采煤工作面超前支护压力影响范围计算

文摘   2024-11-24 16:41   江苏  





一、计算步骤

  1. 确定计算参数:

  • 根据采煤工作面的实际开采条件和煤层的地质条件,确定计算所需的参数。这些参数可能包括煤层的倾角、煤的硬度、工作面的开采方式、煤层厚度(M)、煤体内摩擦角(ψ)、应力集中系数(K)、上覆岩层容重(γ)、煤层埋深(H)等。

  • 选择计算方法

    • 根据煤层的物理性质和采煤工作面的实际情况,选择合适的计算方法。常见的计算方法包括弹性力学方法、弹塑性力学方法和有限元法等。

  • 进行计算

    • 根据确定的计算参数和选择的计算方法,进行超前压力影响范围的计算。具体的计算公式和步骤可能因所选方法和具体条件而异。

  • 分析计算结果

    • 根据计算结果,分析超前压力影响范围的大小和趋势,并对计算结果进行验证和修正。

    二、影响因素

        煤层厚度:煤层厚度是影响超前支护压力分布范围的重要因素之一。

    • 煤层埋深:煤层埋深越大,上覆岩层容重越大,对超前支护压力的影响也越大。

    • 地质条件:不同的地质条件,如煤层的倾角、煤的硬度等,都会对超前支护压力产生影响。

    三、实例分析

       以某具体煤层为例,假设煤层厚度M为8m,煤体内摩擦角ψ为25°,应力集中系数K为2.3,上覆岩层容重γ为23kN/m³,煤层埋深H为400m。通过计算可得超前支护压力影响范围大约为25.5m,因此超前支护长度最少为26m。

    • 在某些特殊地质条件下,如大倾角大采高综采工作面,超前支护压力影响范围可能会更大。研究表明,在该条件下超前支承压力的影响范围可达120m,显著影响距离为50m。

    四、支护设计

       根据超前支护压力影响范围的计算结果,可以合理确定工作面的开采顺序和支护方案。例如,在超前压力影响范围内采用单体支柱、锚索支护或超前液压支架等支护方式,以确保工作面的稳定和安全。

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