岩层移动角的计算方法

岩 层移动角的计算方法 仲惟林 用类比法确定岩层移动角仅考虑了煤田 类型 。 实际上同一类型的煤田地质条件往往 差别很大 , 即使在一个矿区内 , 当岩性 、 采 深 、 采厚 、 重复采动次数和开采充分程度不 同时 , 其移动角的差异也是很大的 。 由表 实测资料表明 , 岩层移动角是随采厚的增加 而变小 , 随采深的增大而变大 。 近年来 , 仅 峰峰 、 枣庄 、 平顶山等按采深 、 采厚来确定 岩层移动角值 。 大多数矿区仍采用一种通用 的移动角值 。 致使留设煤柱尺寸 过大 或过 小 。 为此 , 应用计算地表移动和变形的公 式 , 按具体地质采矿条件计算岩层移动角 。本 文建议用概率积分法公式计算 , 其参数如地 表下沉系数 叮 、 水平移动系数 、 主要影响 角正切尽和拐点偏移距 。等亦按具体条件 选取 。 一 、 充分采动 时的计算方法 不同采厚 、 采深的岩层移动角值表 岩层移动角分走向移动角 、 倾斜方向 的上山移动角夕和下 山移动角凡 走向移动角 按 规 程规 定的确定标准是水平变形值 。 毫米 米 , 倾斜值毫米米 , 曲率 公里 。令水平变形值为 毫米米 图,利用概率积分法水 平变形公式有 以下超越方程式 , 即 采深 移动角 一里币 一 下 ” 采厚 倾”擎 倾斜 走向 】 度长度 长度 下下 月月月斜斜 度度度度度度度 一二 五 一 卫玉竺 口序才 匕一 匕 月任扮匕几一 月了即,一才人人 蒸 八甘几“ 月,方 任一,曰丹 占自乙 一 匕 八 一匕仙冉匕内匕 李咀孜矿分层 李咀孜矿分层 李咀孜矿分层 柴里矿分层 柴里矿分层 柴里矿 分层 柴里矿分层 焦西矿分层 焦西矿 份层 焦西矿分层 阜新清河门矿 阜新清河门矿 。 峰峰牛儿庄矿 了 少 “怕月 八“拭行乙土 曰 峰峰通二矿 峰峰南大峪矿 峰峰南大峪矿 式中 主要影响半径尽 , 米 以下沉盆地拐点为原点水平变 形为毫 米 米 位 置的横坐 标 , 米 水 平移 动 系数 , 二 二。 最大水平移动值 , 毫米 二 最大下沉值亏油 二 二 勺 。 采厚 , 米 ” 下沉系数 煤层倾角 , 度 。 解超越方程式得值 , 则 干 。 式 中 。 拐点偏移距 , 当拐点移向采区 内部时取负号 , 当移向采区 注为走向移动角为上山移动角月为下山移动角 。朴 是指采区尺寸大于或等于两倍影响半径 。 一 外部时 。取正号。 忆忆 、 , , 。 一攀黔 兀止三一 , 图 上式说明角随采深增大而变大 , 随岩性变 硬 、 采厚增大而变小 。 按倾斜和曲率标准计算角时用下式 里三里 一兀 计算角所摇 解方程式 、 得值 , 再按 式计算角 。 最后选取三种计算值 中的较小 值 。 计算角所需的值亦可利用比值 “ 二二,二 查表求得 表 。 即 以 “二 二,二,二 为 引数反查出 值 , 再乘以主要影响半径得 。 上述 比值 中的 、二、 二 可按下式求得 , 且 田 二 二 实测和计算的走向移动角值基本符合 , 最 大差别仅 表 , 因 此上式是适用的 。 值的教值表 、 二 二、 君 二 二 。 , , , , 吕甘,自月任内匕材即八“ , 上 儿确上 ,占一 ,一曰 韶 八“”甘 现以保护地面某建筑物为例 图 , 可以看出新计算的煤柱边界连线近似 抛 物 线 , 比原来的直线在相同条件下所留保护煤 柱要小得多 。 走向移动角动实洲 、 计算对比表衰 米 、 毫米 。 , , ” 咧钊素岗钊骨 计“ 巨 一哈眯 名矿 , , ,斑工 匕 八 ,工孟 从 ,月 任丹舀曰峪山叮口口臼臼八冉斤 了知厅 八 甘 几勺一 勺 一勺一 土月上 占 占,止,上 幼八甘一 工 土 工一,上由,二 八甘 甘 “ , 上 ,占上 上工 口曰 匕 恤自沪口一匕浦哑叮自盯 ,占工,土 盯 八 丹 , 几内匕甘心的匕舀一勺,曰甘 唐家庄 焦西 冯营 枣庄 枣庄 峰峰 。 峰峰 清河可北三路 鹤壁二矿 。 、 “ “衣 “ “ 王 ” 一烈 一 一“ “ 一“ ” “ , “ ” 一 ” 以晒 ,“为引数从表 中查得测一计平均偏差为 士 , , 为采深 落为工作面走向长度 图 一建筑物川一保护带一计算的煤柱线 一类比法确定的煤柱线 图 上山移动角夕 按水平变形值 “ 毫米 米的标准 时 卫鱼巴了 一 些巨竺 一。 。、 一“ 上 上 、 上 , 。百华 旦 卫 卫嘿鲤典上竺 一 口 按曲率值 二 公里的标准时 。 军 工 一上 上 式 中 采区上边界采深 , 米 口 影响传播角 , 度 。 上 按倾斜值毫米米的标准时 下 山移动角尽 按水平变形毫米 米的标准时 一 巡 里竺一,一 , 上 解方 程 式 、 得 上 值 , 再乘以上山主要影响半径 上上 的 得值对于 、 式亦可利用表 求得值 。 则上山移动角图为 一 黑吧了 卫匹互兰 。 。 万 。一“ 下, 下 、 下 按曲率 二 公里的标准时 。 下 尤工一下 下 按倾斜毫米 米的标准时 、 仍仍 尸奋乞 , 仍仍 心么,洛乞岛么么乞心心协心 产杏各 仍仍仍”仍 协么今么份 戈 八丫护价户内 、 口 诊 口力几 冻土挖 掘机大型冲 击镐 。仍仍仍沁。一沁二仍协仍饰一沁肠仍 ”仍。二仍。二、沈乒心钟护 容容容容孚容 气 我组研制的冻土挖掘机图 , 在淮 北临涣 、 充州鲍店 、 淮南潘集等竖井进行工 业性试验 , 取得了良好的效果 。 年月煤炭部在淮南组织技 术鉴 定 , 批量生产 。 图冻土挖掘机及其冲击镐外貌 冲击镐以压风为动力 , 冲击功为公 斤 米, 冲击频率为次分 , 耗风量为 米 ” 分 。 大型冲击镐的换向阀设计在锤体上 。 锤 体既是冲击做功机构 , 又是配气机构 , 所以 气缸壁上不设轴向进气孔和排气孔 , 使缸壁 可以做得很薄 , 重量减轻 。 同时 , 由于这种 配气阀 , 压气的充满系数小 , 锤体在冲程和 返程 中 , 均充分利用空气的膨胀能量 , 因而 耗风量小 。 通过试验 , 冲击镐的破碎能力较大 , 可 该破碎抗压强度小于 公斤 厘米 , 的冻土 和风化基岩 , 其技术指标基本达到设计要求 。 冲击镐 的构造简单 , 由气缸 、 锤体 、 钎 套镐钎和消音器构成 , 外接一根直径毫米 风管 。 为了适应冻结井筒低温条件工作 , 消 音罩上连接热风管 , 由机组的热 风 器供热 风 , 避免排气口结冰冻霜 。 大型冲击镐的润滑由气路上的油雾器供 油 。 由于锤体本身就是配气机构 , 所以当镐 钎触及地面 , 镐尾继续上升毫米时 , 将锤 丛鱼竺 ,一武劝下 下 同样解方程式 、 得值 。 则下山移动角日为 或利用表 标 , 米 。 当拐点移 向采空 区 以内时 、 弓 式括号 中第二项取负号 , 以外取正号 。 二 、 非充分采动时的计算方法 ” 一 奇 。“ 一一 十 一 且 口 。” 式中 采区下边界采深 , 米 , 以倾斜剖面拐点为原点 、 变形 值为移动角临界值位置的纵坐 利用叠加原理计算并绘制主剖 面的倾 斜 、 曲率和水平变形值 , 用作图法来确定移 动角 、 和月图 。 上述计算方法 由于 比较烦琐 , 尚待进一 步简化和实现表格化 。 是指采区尺寸小于两倍主要影响半径 。 体隔气环抬至进气 口位置 图 。 当钎尾 上升到毫米时 , 镐内气路打开 , 通入压缩 空气 , 锤体卿可以上下运动 , 打击钎尾 , 破 碎岩石或冻土 。 当镐钎悬空时 , 镐 内气路关 闭 , 此时虽通入压气 , 锤体仍然不动 , 冲击 厂镐不工作 。 冲击过程如图所示 , 当钎尾抬上毫 米时 , 下腔气路打开 , 压气从锤体上的气孔 进入下腔 , 使锤体向上运动 。 当锤体运动到 二二艺二之二二二乙刁二二乙习习习习习习习习习 “ 卜 一一一尸一 一二 二、 屯屯 丈丈丈或 一丁 一 一 气,气尸气,尸二尸,尸,尸, , ,气尹夕之之 之之 之之之 么一镐尾上 抬 毫米 , 下腔气路打开 , 锤体向上运动 了 , 一 一丫 了 选选选全蒸兰岁写 尸一一子子子子子子子子子子子子子子 可可 巨巨 , ,砂一,砂 产 万 几 厂了厅、日夕 日 , 廿, 一 , , 一阀换向上腔气路打开 , 锤体向下运动 一气缸一阀组结构一锤体 吐一下 腔 一镐 钎一上腔 图冲击镐冲程和反程过程 一定位置时 , 进气停止 , 此时下腔 压气膨 胀 , 锤体继续向上运动至行程末端 , 阀换 向 。 阀换向后 , 打开了上腔的气 路图 , 压 气通过锤体上的孔道进入上腔 , 锤体向下运 动 。 当运 动到一定位置时 , 进气也停止 。 上 腔气压膨胀 , 锤体继续下行到钎尾的位置 , 阀还原 。 锤体自重公斤 , 撞击钎尾的末速度为 米 秒 。 在气缸 内 , 锤体以每 秒次 的频率打击钎尾 。每打击 一次 , 阀换向一次 。 阀在锤体的气槽 、 钢套 内上下运动 , 上 面碰撞通塞 , 下面碰撞阀垫 。 阀的换 向是在 进气口关闭后进行的 。 经过试验 , 锤体的一系 列技术问题已基 本解决 。 研制和试验 中 , 遇到冲击镐三次卡缸事 故 , 采取增设风包 , 清洁压风 , 气缸和锤体 表面软氮化处理等措施来解决 。 其次换向阀 的材质 , 由钢 制改为塑料制 , 提高换向阀的 寿命 。 此外 , 在换向阀尺寸 、 钢套尺寸