[发明专利]一种大倾角煤层工作面支架载荷的确定方法

摘要

本发明公开了一种大倾角煤层工作面支架载荷的确定方法，包括：分析大倾角煤层工作面顶板的倾向结构特征，确定工作面倾向结构载荷分布模型；根据大倾角煤层工作面顶板的倾向结构特征中工作面中区载荷最大特征，将倾向结构中区岩块的载荷转化为工作面走向结构载荷模型；根据工作面倾向结构载荷分布模型和工作面走向结构载荷模型，确定直接顶的均布载荷；确定大倾角煤层工作面支架载荷。本发明考虑大倾角煤层工作面与近水平煤层工作面垮落顶板结构的差异，分析倾向垮落顶板结构与支架载荷分布特征，转化为走向方向均布载荷；将顶板倾向结构与走向结构结合，分析直接顶、关键层及其覆载对支架的传力机制，确定工作面合理的支架载荷。

主权项

一种大倾角煤层工作面支架载荷的确定方法，其特征在于，包括：分析大倾角煤层工作面顶板的倾向结构特征，确定工作面倾向结构载荷分布模型；根据大倾角煤层工作面顶板的倾向结构特征中工作面中区载荷最大特征，将倾向结构中区岩块的载荷转化为工作面走向结构载荷模型；根据所述工作面倾向结构载荷分布模型和所述工作面走向结构载荷模型，通过公式(111)，确定直接顶的均布载荷；根据大倾角煤层工作面顶板的倾向结构特征中工作面中区载荷最大特征，建立顶板结构分析模型；根据顶板结构分析模型、砌体梁结构分析方法和所述直接顶的均布载荷，通过公式(222)，确定工作面中区支架的支护阻力；根据所述工作面中区支架的支护阻力和支架支护效率，通过公式(333)，确定大倾角煤层工作面支架载荷；所述公式(111)如下所示：q＝1.01sin(α+80°)(hρg+h2ρ1g)所述公式(222)如下所示：Pm=blk(h0ρ0gcosα+h1ρ1gcosα+i-sinθ1max+sinθ1-0.5i-2sinθ1max+sinθ1q)]]>所述公式(333)如下所示：Pe1=Pmμ]]>其中，q为直接顶的均布载荷，kN/m2；α为煤层倾角，°；h为关键层厚度，m；h2为关键块垮落顶板平均高度，m；ρg为关键层的容重，kN/m3；ρ1g为关键块上覆载荷层容重，kN/m3；Pm为工作面支架的支护阻力，kN；b为支架宽度，m；lk为支架控顶距，m；h0为顶煤厚度，m；ρ0g为顶煤容重，kN/m3；h1为直接顶厚度，m；ρ1g为直接顶容重，kN/m3；i为关键块块度，且i＝h/l，l为关键块走向长度，m；θ1为关键块回转角，°；θ1max为关键块最大回转角，°；Pe1为支架载荷，kN；μ为支架支护效率。