【doc】韩城矿区主采煤层长壁采面直接顶初次垮落步距的计算

韩城矿区主采煤层长壁采面直接顶初次垮

落步距的计算

韩城矿区主采煤层长壁采面直接顶 初次垮落步距的计算 城旷磬I忠义

从我局覆板分类过程知,名矿编写的 回采工作面作业规程,直接顶初次垮落步 距,都是根据某某f作面直接顶初次垮落L 米至L米或在回采过程中所掌握的直接顶初 次垮落步距为L米,因此,得到新工作I莳 直接顶初次垮落步距为L米,这敛蝌缺乏 科学的依据.如象山矿2303和2304栗Jj)f 作业规程写到:以3'煤回采过中知道{:谨 顶初次垮落步距L一般在8～I米范围. 直接顶初次垮落步距是描写采面顶板稳 定性的重要指标之～,掌握直接顼静J玖埒蒋 步距能为顶板分类提供科学的依据,从而对 合理选择综采面自移支架架型和采面单体支 架构支护型式以及保证安全生产有着重要的 现实意义

{{j据岩梁理论,凹采竹-面长度九j:80 米的缓倾斜煤层长毽采1fIi(煤炭科学技亦, 1979年),枉毫U采时,lT『将直接顶岩层视为 两端分别由煤壁和煤柱支撑的双端瑚定挺 (采煤学,1979年),该梁的垮度随工作 的推进不断增大,当达到极限值时,由于水 身自重的载荷的作用将发生断裂,失去平

衡,形成垮蒗.闲此,便I导f\"直接顶初次 f～～

垮落步距计算公式;.L.=h√一}. (煤矿采场矿压讨论会论文选编). 式rL::---直接顶初次垮落步距,米r hp…直接顶岩粱加我厚度,米, 血接顶岩层(体)的抗拉强 度,吨/米;

q直接顶岿粱所蓐赞帕均布载荷 密度,对P丸分瑶的直谈顶÷ 层,州q=h;

r_一直接顶岩J的符重,吨/米; J1一直接顶岩层的厚度,米 对于有分层的:按顶按组合梁理遂 次汁算: = ' ~(r . d ; i_

当P<p一1时,则q:q—J 式l{|hEr.直接甄各分的鹱,掸 性模数干¨容量. 山公:L.,:bp√一

目前一些参数尚能准瓣地确定,所以 川它祧难以计算出准确的采面直接顶初次垮 落步距,而H计算还非常烦锁.1人家知道,

直接顶:位岩(一般指煤层上方1.5～2米 肿直接顶)对坝扳捂定性魁决定俺J}J.根据 我局直接顶下位岩层的罐t质,为了计算力 但,可假定直拉域下位芏聪各分麒度均书l 等,其值为平均允层厚度各分层的岩石力 学性质相列因此,可把公j

E】l(r,_1l+I:1+…1'h) qEhsl1'.…Eh 简化为:q:h?

式?1?h有槎顶下似平均分l:幢, 米}

r直接顶下位岩平均容鼙, 吨/米.

冉根摊岩体Ag虢拉强度与岩块的抗fE强度 一

个正比的关系,即口=CO\" 式中.岩块抗砸强度,吨/米} c一一岩体强度折算系数. 所以公式:Lo=】√一 = I

丧】为我国若=l:煤田顶底板岩强垭试验数 据. 寰1 l,(kg/cm2)

细砂岩i1O6O～146056～l80 砂岩类i中牲砂岩l7～.～们l

菪l粒砂岩l680～l26o55～n0j l栅砂岩l370~G60】14～35一 _÷一一—r

砾岩类j砂硬岩710~124..～蚺

i岩.820~9604i~120'——一————————一～___一 岩黉I砂质页岩4.0～.20i40～l 直岩190~400l28～65 l……' l 一一

灰岩I石灰岩640～l510:7日～141 】78～545 l36～】372 l26～3l0 72～聃d 67～2Bg 2【0～305 160～238

此外,我局各煤层直接强c下位岩层岩石 窑重如袭2;

从表2看出我局煤层顶板岩H均容霞 为2.59克/厘米.,可取r=2.6吨/米. 把r代入式;,/亲一,/_6 冉代入公式: Lo=紊mo=,,丽 12 袅2 #煤 蒙jII.

一●莱2- 幢矿3- 蛴口.. 景骑坪 均!

直接砸名杯每重r(gm. … 若lⅢ.' 磺针:.i0 lll砂2.62 粉秒}.3I 粉砂j}2.55 砷岩.6t 橱砂岩2.58 石靠石英砂岩2.78 I2.59

这样就综合加1而成的我局煤层直接顶韧次 垮落步距计算公式为:L=,c. 式中L直接顶初次垮落步距,米, h直接顶下位岩埕平均分层悼壁, 米I

u直接顶下位岩的}抗姓 度,吨/米zI

c一岩体强度折算系数,土螫取决 于岩石抗压强度和岩层裂隙发 育程度,一般可取,C= 0.05～O.12.

对于裂隙间距l<0,4米的岩层; 当o>5ooo~/米时,可取C=0.08～ 0.6}

当Ⅱ<5ooo~t米时,可取C:0.05～ 0.071

对J裂隙间距1>O.4米的},1取 C=0.1～O.12I

举实例计算;象山矿3'煤层302和304采 直接顶岩石抗压强度u=4230吨/米,直 接顶F位岩层平均分层厚度h=0.25米J直 接顶岩层裂隙平均间距【二O.5O米I取C= 0.1OI

将上面数j'代入直接顶初次垮落步距iI 鳟公式;L=chu=0.1×.0.25×4230

=10.3米I根据象山矿3'煤层回采过程中得 知直接顶初次垮落步距8～15米,而计算值

巷道底鼓的机理及防止措施 L『安.院良才

随着开采深度『佝加大,巷道底鼓剧题由 加突出.i1[于底鼓,将引起支架发I变形, 巷道必去稳定性,使得掘进速厦降低,通风 系统恶化干¨运输条件变.为丫保证『I常 产,必铆增jJ『l巷道的日常维护,导数矿, 技术终济指标受到影响.闩前最现实的问 题,要研究巷逝底鼓的帆理,从而找蹦有效 的防d-.措施. 一

巷道鹿簟的机理

软特{l开掘巷道后,破坏Ir岩J, 为10.3米桐符.

桑树坪'1l:《!l}层1O1,1103,1104

采工f1直接顶崭石抗雎强度a=6j0011-n/ 米}肖接顶下位柑平均分J慢h=0.80 米商接顶岩层裂隙平均间距I=0.70米 可取C=0.10,代入计算公式} v,_×6—5—00

=22.8米,根壬9}桑树坪矿\"'媒赢接 顶初次垮落步距为22米,而计算值22.8米 水f符.

擞据我局备矿州采工作I\"i纳具体条件, Ⅵ按公式计算出它的直接顶初次垮落步距. 将讣算值与实测值十1j比(表3). 从寝3巾可以看出,汁算值与实测值幕 率柏符.}此,我尉可以应Jfj计尊公式来预 寰S

洲缓倾斜煤塌长采而点接顶初次埒落步 距但应当指出在煤系地层这个复杂的地 质条件中,}Ij于岩廛的组成部分,地质构造, 厚度,强度,埋藏深度等因素不同,致使这 些岩层的运动形式,范围及活动规律就大 相同.也就足矿井地质条件的多变惟致直接 顶下岩层厚度和力学性质的差异,川H算 公式所求得的直接顶初次垮落步距不可能是 十分精确的,其使用价值有待进一步地在我 肘广大工程技术人员实际工作r}l渊杏和研 究.

还要指出的魁在某些特殊情况,如受 强烈地质构造影响,用公式计算无实际意 义.' l3