液压支架工作阻力计算

赛尔公司四矿B9工作面支护强度的确定qNH冲x]0』/(A-l)cosa式中：H——工作面煤层平均采高，工作面H=2.8m；Y——顶板岩石容重，一般取Y=2.5t/m3；k——顶板破碎常数，取1.2；g——顶板周期来压不动载系数，与顶板岩石性质有关:老顶级别：I-g=1.1， II-g=1.3III-g=1.5〜1.7， W-g=1.8〜2取g=1.3B——附加阻力系数，B=1.5；a——煤层平均倾角，取a=23°，则：B9工作面支护强度：q=2.8X2.5X1.3X1.2X1.5X10-2/[(1.25-1)cos23°]=0.71(MPa)支架初撑力和工作阻力的确定F=阮S=A(L^c)式中：A 支架中心距，A=1.5m；L——支架顶梁长，L=4.4c 梁端距，c=0.35〜0.5m,取c=0.45m；则：S-^(L+c)-L5x(14+QF45)二7,2妒工作阻力：F=Sq=7.2x0.71=5A7(MN)=517HKN以上计算支架所需支护强度不小于0.71MPa,工作阻力大于5170kN,考虑到工作面地质构造可能存在的矿压不稳定性，安全起见选工作阻力5800kN，初撑力5232kN(3)综放支架工作阻力确定A、按现行较通用的按垮落充填法公式计算式中：——支护强度，kN/m2；——动载系数1.2-1.4,顶板为泥岩，属软弱顶板，取=1.2；M——煤厚(平均9.74m，最厚10.76m)取M=9.74m；q——冒落砰石碎胀系数，取§=1.25；Y——顶板岩石容重，取Y=25kN/m3。n——采放比影响系数0.8-1.0，取n=0.8；则：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——顶梁长度，取LD=4.2m；B——支架宽度，取B=1.5m。则：P=994*(4.2+0.4)*1.5=6452kN(最厚7128kN)B、根据采煤工作面现场实测数据的经验回归公式计算:Pmax=(3939+2.1H+47lf+155/Md)式中:Pmax 工作阻力；%——动载系数1.2-1.4，取%=1.2H——煤层埋深，取H=425m:f——煤的硬度系数，暂取f=2；Md——顶煤厚度取Md=6.74m；则：Pmax=1.2*(3939+2.1*425+471*2+155/6.74)=6956kNC、按缓倾斜煤层工作面顶板分类中的公式进行计算。支护强度下限计算公式为：Ps=(72.3h+4.5L+78.9Bc-10.24N-62.1)k式中：Ps——支护强度下限，KN/m2h支架最大采高，3.5mL——老顶初次来压步距，B9号煤层取25mN——直接顶厚度与采高之比，取1液压支架的控顶距离，取4.6m液压支架的控顶距离，取4.6mK——动载系数，取1.2代入上式：Ps=(72.3X3.5+4.5X25+78.9X4.6-10.24X1-62.1)X1.2=787KN/m2液压支架工作阻力下限为：Qs=Ps・(Bc・Sc)式中：Qs——支架工作阻力下限，KNBc——支架控顶距离，4.6mSc 支架中心距，1.5m液压支架最小工作阻力Qs=787X(4.6X1.5)=5430KND、综合考虑以上几种算法，按计算的平均支护强度，考虑工作面有一定倾角，并预留有一定的安全系数、圆整后，确定的工作阻力为7200KN。2.5.1按冒落充填法进行计算支护强度：Ps=n・M/(KpT)・y・9.8式中：Ps——支护强度，kN/m2；M——采煤高度，取3.5m；Kp——岩石碎涨系数，取1.3；n——支架受力不均匀系数，根据煤层取3.0；Y——顶板岩石容重，2.6t/m3代入上式支护强度Ps=3.0X3.5/(1.3-1)X2.6X9.8=891kN/m2液压支架工作阻力Qs=Ps・(Bc・Sc)式中：Qs——支架工作阻力，kNPs——支护强度，kN/m2Bc——支架控顶距离，取4.63mSc 支架中心距，1.5m液压支架工作阻力Qs=891X(4.63X1.5)=6187kN下面我们采用岩重法计算支护强度。预期支护强度计算公式qH二NHY式中：qH 预计液压支架顶板载荷,t/m2;N 支架载荷相当采高岩重的倍数.中等稳定顶板以下国内取N=6〜8,德美等国一般取9〜15.我们取值6〜8。H 最大采高，取4.2m;Y 顶板岩石密度，取2.6t/m3则 qH=NHY=（6〜8）X4.2X2.6二65〜87t/m2考虑支架支护效率n=0.9（n一般取0.85〜0.95之间），则支架的支护强度应为qZ=qH/n二（65〜87）/0.9二72〜97t/m2 取1MPa.支架工作阻力的确定：尹二幻（&+如历式中 P一支架工作阻力（kN）；Lk一梁端距 0.53m；LD一顶梁长度4.78m；B一支架宽度 1.5m；P=1XIO1X（0.53+4.78）X1.5=7965kN我们计算支架所需支护强度不小于1MPa,工作阻力应不小于8000kN,根据9421工作面的顶底板岩性，及断层明显，安全起见我们建议工作阻力取9500kN，支架的高度应在2.2米〜4.3米范围内变化。

按现行较通用的岩石容重法公式计算：式中：——支护强度，kN/m2；——动载系数1.2-1.4，取=1.3；M——煤厚(煤层厚度12m，按75%回收率计算)，取M=9m；——冒落砰石碎胀系数，取=1.35；Y——顶板岩石容重，取Y=25kN/m3。n——采放比影响系数0.8-1.0，取n=0.9；则：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——顶梁长度，取LD=4.6m；B——支架宽度，取B=1.5m。则:P=752.1*(4.6+