回采工作面頂板控制設(shè)計(jì)

回采工作面頂板(dǐngbǎn)控制設(shè)計(jì)第五章精品資料本章(běnzhānɡ)提要5.1回采工作面支架與圍巖關(guān)系5.2合理支護(hù)(zhīhù)強(qiáng)度的確定5.3支架工作特性及實(shí)際支撐能力的確定5.4控制設(shè)計(jì)5.5常見(jiàn)頂板事故的控制第五章第1頁(yè)精品資料本章(běnzhānɡ)特點(diǎn)理論性與實(shí)踐性的高度統(tǒng)一(tǒngyī)特別強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)操作性常用支架工作特性、支架實(shí)際支撐能力的影響因素控制設(shè)計(jì)中各種方案與參數(shù)確定學(xué)習(xí)難點(diǎn)第五章第2頁(yè)精品資料5.1回采(huícǎi)工作面支架與圍巖關(guān)系第五章第3頁(yè)(1)支架對(duì)直接頂?shù)墓ぷ?gōngzuò)狀態(tài)—“給定載荷”方案(5.1)頂板控制設(shè)計(jì)時(shí)，必須按最危險(xiǎn)狀態(tài)（沿煤壁處切斷）考慮直接頂給支架的作用力可以近似地看成是恒定的其值可由下式表達(dá)支架對(duì)頂板的工作狀態(tài)精品資料第五章第4頁(yè)(2)支架(zhījià)對(duì)基本頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)—“給定變形”和“限定變形”①“給定變形(biànxíng)”工作方案給定變形決定穩(wěn)定時(shí)位置狀態(tài)強(qiáng)度兩端支承情況支架只能降低巖梁運(yùn)動(dòng)速度，但不能阻止巖梁的運(yùn)動(dòng)注意精品資料第五章第5頁(yè)或(5.2)(5.3)支架作用力與頂板壓力(yālì)之間的關(guān)系為最終狀態(tài)時(shí)的頂板(dǐngbǎn)下沉量精品資料第五章第6頁(yè)圖5.1△hA計(jì)算(jìsuàn)圖為了防止支架在巖梁運(yùn)動(dòng)過(guò)程(guòchéng)中被壓死，所要求的最大允許縮量須滿足：(5.4)精品資料第五章第7頁(yè)(5.5)在不發(fā)生(fāshēng)破頂鉆底的理想條件下，巖梁運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)采場(chǎng)支架實(shí)際受力值為②“限定(xiàndìng)變形”工作方案限定變形指采場(chǎng)支架對(duì)巖梁運(yùn)動(dòng)進(jìn)行必要的限制。在支架剛度一定的條件下，要求控制的位態(tài)愈高，所需支架的阻抗力越大精品資料第五章第8頁(yè)支架?chē)鷰r的一般(yībān)關(guān)系圖5.2支架(zhījià)圍巖的雙曲線關(guān)系支護(hù)強(qiáng)度合理的支護(hù)強(qiáng)度既安全又經(jīng)濟(jì)頂板下沉量關(guān)系精品資料第五章第9頁(yè)(5.6)位態(tài)方程(fāngchéng)該公式闡明(chǎnmíng)了支架?chē)鷰r之間雙曲線關(guān)系外，還進(jìn)一步指明了直接頂在位態(tài)方程中的作用。在具體采場(chǎng)，可計(jì)算出，則不能定量計(jì)算。注意精品資料第五章第10頁(yè)支架(zhījià)圍巖的一般關(guān)系抽象模型：圖5.3支圍關(guān)系(guānxì)圖限定變形工作段

支架不能支撐直接頂?shù)闹亓?/p>

離層壓實(shí)量

直接頂與基本頂?shù)慕佑|應(yīng)力拱梁或類(lèi)拱結(jié)構(gòu)分層壓實(shí)時(shí)的工作段

梁式結(jié)構(gòu)給定變形工作段

精品資料第五章第11頁(yè)采場(chǎng)支護(hù)(zhīhù)的原理(1)對(duì)直接(zhíjiē)頂—“支”與“護(hù)”兩重性(2)對(duì)基本頂控制狀態(tài)的選擇由圖5.3，根據(jù)采場(chǎng)的需要來(lái)選擇支架的工作狀態(tài)。支護(hù)住直接頂使其不垮落護(hù)住頂板使破碎巖塊不能進(jìn)入工作面精品資料5.1回采工作面支架與圍巖關(guān)系5.2合理支護(hù)強(qiáng)度的確定5.3支架工作特性及實(shí)際支撐能力的確定5.4控制設(shè)計(jì)(shèjì)5.5常見(jiàn)頂板事故的控制精品資料第五章第12頁(yè)5.2合理支護(hù)(zhīhù)強(qiáng)度的確定直接(zhíjiē)頂初次跨落期間(5.7)支的準(zhǔn)則力學(xué)保證條件支護(hù)強(qiáng)度把直接頂安全地切落支架至少能承擔(dān)起直接頂初次垮落步距一半的重力精品資料第五章第13頁(yè)基本(jīběn)頂初次來(lái)壓期間(1)支的準(zhǔn)則(zhǔnzé)①防止直接頂向采空區(qū)推垮；②讓基本頂緩慢沉降到要求的位態(tài)（防止沖擊）；③保證支架不被壓死；④對(duì)可能發(fā)生剪切的采場(chǎng)，應(yīng)采取特殊的處理方法，并進(jìn)行采場(chǎng)來(lái)壓預(yù)報(bào)。(2)力學(xué)保證條件

①增加支柱初撐力和工作阻力，使直接頂和基本頂緊貼；②支架能在不被壓死的情況下，承擔(dān)起基本頂?shù)牟糠肿饔昧腿恐苯禹數(shù)淖饔昧?。精品資料第五章第14頁(yè)支護(hù)強(qiáng)度(qiángdù)計(jì)算NN≤11<N≤2.52.5<N≤5N>5KT22N38(N-2.5)+5∞表5.1KT選取(xuǎnqǔ)表(5.8)初次來(lái)壓步距巖重分配系數(shù)容重基本頂厚度精品資料N≤1且直接(zhíjiē)頂很薄堅(jiān)硬(jiānyìng)基本頂來(lái)壓猛烈N≤2.5且采空區(qū)充填一般基本頂?shù)淖饔昧υ絹?lái)越小2.5<N≤5且采空區(qū)基本充填滿不考慮基本頂?shù)淖饔昧Φ谖逭碌?5頁(yè)精品資料第五章第16頁(yè)當(dāng)懸頂距時(shí)

當(dāng)懸頂距時(shí)

長(zhǎng)懸頂觸矸后，直接(zhíjiē)頂給支架的作用力由下式給出，(5.9)(5.10)(5.11)精品資料第五章第17頁(yè)正常推進(jìn)(tuījìn)階段(1)支的準(zhǔn)則(zhǔnzé)①在類(lèi)拱結(jié)構(gòu)采場(chǎng)，防止類(lèi)拱在煤壁處切落（見(jiàn)圖5.4）；②梁式結(jié)構(gòu)采場(chǎng)防止基本頂來(lái)壓出現(xiàn)大的臺(tái)階下沉和沖擊；③多巖層結(jié)構(gòu)采場(chǎng)防止上位巖梁對(duì)下位巖梁的沖擊；④防止支架壓死。圖5.4類(lèi)拱在煤壁處的切落位置

（沿AB、CD線）

精品資料能支撐(zhīchēng)直接頂和懸垮度一半的重量類(lèi)拱結(jié)構(gòu)(jiégòu)采場(chǎng)能支撐直接頂并能承擔(dān)部分基本頂?shù)淖饔昧o定變形能支撐與要求控制的頂板下沉量對(duì)應(yīng)的基本頂懸垮度的部分及直接頂?shù)娜孔饔昧ο薅ㄗ冃蔚谖逭碌?8頁(yè)精品資料第五章第19頁(yè)(5.12)(5.13)(3)支護(hù)(zhīhù)強(qiáng)度①類(lèi)拱結(jié)構(gòu)(jiégòu)②“給定變形”精品資料第五章第20頁(yè)合理(hélǐ)強(qiáng)度的確定根據(jù)前面按“支的準(zhǔn)則(zhǔnzé)”和“防滑準(zhǔn)則(zhǔnzé)”計(jì)算的支護(hù)強(qiáng)度，取其中的最大值為合理支護(hù)強(qiáng)度。(5.14)(5.15)③“限定變形”④多巖梁結(jié)構(gòu)精品資料5.1回采工作面支架與圍巖關(guān)系5.2合理支護(hù)強(qiáng)度的確定5.3支架工作特性及實(shí)際支撐(zhīchēng)能力的確定5.4控制設(shè)計(jì)5.5常見(jiàn)頂板事故的控制精品資料第五章第21頁(yè)5.3支架工作特性及實(shí)際支撐能力(nénglì)的確定支架(zhījià)分類(lèi)圖5.5支架分類(lèi)

精品資料第五章第22頁(yè)支架(zhījià)的工作特性(1)單體(dāntǐ)支柱

單體支架由頂梁和支柱組成。它的工作特性主要取決于單體支柱的工作特性和輔助結(jié)構(gòu)的壓縮特性。

①木支柱

圖5.6木支柱特性曲線(1-支柱直接架設(shè)在頂板上；2—支柱帶有8cm厚可縮墊木)精品資料第五章第23頁(yè)②金屬(jīnshǔ)摩擦支柱圖5.7HZWA型金屬(jīnshǔ)支柱結(jié)構(gòu)圖1.底座11.托板2.柱筒12.螺母3.活柱13.調(diào)整螺釘4.鉸接頂蓋14.螺釘5.鎖體15.墊圈6.滑塊16.擋塊7.楔塊17.左摩擦板8.水平楔18.右摩擦板9.彈簧19.卡塊10.特制墊圈20.卡箍精品資料第五章第24頁(yè)圖5.8HZWA型支柱特性曲線(S1-自由夾緊(jiājǐn)時(shí)的可縮量；S2-最大工作阻力時(shí)的可縮量)精品資料第五章第25頁(yè)③單體(dāntǐ)液壓支柱分內(nèi)(fēnnèi)注式和外注式兩種。（內(nèi)循環(huán)外加載）(1)內(nèi)注式一般初撐力為5~7t。(2)外注式外注式初撐力取決于泵站壓力與升柱質(zhì)量。圖5.9單體液壓支柱工作特性曲線

精品資料第五章第26頁(yè)1.柱體2.活柱3.活塞頭4.泵5.安全閥與卸載閥6.上頂蓋7.下柱座8.支柱底腔9.通道圖5.10內(nèi)注式單體(dāntǐ)液壓支柱精品資料第五章第27頁(yè)1.頂蓋2.三用閥3.活柱體4.油缸5.復(fù)位彈簧6.活塞7.底座8.卸載手把9.注液槍10.泵站供液11.注液時(shí)操縱手把方向12.卸載時(shí)動(dòng)作方向圖5.11外注式單體(dāntǐ)液壓支柱精品資料(2)液壓支架(zhījià)圖5.12架型劃分(huàfēn)圖第五章第28頁(yè)精品資料圖5.13不同架型頂梁上載荷分布（圖中a、b、…等要改斜體）(a、b—垛式；c、d—支撐(zhīchēng)掩護(hù)式；e—掩護(hù)支撐(zhīchēng)式；f—純掩護(hù)式）第五章第29頁(yè)精品資料①綜采(zōnɡcǎi)支架圖5.14BZZZC型垛式液壓支架(zhījià)1.支柱2.前梁千斤頂3.復(fù)位千斤頂4.推移千斤頂5.操縱閥6.控制閥7.底座箱8.前梁9.主梁10.擋矸簾11.鋼絲繩柱銷(xiāo)12.加長(zhǎng)段13.碰頭(a)支撐式液壓支架第五章第30頁(yè)精品資料圖5.15節(jié)式支架(zhījià)1.鉸接頂梁2.支柱3.底座4.千斤頂5.閥座6.彈簧鋼帶

第五章第31頁(yè)精品資料圖5.16道梯4/550型支撐掩護(hù)(yǎnhù)式支架1.頂梁2.護(hù)幫裝置3.支柱4.掩護(hù)梁5.前連梁6.后連梁7.操縱閥8.推移裝置9.底座第五章第32頁(yè)(b)支撐(zhīchēng)掩護(hù)式精品資料(c)掩護(hù)(yǎnhù)式支架1.主梁2.前梁3.掩護(hù)梁4.前連梁5.底座6.推移裝置7.護(hù)幫裝置8.前梁千斤頂9.平衡千斤頂10.支柱11.側(cè)護(hù)板12.后連桿圖5.17G320-13/32型掩護(hù)(yǎnhù)式支架第五章第33頁(yè)精品資料②綜采(zōnɡcǎi)放頂煤支架(a)單輸送機(jī)高位(ɡāowèi)放頂煤支架圖5.18單輸送機(jī)高位放頂煤支架第五章第34頁(yè)精品資料(b)雙輸送機(jī)中位放頂煤支架(zhījià)圖5.19雙輸送機(jī)中位放頂煤支架(zhījià)第五章第35頁(yè)精品資料圖5.20雙輸送機(jī)低位放頂煤支架(zhījià)(c)雙輸送機(jī)低位放頂煤支架(zhījià)第五章第36頁(yè)精品資料(d)“三軟”煤層(méicéng)的放頂煤支架圖5.21ZFS3600-16/28三軟煤層(méicéng)放頂煤支架第五章第37頁(yè)精品資料(e)急斜特厚水平(shuǐpíng)分段放頂煤支架（Ⅰ）YFY160(200)—16/26輕型掩護(hù)(yǎnhù)式單輸送機(jī)放頂煤支架

急斜特厚水平分段放頂煤支架，同樣有高位、中位及低位放頂煤支架三種：

（Ⅱ）FYC400及ZFS3000型雙輸送機(jī)中位放頂煤支架（Ⅲ）FY280—14/28型雙輸送機(jī)低位插板式放頂煤支架支架的實(shí)際支撐能力(1)單體支柱實(shí)際支撐能力

①影響單體支柱支護(hù)能力的因素

(a)直接頂?shù)装鍙?qiáng)度(見(jiàn)圖5.22a）

(b)輔助支護(hù)結(jié)構(gòu)壓縮

(見(jiàn)圖5.22b)第五章第38頁(yè)精品資料圖5.22松樹(shù)礦與林西礦支柱(zhīzhù)工況測(cè)定(a)(b)第五章第39頁(yè)精品資料圖5.23不同緊楔程度支柱工況(1—水平(shuǐpíng)楔打的緊；2—水平(shuǐpíng)楔未打緊)圖5.24浮煤對(duì)支柱工況的影響(yǐngxiǎng)(Ⅰ—第一觀測(cè)線；Ⅱ—第二觀測(cè)線)②單體支柱實(shí)際支撐能力計(jì)算方法實(shí)際支撐力計(jì)算公式:第五章第40頁(yè)(5.16)(c)支設(shè)質(zhì)量(見(jiàn)圖5.23)(d)支柱承載不均(見(jiàn)圖5.24)

精品資料(a)不同列支柱承載(chéngzài)不均勻系數(shù)(KB)反映了不同列支柱因支柱質(zhì)量、輔助結(jié)構(gòu)壓縮等影響(yǐngxiǎng)造成的各排之間承載能力上的差別。阻力平均值

載荷平均值

每一條觀測(cè)線的承載不均勻系數(shù)

測(cè)循環(huán)數(shù)

最小值第五章第41頁(yè)(5.17)(5.18)精品資料(b)微增阻系數(shù)(xìshù)(KZ)載荷的平均值

活柱縮量（）對(duì)應(yīng)的工作阻力

（Ⅰ）微增阻支柱工作(gōngzuò)特性圖5.25微增阻支柱特性曲線

第五章第42頁(yè)(5.19)精品資料圖5.26不同下—關(guān)系曲線

（Ⅱ）單體液壓支柱

工作特性見(jiàn)圖5.12，一般在0.9～1之間。

(c)

是指處于最末控頂排支柱回撤時(shí)的阻力。

第五章第43頁(yè)精品資料(2)液壓支架(zhījià)實(shí)際支撐能力式中—液壓支架的實(shí)際支撐能力，N/架；—液壓支架承載不均勻系數(shù)；—液壓支架增阻系數(shù)；—液壓支架額定工作阻力，N/架。

第五章第44頁(yè)(5.20)(5.21)式中—頂板下沉量，mm；—支柱鉆底量，mm；—背板等輔助結(jié)構(gòu)壓縮量，mm。

de精品資料5.1回采工作面支架與圍巖關(guān)系5.2合理支護(hù)強(qiáng)度的確定5.3支架工作特性(tèxìng)及實(shí)際支撐能力的確定5.4控制設(shè)計(jì)5.5常見(jiàn)頂板事故的控制精品資料單體(dāntǐ)支柱工作面支護(hù)設(shè)計(jì)(1)頂板處理方法(fāngfǎ)選擇①自然垮落法③層狀堅(jiān)硬頂板運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化法②緩慢下沉法④厚層堅(jiān)硬頂板特殊處理法注水軟化法和爆破法5.4控制設(shè)計(jì)第五章第45頁(yè)精品資料(2)合理支護(hù)(zhīhù)方式的選擇第五章第46頁(yè)特種(tèzhǒng)支護(hù)能支和護(hù)住頂板能防止頂板事故的發(fā)生兩種作用相輔相成點(diǎn)柱和掛梁支護(hù)

一般用于下位直接頂堅(jiān)硬完整的采場(chǎng)基本支護(hù)精品資料①基本(jīběn)支護(hù)方式的確定直接(zhíjiē)頂?shù)耐暾猿山M節(jié)理裂隙的方向傾角頂板壓力第五章第47頁(yè)精品資料各種支護(hù)方式的適用(shìyòng)條件(a)點(diǎn)柱適用(shìyòng)的條件一般用于下位直接頂堅(jiān)硬完整的采場(chǎng)

(b)掛梁支護(hù)第五章第48頁(yè)掛梁方向方式護(hù)頂方式影響因素由下位直接頂?shù)耐暾詻Q定。精品資料第五章第49頁(yè)②特種支護(hù)(zhīhù)的選擇(a)放頂線的特種(tèzhǒng)支護(hù)(b)端頭特種支護(hù)

(c)煤壁處的特種支護(hù)

(d)關(guān)于全承載支護(hù)

(e)大傾角采場(chǎng)的特種支護(hù)

特種支護(hù)一般用于事故多發(fā)地段，即放頂線、端頭、煤壁處及局部構(gòu)造地段。

精品資料(3)采場(chǎng)控頂距的選擇(xuǎnzé)①控頂距的定義(dìngyì)和基本控頂距控頂距

從煤壁到最后一排支柱的距離基本控頂距②影響控頂距的因素

不同推進(jìn)階段、局部地質(zhì)構(gòu)造影響、支架性能、頂板的完整性、基本頂?shù)臎_擊程度、工藝特點(diǎn)、瓦斯、采高、傾角等。

第五章第50頁(yè)(5.22)控制在0.2～0.3m硐數(shù)精品資料③合理(hélǐ)控頂距的確定第五章第51頁(yè)一是根據(jù)支架?chē)鷰r關(guān)系的基本理論二是根據(jù)事故分析的結(jié)論包括(a)無(wú)特殊(tèshū)變化及要求時(shí)，一般用3～4硐控頂。(b)復(fù)合頂初次垮落期間的控頂距(c)松軟頂板的控頂距(d)采場(chǎng)仰采時(shí)的控頂距(見(jiàn)圖5.27）(e)堅(jiān)硬直接頂采場(chǎng)的控頂距（見(jiàn)圖5.28）(f)特松軟底板的控頂距(g)復(fù)合頂板(包括“夾心”頂板)采場(chǎng)調(diào)面時(shí)的控頂距（見(jiàn)圖5.29）(h)團(tuán)塊狀頂板下的控頂距（見(jiàn)圖5.30）(i)大采高、大傾角采場(chǎng)的控頂距精品資料圖5.27仰采時(shí)的控頂距第五章第52頁(yè)精品資料圖5.28堅(jiān)硬(jiānyìng)頂板下的控頂距第五章第53頁(yè)圖5.29調(diào)面時(shí)的控頂距精品資料圖5.30團(tuán)塊狀頂板(dǐngbǎn)下的控頂距第五章第54頁(yè)(4)支架工作(gōngzuò)狀態(tài)與控頂距的關(guān)系

根據(jù)支架?chē)鷰r關(guān)系理論，當(dāng)需要限制基本頂位態(tài)時(shí)，適當(dāng)增加控頂距比增加支柱實(shí)際支撐能力更為有效，但要防止支柱在末排被壓死。若支架采取給定變形工作方案，則控頂距就不宜過(guò)大，所選控頂距要用來(lái)壓結(jié)束時(shí)刻采場(chǎng)頂板下沉量來(lái)檢驗(yàn)。

精品資料(5)合理支柱(zhīzhù)密度計(jì)算①頂板(dǐngbǎn)支和護(hù)的關(guān)系“支”重點(diǎn)是基本頂和堅(jiān)硬直接頂“護(hù)”煤層上0.5m范圍內(nèi)的直接頂或偽頂“支”“護(hù)”關(guān)系應(yīng)既能保證“支”住頂板壓力又能?！白o(hù)”住下位直接頂?shù)摹芭镩g”破碎巖體。

②合理支柱密度的計(jì)算(a)支密度的計(jì)算采場(chǎng)各推進(jìn)階段的頂板壓力，KN/m2

支柱實(shí)際支撐能力KN/根

支密度根/m2第五章第55頁(yè)精品資料(b)護(hù)密度(mìdù)的確定主要由直接頂（包括偽頂）的完整性指數(shù)和護(hù)頂材料的強(qiáng)度決定。同樣頂板條件(tiáojiàn)采場(chǎng)，護(hù)密度可因護(hù)頂材料的不同而不同。護(hù)頂?shù)臏?zhǔn)則所選棚距應(yīng)保證不因護(hù)頂材料強(qiáng)度不足而發(fā)生冒頂事故及金屬網(wǎng)下不出現(xiàn)網(wǎng)兜。力學(xué)保證條件護(hù)頂材料能托住兩棚間破碎巖體的重量第五章第56頁(yè)精品資料5.4控制(kòngzhì)設(shè)計(jì)綜采(zōnɡcǎi)綜放工作面選型(1)綜采工作面支架選型①液壓支架選型的內(nèi)容和要求針對(duì)具體頂板類(lèi)型和頂板巖層組成情況選擇不同的支架類(lèi)型(2)綜采放頂煤工作面支架選型(1)綜采工作面支架選型分類(lèi)第五章第57頁(yè)精品資料圖5.32支架(zhījià)選型順序第五章第58頁(yè)5.4控制(kòngzhì)設(shè)計(jì)②影響選型的因素和順序精品資料5.4控制(kòngzhì)設(shè)計(jì)③液壓支架(zhījià)選型方法系統(tǒng)分析比較法根據(jù)礦山地質(zhì)條件分析、比較、決定支架各部分的類(lèi)型及參數(shù)液壓支架選型原則：(a)根據(jù)直接頂、基本頂(b)“三軟”煤層(c)根據(jù)煤厚、變化范圍及其規(guī)則程度(d)煤層傾角數(shù)據(jù)(e)底板抗壓入強(qiáng)度及平整程度(f)瓦斯含量及釋放方式-通風(fēng)(g)全礦井內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況-斷層①短頂梁的支掩式托梁掩護(hù)支架②頂板全封閉方式的支頂式掩護(hù)支架第五章第59頁(yè)精品資料第五章第60頁(yè)④液壓支架合理工作(gōngzuò)阻力的確定方法5.4控制(kòngzhì)設(shè)計(jì)(a)國(guó)外液壓支架合理工作阻力的確定（Ⅰ）巖石自重法（Ⅱ）頂?shù)装逡平糠ǎá螅┙y(tǒng)計(jì)法(5.23)頂?shù)装逡平颗c支架支護(hù)強(qiáng)度存著雙曲線關(guān)系，可導(dǎo)找兩者變化的等速點(diǎn)，據(jù)此確定支架的工作阻力，各國(guó)的差別僅在于考慮的影響因素通過(guò)對(duì)比支架支護(hù)強(qiáng)度、頂板垮落高度和頂?shù)装逡平康戎笜?biāo)，獲得合理的支架支護(hù)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

精品資料第五章第61頁(yè)（Ⅰ）載荷(zàihè)估算法(b)我國(guó)液壓支架合理工作阻力的確定(quèdìng)方法圖5.33支架受力圖精品資料第五章第62頁(yè)工作面阻力(zǔlì)第i層直接(zhíjiē)頂?shù)暮穸鹊趇層直接頂?shù)膽翼斁嗟趇層直接頂?shù)拿芏雀郊虞d荷

(5.24)當(dāng)直接頂隨回采而垮落時(shí)，等于控頂距。(5.25)由于載荷難于精確地計(jì)算，故：動(dòng)壓系數(shù)注：若直接頂?shù)某跏妓槊浵禂?shù)為1.25～1.5，動(dòng)壓系數(shù)一般不超過(guò)2。精品資料第五章第63頁(yè)（Ⅱ）理論(lǐlùn)分析法圖5.34上覆巖層(yáncéng)斷裂時(shí)受力情況精品資料第五章第64頁(yè)如圖5.44所示，當(dāng)A巖塊前端斷裂瞬間，為協(xié)助B塊實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)平衡結(jié)構(gòu)，其關(guān)系式為：式中PH—合理支護(hù)強(qiáng)度，KN/m2；φ—巖塊間摩擦角；Θ—巖塊破斷角；H—基本頂巖層(yáncéng)厚度；δ—B巖塊回轉(zhuǎn)下沉量；Q—砌體梁下位巖層(yáncéng)中懸露巖塊的全部重量。(5.26)精品資料第五章第65頁(yè)(2)綜采(zōnɡcǎi)放頂煤工作面支架選型首先要研究放頂煤工作面上覆巖層結(jié)構(gòu)及支架?chē)鷰r關(guān)系，計(jì)算出支架的合理(hélǐ)支護(hù)強(qiáng)度。在支架設(shè)計(jì)工作阻力滿足工作面支護(hù)強(qiáng)度的前提下，還應(yīng)根據(jù)工作面具體地質(zhì)條件選擇合理支架類(lèi)型根據(jù)地質(zhì)條件選擇合理架型，影響放頂煤支架選擇的因素很多，但最主要的是煤體強(qiáng)度和煤層傾角。①根據(jù)煤體強(qiáng)度選擇架型

煤體強(qiáng)度的大小是影響放頂煤開(kāi)采效果的最主要因素。實(shí)踐表明，放頂煤開(kāi)采比較適應(yīng)的煤體強(qiáng)度為。

精品資料第五章第66頁(yè)在這個(gè)強(qiáng)度范圍(fànwéi)內(nèi)，頂煤基本不需要采取人為松動(dòng)或軟化措施，在礦山壓力作用下即能自行垮落，且塊度適宜，即使有個(gè)別大塊煤產(chǎn)生，依靠支架本身的二次破碎功能，也能實(shí)現(xiàn)頂煤的順利放出。強(qiáng)度(qiángdù)，煤壁易于片幫，頂煤在支架的反復(fù)作用下超前垮落，工作面機(jī)道上方難維護(hù)，且支架受力狀態(tài)也不合理，出現(xiàn)“前重后輕”，支架不能實(shí)現(xiàn)良好的支護(hù)作用。

強(qiáng)度，主要問(wèn)題是支架前移后，頂煤形成一定長(zhǎng)度的懸頂不能自行垮落，同時(shí)在垮落過(guò)程中塊度過(guò)大，靠支架本身的二次破碎能力也難以破碎，因此在放煤時(shí)必須采取人為放煤措施，使放頂煤工序復(fù)雜化。精品資料第五章第67頁(yè)選擇支架的大體(dàtǐ)原則：較軟煤層(méicéng)應(yīng)選用短頂梁支架，減少對(duì)頂煤的反復(fù)支撐次數(shù)，增加支架前方支護(hù)能力，以維護(hù)機(jī)道上方頂煤不垮落，宜選用掩護(hù)式放頂煤支架。

強(qiáng)度較大不易垮落的煤層應(yīng)選用長(zhǎng)頂梁支架，增加支架對(duì)頂煤的反復(fù)支撐次數(shù)，宜選用支撐掩護(hù)式支架。精品資料第五章第68頁(yè)②根據(jù)煤層(méicéng)傾角選擇支架架型選擇架型的大體(dàtǐ)原則：急傾斜煤層盡量選用掩護(hù)梁插板式放頂煤支架傾斜煤層選用底座與掩護(hù)梁連接式支架（單鉸接或四連桿式）精品資料5.1回采工作面支架與圍巖關(guān)系5.2合理支護(hù)強(qiáng)度的確定5.3支架工作特性及實(shí)際支撐能力的確定5.4控制設(shè)計(jì)(shèjì)5.5常見(jiàn)頂板事故的控制精品資料概述(ɡàishù)頂板事故是指在地下采煤過(guò)程中，因?yàn)轫敯逡馔饷奥湓斐?zàochénɡ)的人員傷亡、設(shè)備損害、生產(chǎn)中止等事故。煤礦頂板災(zāi)害中，發(fā)生在回采工作面的頂板事故占75～80％

絕大多數(shù)頂板事故發(fā)生都是有條件的，也是有規(guī)律的。頂板事故通俗地區(qū)分為局部范圍的小冒頂和區(qū)域性切冒事故第五章第69頁(yè)§5.5常見(jiàn)頂板事故的控制精品資料圖5.35回采(huícǎi)工作面常見(jiàn)頂板事故類(lèi)型回采(huícǎi)工作面區(qū)域性切冒事故第五章第70頁(yè)精品資料(1)直接(zhíjiē)頂運(yùn)動(dòng)引發(fā)的垮面事故①堅(jiān)硬(jiānyìng)頂板的區(qū)域性切冒②傾角較大工作面直接頂漏垮圖5.36工作面漏垮冒頂示意圖第五章第71頁(yè)③復(fù)合頂板的突變運(yùn)動(dòng)分類(lèi)精品資料圖5.37金屬網(wǎng)下推垮型冒頂(màodǐng)推進(jìn)方向圖5.38開(kāi)切眼附近(fùjìn)反向推采的頂板離層第五章第72頁(yè)精品資料圖5.39下位軟巖層(yáncéng)離層斷裂第五章第73頁(yè)§5.5常見(jiàn)頂板(dǐngbǎn)事故的控制精品資料圖5.40游離(yóulí)頂板旋轉(zhuǎn)推垮工作面第五章第74頁(yè)精品資料(2)基本(jīběn)頂引發(fā)的垮面事故①?zèng)_擊(chōngjī)推垮型（即砸垮型）圖5.41基本頂運(yùn)動(dòng)引起的沖擊推垮型（砸垮型）事故第五章第75頁(yè)②壓垮型類(lèi)型精品資料圖5.42基本(jīběn)頂運(yùn)動(dòng)引起的壓垮型事故第五章第76頁(yè)§5.5常見(jiàn)頂板事故(shìgù)的控制精品資料(3)高位覆巖運(yùn)動(dòng)(yùndòng)引起的工作面壓垮事故①淺埋長(zhǎng)壁采場(chǎng)的壓垮型事故(shìgù)（見(jiàn)圖5.43）第五章第77頁(yè)②淺部開(kāi)采留煤柱支撐頂板的采空區(qū)壓垮事故（見(jiàn)圖5.44）③復(fù)雜采礦地質(zhì)條件的壓垮型事故（見(jiàn)4.45）§5.5常見(jiàn)頂板事故的控制分類(lèi)精品資料圖5.43淺埋采場(chǎng)的壓垮型事故(shìgù)§5.5常見(jiàn)(chánɡjiàn)頂板事故的控制第五章第78頁(yè)精品資料圖5.44淺部開(kāi)采留煤柱支撐(zhīchēng)頂板采空區(qū)壓垮型事故第五章第79頁(yè)§5.5