液壓支架工作阻力計(jì)算

賽爾公司四礦B9工作面支護(hù)強(qiáng)度的確定qNH沖x]0』/(A-l)cosa式中：H——工作面煤層平均采高，工作面H=2.8m；Y——頂板巖石容重，一般取Y=2.5t/m3；k——頂板破碎常數(shù)，取1.2；g——頂板周期來壓不動(dòng)載系數(shù)，與頂板巖石性質(zhì)有關(guān):老頂級(jí)別：I-g=1.1， II-g=1.3III-g=1.5?1.7， W-g=1.8?2取g=1.3B——附加阻力系數(shù)，B=1.5；a——煤層平均傾角，取a=23°，則：B9工作面支護(hù)強(qiáng)度：q=2.8X2.5X1.3X1.2X1.5X10-2/[(1.25-1)cos23°]=0.71(MPa)支架初撐力和工作阻力的確定F=阮S=A(L^c)式中：A 支架中心距，A=1.5m；L——支架頂梁長，L=4.4c 梁端距，c=0.35?0.5m,取c=0.45m；則：S-^(L+c)-L5x(14+QF45)二7,2妒工作阻力：F=Sq=7.2x0.71=5A7(MN)=517HKN以上計(jì)算支架所需支護(hù)強(qiáng)度不小于0.71MPa,工作阻力大于5170kN,考慮到工作面地質(zhì)構(gòu)造可能存在的礦壓不穩(wěn)定性，安全起見選工作阻力5800kN，初撐力5232kN(3)綜放支架工作阻力確定A、按現(xiàn)行較通用的按垮落充填法公式計(jì)算式中：——支護(hù)強(qiáng)度，kN/m2；——?jiǎng)虞d系數(shù)1.2-1.4,頂板為泥巖，屬軟弱頂板，取=1.2；M——煤厚(平均9.74m，最厚10.76m)取M=9.74m；q——冒落砰石碎脹系數(shù)，取§=1.25；Y——頂板巖石容重，取Y=25kN/m3。n——采放比影響系數(shù)0.8-1.0，取n=0.8；則：二1.2*9.74*25*0.8/(1.25-1)=936kN/m2支架工作阻力：P=(LK+LD)B式中：P——支架工作阻力，kN；LK——梁端距，取LK=0.4m；LD——頂梁長度，取LD=4.2m；B——支架寬度，取B=1.5m。則：P=994*(4.2+0.4)*1.5=6452kN(最厚7128kN)B、根據(jù)采煤工作面現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)回歸公式計(jì)算:Pmax=(3939+2.1H+47lf+155/Md)式中:Pmax 工作阻力；%——?jiǎng)虞d系數(shù)1.2-1.4，取%=1.2H——煤層埋深，取H=425m:f——煤的硬度系數(shù)，暫取f=2；Md——頂煤厚度取Md=6.74m；則：Pmax=1.2*(3939+2.1*425+471*2+155/6.74)=6956kNC、按緩傾斜煤層工作面頂板分類中的公式進(jìn)行計(jì)算。支護(hù)強(qiáng)度下限計(jì)算公式為：Ps=(72.3h+4.5L+78.9Bc-10.24N-62.1)k式中：Ps——支護(hù)強(qiáng)度下限，KN/m2h支架最大采高，3.5mL——老頂初次來壓步距，B9號(hào)煤層取25mN——直接頂厚度與采高之比，取1液壓支架的控頂距離，取4.6m液壓支架的控頂距離，取4.6mK——?jiǎng)虞d系數(shù)，取1.2代入上式：Ps=(72.3X3.5+4.5X25+78.9X4.6-10.24X1-62.1)X1.2=787KN/m2液壓支架工作阻力下限為：Qs=Ps?(Bc?Sc)式中：Qs——支架工作阻力下限，KNBc——支架控頂距離，4.6mSc 支架中心距，1.5m液壓支架最小工作阻力Qs=787X(4.6X1.5)=5430KND、綜合考慮以上幾種算法，按計(jì)算的平均支護(hù)強(qiáng)度，考慮工作面有一定傾角，并預(yù)留有一定的安全系數(shù)、圓整后，確定的工作阻力為7200KN。2.5.1按冒落充填法進(jìn)行計(jì)算支護(hù)強(qiáng)度：Ps=n?M/(KpT)?y?9.8式中：Ps——支護(hù)強(qiáng)度，kN/m2；M——采煤高度，取3.5m；Kp——巖石碎漲系數(shù)，取1.3；n——支架受力不均勻系數(shù)，根據(jù)煤層取3.0；Y——頂板巖石容重，2.6t/m3代入上式支護(hù)強(qiáng)度Ps=3.0X3.5/(1.3-1)X2.6X9.8=891kN/m2液壓支架工作阻力Qs=Ps?(Bc?Sc)式中：Qs——支架工作阻力，kNPs——支護(hù)強(qiáng)度，kN/m2Bc——支架控頂距離，取4.63mSc 支架中心距，1.5m液壓支架工作阻力Qs=891X(4.63X1.5)=6187kN下面我們采用巖重法計(jì)算支護(hù)強(qiáng)度。預(yù)期支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算公式qH二NHY式中：qH 預(yù)計(jì)液壓支架頂板載荷,t/m2;N 支架載荷相當(dāng)采高巖重的倍數(shù).中等穩(wěn)定頂板以下國內(nèi)取N=6?8,德美等國一般取9?15.我們?nèi)≈??8。H 最大采高，取4.2m;Y 頂板巖石密度，取2.6t/m3則 qH=NHY=（6?8）X4.2X2.6二65?87t/m2考慮支架支護(hù)效率n=0.9（n一般取0.85?0.95之間），則支架的支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)為qZ=qH/n二（65?87）/0.9二72?97t/m2 取1MPa.支架工作阻力的確定：尹二幻（&+如歷式中 P一支架工作阻力（kN）；Lk一梁端距 0.53m；LD一頂梁長度4.78m；B一支架寬度 1.5m；P=1XIO1X（0.53+4.78）X1.5=7965kN我們計(jì)算支架所需支護(hù)強(qiáng)度不小于1MPa,工作阻力應(yīng)不小于8000kN,根據(jù)9421工作面的頂?shù)装鍘r性，及斷層明顯，安全起見我們建議工作阻力取9500kN，支架的高度應(yīng)在2.2米?4.3米范圍內(nèi)變化。

按現(xiàn)行較通用的巖石容重法公式計(jì)算：式中：——支護(hù)強(qiáng)度，kN/m2；——?jiǎng)虞d系數(shù)1.2-1.4，取=1.3；M——煤厚(煤層厚度12m，按75%回收率計(jì)算)，取M=9m；——冒落砰石碎脹系數(shù)，取=1.35；Y——頂板巖石容重，取Y=25kN/m3。n——采放比影響系數(shù)0.8-1.0，取n=0.9；則：二1.3*9*25*0.9/(1.35-1)=752.1kN/m2支架工作阻力:P二(LK+LD)B式中：P——支架工作阻力，kN；LK——梁端距，取LK=0.4m；LD——頂梁長度，取LD=4.6m；B——支架寬度，取B=1.5m。則:P=752.1*(4.6+