顶再次垮落，因呈周期性出现，故称为周期来压。

【12】什么叫回柱和放顶？答：将废巷或放顶区的支柱（或支架）回收出来称为“回柱”。

采取顶板全部陷落法处理顶板时在规定的范围内，迫使顶板冒落的全过程叫“放顶”【13】什么叫采煤工艺？答：采煤工作面各工序所用方法、设备及其在时间、空间上的相互配合叫采煤工艺也叫回采工艺。

【14】什么叫采煤方法？答：采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合叫采煤方法。

【15】什么叫采高？答：采煤工作面煤层被真接采出的厚度叫作采高。

【16】什么叫采煤系统？答：是指采区巷道布置方式，掘进和采煤顺序的合理安排，以及由采区拱电系统、通风系统、运输系统、排水系统等共同构成完整的采煤系统。

【17】什么叫长壁工作面与短壁工作面？答：长度一般在50m以上的采煤工作面叫长壁工作面。

长度一般在50m以下的采煤工作面叫短壁工作面。

【18】我国目前普遍使用的采煤工艺有哪四种？答：爆破采煤工艺（炮采）、普通机械化采煤工艺（普采）、综合机械化采煤工艺（综采）、水力采煤工艺（水采）。

斜巷架棚巷道迎山角的确定与运用摘要：根据支架受力情况分析从而推导出迎山角的计算公式，然后把迎山角转化为长度，从而提高了迎山角在架棚施工中的可操作性。

关键词：巷道倾角;支架迎山角;应山有力;长度转换前言在倾斜巷道架棚掘进过程中，常常会遇到架棚迎山角的问题，对于迎山角的确定不同人有不同的认识，本文通过对迎山角的具体分析，在施工过程中用长度代替迎山角。

1.迎山角的定义及作用在平巷里，顶板压力的方向是重力方向，是垂直于巷道顶板的。

在倾斜巷道内却不同，顶板压力虽然是重力方向，但顶板压力（P）可以分解为两个方向的力，一个是垂直于顶板的垂直压力（N），另一个平行于顶板的倾斜压力。

斜巷的支架既要承受垂直压力，又要承受下推力。

因此斜巷的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿中心线与顶底板垂线之间的夹角，叫做迎山角。

支架迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。

如下图：巷道在煤层中掘进，巷道倾角为α，支架与煤层顶底板法线的夹角为β，β即为迎山角。

图一应山角示意图2.迎山角的计算方法怎样确定迎山角，理论认为在6°—8°的斜巷中支护时，支架垂直顶底板向上挺一度。

在作业规程中规定迎山角为倾角的1/8-1/6，即β=（1/6～1/8）α，例如巷道的倾角为30°，则迎山角为4°～5°，迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。

迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。

当巷道倾角大于45°或者巷道倾角超过底板岩石的滑动角时，底板岩石可能下滑，则巷道底板也要进行支护。

大家都知道，井下巷道及工作面顶板都有正压力和下滑力，特别是倾斜巷道的正压力和下滑力较为突出，故在架棚时支架垂直于顶底板柱头必须向上挺，如果工作面顶板的压力下滑难免把工作面所有的支架全部扑倒发生顶板事故，其实如果超过迎山角度的称之为过山，支架垂直于顶底板向下偏的称之为退山。

一、迎山角的定义及作用：在平巷里，顶板压力的方向是重力方向，是垂直于巷道顶板的。

在倾斜巷道内却不同，顶板压力虽然是重力方向，但顶板压力（P）可以分解为两个方向的力，一个是垂直于顶板的垂直压力（N），另一个平行于顶板的倾斜压力。

斜巷(有一定坡度采面）的支架(柱）既要承受垂直压力，又要承受下推力.因此斜巷(有一定坡度采面）的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿(单体液压支柱)中心线与顶底板法线之间的夹角，叫做迎山角。

支架(柱）迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。

二、迎山角的计算方法:支架（柱）的迎山角（β）是按照巷道（采面煤层）的倾角（α)来计算的，一般迎山角等于倾角的1/6～1/8，即β=(1/6~1/8）α，例如巷道的倾角为30°，则迎山角为4°～5°，迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。

迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。

当巷道倾角大于45°或者巷道倾角（α）超过底板岩石的滑动角时,底板岩石可能下滑，则巷道底板也要进行支护。

三、迎山角的质量要求及检查方法：1、质量要求合格品：不超过设计值±1°，不得退山、过山。

优良品:不超过设计值±0.5°，不得退山、过山。

2、检查方法用半圆仪紧靠立柱沿平行于切眼中心线的一个侧面进行量测。

迎山角=斜巷设计角度-(90°-半圆仪读数）。

四、附图(采煤工作面单体液压支柱支设、受力及测量迎山角度示意图）图1-1 正确打柱方式图1-2 错误打柱方式——退山图1-3 错误打柱方式——过山1-4 测量迎山角度的方法图1-5 支架中心线垂直于切眼顶底板时支架的受力分析G d为单体柱自身所受的重力；G dx、G dy分别为G d在平行于切眼顶底板和垂直于切眼顶底板方向上的分力；P x为P 在平行于切眼顶底板方向上的分力；F N为切眼底板对单体柱的支持力;f为切眼顶底板对单体柱的摩擦阻力；F为F N、f的合力。

迎山角的定义及作用在平巷里，顶板压力的方向是重力方向，是垂直于巷道顶板的。

在倾斜巷道内却不同，顶板压力虽然是重力方向，但顶板压力（P）可以分解为两个方向的力，一个是垂直于顶板的垂直压力（N）,另一个平行于顶板的倾斜压力。

斜巷的支架既要承受垂直压力，又要承受下推力。

因此斜巷的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿中心线与顶底板垂线之间的夹角，叫做迎山角。

支架迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。

二、迎山角的计算方法：支架的迎山角（β）是按照巷道的倾角（α）来计算的，一般迎山角等于倾角的1/6～1/8，即β=(1/6～1/8)α,例如巷道的倾角为30°，则迎山角为5°～4°.迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。

迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。

当巷道倾角大于45°或者巷道倾角（α）超过底板岩石的滑动角时，底板岩石可能下滑，则巷道底板也要进行支护。

三、迎山角的质量要求及检查方法：1、质量要求合格品：不超过设计值+1°，不得退山。

优良品：不超过设计值+0.5°，不得退山。

2、检查方法用半圆仪仅靠立柱与底板构成锐角的立柱侧面量测迎山角=斜巷设计角度-（90°-半圆仪读数）对水平巷道来说，平巷支架的棚腿中心线垂直巷道顶板即可，而斜巷支架的棚腿中心线便不能再垂直巷道顶板，为了抵御顶板的水平推力（沿顶板方向的力），必须与巷道顶板的垂线保持一定的偏角，这个偏角就叫迎山角，一般为巷道倾角的1/6—1/8。

顶板管理制度顶板管理是我矿井安全生产管理中的重要工作，为了搞好顶板管理，杜绝重大伤亡事故的发生，确保我矿安全生产目标的实现，根据我矿井的实际情况，特制定顶板管理制度，具体内容如下：一.顶板管理责任制1.矿长对顶板管理工作负全面责任，具体负责顶板管理机构建立、人员配备、资金和装备的保障。

掘进专业知识题库（100道）一、填空题（30道）1、掘进迎头响炮（机掘截割）敲帮问顶后，必须及时前移前探梁。

锚杆必须按规定的间排距施工,够间排距应及时打锚杆支护顶板后打设帮上锚杆，锚杆角度不小于75°。

2、掘进工作面移设耙装机，当运行坡度小于7‰时，采用人力推车运输；当坡度大于7‰时，必须采用绞车提升进行运输。

3、一炮三检制度是指装药前、爆破前、爆破后必须检查爆破地点20米范围内风流中的瓦斯浓度，若瓦斯浓度超过1%时，严禁装药爆破。

4、工作面有两个或两个以上的自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5米，在岩层中最小抵抗线不得小0.3米。

5、综掘机掘进巷道距离贯通50 米前，炮掘巷道距离贯通20米前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的工作。

6、掘进工作面严禁空顶作业。

靠近掘进工作面10m 内的支护，在爆破前必须加固。

7、拱形巷道的作用主要是承受顶压。

8、《煤矿安全规程》规定耙装作开始前，甲烷传感器必须全挂在耙斗机的上方方向。

9、压风机压缸温度的要求单缸不得超过190度，双缸不得超过160度；冷却水出水温度最高不得超过40度。

10、局部通风要求风筒吊挂整齐，逢环必挂，不漏风，工作面风筒不落地，风筒口距工作面距离符合作业规程规定。

11、巷道必须保证两帮平直，严禁出现超挖现象，超、欠挖不得大于100mm。

12、煤矿掘进安全质量标准化要求交接班时工作面无隐患、无积煤（矸），不拖班延点，工时利用率高。

13、巷道坡度等符合GB50213—2010的要求，掘进坡度的偏差不得超过1％。

14、煤矿掘进安全质量标准化要求作业场所应悬挂规范的巷道平面布置图、施工断面图、炮眼布置图、爆破说明书、(断面截割轨迹图)、正规循环作业图和避灾路线图等。

15、煤矿掘进安全质量标准化要求，业规程每2个月至少组织1次复审，并及时贯彻。

16、掘进巷道顶板管理要求无孔帮、空顶现象，煤巷锚杆支护应建立监测系统。

17、采用人工喷射混凝土、砂浆时，喷射前必须冲洗岩帮，作业人员必须佩带劳动保护用品。