10604工作面顶板来压强度计算

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按照《采场顶板控制设计及其专家系统》的计
算办法进行验算综采支架支护强度是否适用于
10604工作面
1、直接顶、老顶厚度确定
(1)直接顶厚度确定
公式:Mz=(H-Sa)/(Ka-1)
式中:Mz:直接顶厚度,m;
H:最大采高,2.10m;
Sa:未垮落岩层触矸处的沉降量,根据经验取Sa =(0.1-0.5)H;一般采场为(0.25-0.3)H。

Ka:岩层垮落碎胀系数取Ka =1.15-1.5,一般采场为1.25-1.35
则,直接顶厚度Mz=(2.10-0.63)×(1.30-1)=4.9(m)
(2)老顶厚度确定
矿压研究结论,公认影响采煤面支护的上覆岩层厚度范围为8倍采高。

老顶厚度ME=2.10×8-4.9=11.9(m)
顶板来压强度确定
直接顶时支架的作用力A
公式:A=M
z Y z
L
z
2L
k
式中:A:直接顶来压强度,KN/m2;
Mz:直接顶厚度,4.9m;
Lz:直接顶悬顶步距,平均10m。

Lk:最小控顶距,3.65m。

则: A=4.9×26×10=174.5KN/m2
2×3.65
2、老顶来压强度
公式:P1=M
E R E C
a
2K
T L K
式中:P
1
:老顶来压强度,KN/m2;
M
E
:老顶厚度,11.9m;
R
E
:老顶岩石容重,2654Kg/m3,即26KN/m3
C
a
:老顶来压步距,16m。

K
T
:岩重分配系数,KT=Mz/H=4.9/2.1=2.33m
L
K
:最小控顶距,取3.65m
则: P
1
= 11.9×26×16=291KN/m2
2×2.33×3.65
根据上述计算,得工作面来压强度P=P
1
+A=174.5+291=465.5(KN/m2)即0.465MPa
地测科提供,钻孔粉砂岩容重:真密度2654Kg/m3,选2654 Kg/m3作计算真密度2654 Kg/m3。

以ZY2700/09/20型两柱掩护式支架为例:
最大控顶距4.65m。

则:最大控顶距4.65m,工作面的来压强度P为
A=4.9×26×10=136.9KN/m2
2×4.65
P= 11.9×26×16=228.4KN/m2
2×2.33×4.65
P=P+A=228.4+136.9=365.3(KN/m2)即0.365MPa
通过以上计算工作面最大控顶距时来压强度为0.365MPa,工作面最小控顶距时来压强度为0.465MPa(2565KN),综采支架允许来压的强度为0.486~0.389MPa,综采支架的支护强度大于工作面的来压强度。

:第四节地质构造
一、煤层赋存情况
该面煤层倾向N10°E~N22°E,走向略有弯转;煤层倾角14°~18°平均16°,局部较大。

二、断层情况以及对回采的影响
工作面地质构造较简单,全面仅有一条倾向逆断层,落差0.3m,对工作面回采响小。

另外工作面西侧CF24为倾向逆断层,落差为3~8.5m,因已留设断层煤柱,对工作回采无影响。

三、褶曲情况及对回采的影响
本工作面不受褶曲构造影响。

四、其它因素对回采的影响
本工作面除上述断层外不受其它地质构造影响。