一种大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法，涉及煤层开采技术领域。该方法包括：通过分析大倾角煤层群下煤层工作面顶板的倾向结构特征和走向结构特征，将工作面倾向结构载荷进行分区；根据工作面倾向结构载荷分区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和砌体梁结构分析方法，确定工作面中区支架工作阻力；根据工作面中区支架工作阻力和支架支护效率，确定大倾角煤层群下工作面支护阻力。本发明专利技术紧密结合大倾角煤层群下工作面顶板结构与支架载荷分区特征，建立大倾角煤层群下工作面综放开采支架受力与顶板结构力学模型，确定工作面合理的支护阻力，可为类似工作面开采支架选型提供借鉴。

A method for determining the support resistance of working face under the group of large inclined coal seam

The invention discloses a method for determining the support resistance of the working face under the large inclined coal seam group, and relates to the technical field of coal mining. The method includes: through the analysis of inclined roof coal working face coal seams under the tendency towards the structure characteristics and structure characteristics, working surface will tend to load partition; according to the work surface load load zoning characteristics tend to surface central biggest characteristic, establishes the analysis model of top plate structure; according to the analysis model and method of masonry beam the structure of roof structure, determine the working surface of central support working resistance; according to the central working face support working resistance and support efficiency, determine the resistance of working face coal seams under the support of large angle. The combination of coal seam group working face under the inclined roof structure and support load partition characteristics, establish coal seam group working face under large angle fully mechanized caving support stress and roof structure mechanics model, determine the reasonable working face support resistance, recoverable stent selection provides the reference for the similar working face.

【技术实现步骤摘要】
一种大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法
本专利技术涉及煤层开采
，更具体的涉及一种大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法。
技术介绍
我国西部大倾角煤层储量丰富，主要分布于新疆、甘肃、宁夏等省。由于赋存条件与开采方法的特殊性，工作面顶板结构与矿压特征不同于近水平煤层开采。大倾角煤层群下工作面开采主要存在两方面的问题：一是由于煤层倾角大，需要确定合理的初撑力维持支架的稳定性；二是采空区冒落矸石沿工作面倾向向下滑动，造成不同的充填特征，形成支架载荷分区。工作面上区顶板悬空，充填程度差，支架载荷小；工作面中区与下区充填程度高，中区顶板处于压实状态，支架载荷大，而下区顶板结构相对稳定。针对大倾角煤层群下工作面支护阻力的定量分析与计算，确定工作面合理的支护参数，是确保此类工作面安全、高效、经济开采的关键技术。大倾角煤层群上煤层采空区下的下煤层开采，工作面顶板结构表现为空间结构特征，存在支护阻力确定困难，目前尚缺乏一种科学有效的方法。现有的支护阻力的确定办法主要针对单一煤层开采，包括：采高容重法、砌体梁与台阶岩梁法、工程类比分析法等。对于大倾角煤层群下工作面开采，分别存在以下缺点：(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法，其特征在于，包括：通过分析大倾角煤层群下煤层工作面顶板的倾向结构特征和走向结构特征，将工作面倾向结构载荷进行分区；其中，工作面倾向结构载荷分区特征，包括：上区欠充填，顶板悬空，载荷较小；中区全充填，垮落顶板压实，载荷最大；下部全充填，覆载高，结构稳定；根据工作面倾向结构载荷分区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和砌体梁结构分析方法，通过公式(111)，确定工作面中区支架工作阻力；根据工作面中区支架工作阻力和支架支护效率，通过公式(222)，确定大倾角煤层群下工作面支护阻力；所述公式(111)如下所示：Pm1＝[m...

【技术特征摘要】
1.一种大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法，其特征在于，包括：通过分析大倾角煤层群下煤层工作面顶板的倾向结构特征和走向结构特征，将工作面倾向结构载荷进行分区；其中，工作面倾向结构载荷分区特征，包括：上区欠充填，顶板悬空，载荷较小；中区全充填，垮落顶板压实，载荷最大；下部全充填，覆载高，结构稳定；根据工作面倾向结构载荷分区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和砌体梁结构分析方法，通过公式(111)，确定工作面中区支架工作阻力；根据工作面中区支架工作阻力和支架支护效率，通过公式(222)，确定大倾角煤层群下工作面支护阻力；所述公式(111)如下所示：Pm1＝[m0lkρ0g+h1lkρ1g+0.66(h+0.6l)lρ1g]bcosα所述公式(222)如下所示：其中，Pm1为工作面中区支架工作阻力；m0为顶煤厚度；lk为支架控顶距；ρ0g为煤体容重；h1为直接顶厚度；ρ1g为间隔层容重；h为层间关键层厚度；l为层间关键块走向长度；b为支架宽度；α为煤层倾角；Pe1为工作面支护阻力；μ为支架支护效率。2.如权利要求1所述的大倾角煤层群下工作面支护阻力的确定方法，其特征在于，所述大倾角煤层群下煤层工作面顶板的倾向结构特征，包括：沿工作面倾向支架顶压总体上呈现中上部大，两端小的分布形态；下煤层工作面覆岩运动明显，上煤层垮落顶板充...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆享，曹健，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61