单体液压支柱选型计算

单体液压支柱选型计算长春市双阳区八面石煤矿集团有限责任公司太平煤矿 二一四年一月单体液压支柱选择计算一、回采工作面支护形式 采用DW22外注式单体液压支柱+钢顶梁支护。1、单体液压支柱规格的选择：支柱规格的选择，主要依据支柱在开采煤层使用时需要达到最大高度和最小高度。1）支柱的最大高度Hmax Hmax=Mmaxbl式中：Mmax工作面最大采高，m；我矿煤层在最高2.0m b顶梁厚度，m；l为了避免支柱在完全抽出状态下工作，预留的活柱富余行程，一般为100mm。如果在直接顶与煤层中存在有0.10.2m以下的随采随落的伪顶，支柱最大高度还应考虑伪顶厚度c，即为：Hmax=Mmaxcbl=2.0 +0.2-0.1+0.1=2.2m2）支柱的最小高度Hmin应适用于放顶前支柱高度，为了方便的回收液压支柱，使支柱不致压死；按普通采煤管理办法的规定，应留有100mm伸缩余量，则：Hmin=Mminsba。式中：Mmin工作面最小高采，m； s顶板在最大控顶距处平均最大下沉量，m； a支柱卸戴高度（一般0.1）,m；顶板在最大控顶距处平均下沉量，应根据同一层煤开采的实测资料确定。也有估算方法可供参考，即： S=MR式中：0.04-0.05； R最大控顶距。（三）单体液压支柱工作面支护强度的确定采场支柱的支护强度要求支柱在“给定载荷”和“给定变形”工作状态下，既能有一定的承载能力，又要能够防止老顶来压时，顶板沿工作面煤壁切断。采场支柱的支护强度系数指单位面积内全部支柱的总支撑能力。支护强度的计算方法，基本上分为三种，有经验估算法、观测统计法和理论计算法。但目前通用的是经验估算法。1、经验估算法按照煤层开采的厚度一定倍数的岩重，估算支柱应有的载荷计算方法：各国都不完全相同，而我国通过大量的实测资料分析得出P=(68)M计算公式：式中的M为煤层开采厚度，为顶板岩石容重。煤矿炮采工作面，采高2.0m，工作面斜长40m，采用三班循环作业方式，控顶采用3-4排管理、排距、柱距分别为1.0m， 0.8m，全部陷落法管理顶板。1、支护选型及支护密度计算工作面选用DW22型单体液压支柱和钢顶梁配套使用。支柱的额定工作阻力，294KN。初始工作阻力：114-154KN。最大支撑高度：2.24m。最小支撑高度：1.44m。支柱活柱行程：0.8m。泵站压力18Mpa。每根单体支柱的工作阻力为P支=Fn=2940.85=249.9KN/根式中n支柱实际利用系数，取0.85； F单体柱额定工作阻力，KN；单体面积顶板压力W为：W=KM=624.51.8=265KN/m2式中：K安全系数，取6；顶板岩石容重，24.5KN/m3；M采高2.0m。1）工作面支护密度确定：最大控顶距为Lmax=3.4m，工作面斜长L为40m，Smax=LmaxL=3.440=136(m2)最大控顶距时，支柱数目N大。Nmax=(0.5+Bmax)= 400.8 (1.52+6)=376（根）最大控顶距工作面支柱密度d为d大=550320=1.7（根/m2）式中：a工作面柱距 Nmax最大控顶距时支柱棵数