[发明专利]沿空留巷巷旁柔强双层复合支护柔性材料厚度确定方法

摘要

本发明公开了一种沿空留巷巷旁柔强双层复合支护柔性材料厚度确定方法，该方法中所述的沿空留巷巷旁柔强双层复合支护结构是：上层采用柔性充填材料，下层采用高强充填材料，确定柔性充填材料厚度时以工作面侧向基本顶岩梁触矸时的下沉量来确定巷旁充填体早期压缩量；以柔性充填材料刚度与高强充填材料初始刚度相等推出柔性充填材料的压缩系数；忽略高强充填材料早期变形，以柔性充填材料压缩量等于巷旁充填体早期压缩量来确定柔性充填材料厚度。通过这种方法，即能使柔性充填材料有效控制顶板运动，最大发挥让压效果，并且使充填成本最优化。

主权项

一种沿空留巷巷旁柔强双层复合支护柔性材料厚度确定方法，其特征在于，该方法中所述的沿空留巷巷旁柔强双层复合支护结构是：上层采用柔性充填材料，下层采用高强充填材料，其中确定柔性充填材料厚度的方法是：以工作面侧向基本顶岩梁触矸时的下沉量来确定巷旁充填体早期压缩量；以柔性充填材料刚度与高强充填材料初始刚度相等推出柔性充填材料的压缩系数；忽略高强充填材料早期变形，以柔性充填材料压缩量等于巷旁充填体早期压缩量来确定柔性充填材料厚度；具体步骤如下：第一步：根据采高值和直接顶厚度确定基本顶岩梁触矸时的下沉量SASA=h‑(KA‑1)mZ式中：h为工作面采高，单位m；mz为直接顶厚度为，单位m；KA为采空区垮落矸石的碎胀系数，取1.15～1.35；第二步：根据下沉量SA来确定巷旁充填体早期压缩量Δh1 Δ h 1 = S A L 2 L 1 式中：Δh1为基本顶岩梁触矸时，巷旁充填体的早期压缩量，单位m；L1为充填体中心距基本顶断裂线距离，单位m；L2为基本顶岩梁长度，单位m；第三步：确定柔性充填材料的压缩系数Kr基本顶岩梁刚触矸时，取柔性充填材料刚度正好等于高强充填材料初始刚 度，以此来确定柔性充填材料压缩系数；具体如下：第3.1步：确定柔性充填材料的刚度Er对柔性充填材料进行室内压缩试验，获得柔性充填材料刚度Er与其压缩系数Kr的关系Er=f(Kr)第3.2步：确定高强充填材料初始刚度Eq对高强充填材料进行室内压缩试验，获得高强充填材料初始刚度Eq；第3.3步：确定基本顶岩梁触矸时柔性充填材料压缩系数Kr依据基本顶岩梁触矸时，柔性充填体变形后的刚度和高强充填材料初始刚度相等反推出柔性充填材料的压缩系数Kr，即根据Er=Eq，获得基本顶岩梁触矸时柔性充填材料压缩系数Kr为Kr=f‑1(Eq)第四步：根据柔性充填材料压缩量△hr确定柔性充填材料的初始厚度h1以及高强充填材料的厚度h2巷旁充填体各层厚度按下式计算： h 1 = Δ h r K r , 单位mh2=h‑h1，单位m式中：Δhr为柔性充填材料压缩量；当基本顶岩梁触矸时，充填体变形主要为柔性充填材料变形，高强充填材料变形量很小，计算时忽略不计，即Δhr=Δh1；由此，柔性充填材料的初始厚度h1为 h 1 = S A L 2 K r L 1 , 单位m高强充填材料的初始厚度h2为 h 2 = h - S A L 2 K r L 1 , 单位m。