初次來壓步距計算

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1、頂板巖層條件和力學(xué)模型建立由厚層整體性強的中砂巖、細砂巖和粉砂巖組成的來壓強烈的堅硬頂板，最大厚度18.22～24.35m，工作面長240m，頂板柱狀圖如圖1所示。煤層的埋藏深度147.19～161.22m，平均155m；中砂巖的抗拉強度σt=10MPa，抗剪強度τ=25MPa；粉砂巖的抗拉強度σt=1.95MPa，抗剪強度τ=9MPa；細砂巖的抗拉強度σt=11.8MPa，抗剪強度τ=36MPa；覆巖容重按=0.025MN/m3計算。初次來壓力學(xué)模型如圖2所示。圖121303工作面HB1和HB5的頂板砂巖結(jié)構(gòu)?

2、圖221303工作面初次來壓分析模型?221303工作面初次來壓步距的計算1）按整層18.22m中砂巖老頂（基本頂）的情況考慮。此時，因砂巖頂板厚度太大，在初次來壓之前，考慮為嵌固厚梁模型較為恰當。按嵌固厚梁的拉破斷考慮時，初次來壓步距為：L0l=h?（2?σt/q）1/2.=18.22×[2×10/（16.41×0.025）]1/2（載荷厚度按剛度、厚度公式估計）=127.21m.按照梁的模型計算，21303工作面18.22m中砂巖老頂?shù)某醮蝸韷翰骄鄳?yīng)為127.21m。2）按中砂、粉砂和細砂巖組成24.35m老

3、頂（基本頂）的情況考慮。頂板載荷計算，取中砂巖的彈性模量E1=59.8GPa，細砂巖的彈性模量E3=30.4GPa，粉砂巖的彈性模量E2=11.3GPa，則（q1）1=1?h1=0.228MPa.（q2）1=0.387MPa.（q3）1=0.461MPa.（q4）1=0.478MPa.（q5）1=0.504MPa.（q6）1=0.315MPa.由于（q6）1<（q5）1，因此，大柳塔煤礦活雞兔井21303工作面的頂板巖層初次來壓斷裂的載荷應(yīng)為1-2煤層上的5層巖層的綜合影響，載荷層總厚度為28.22m，為采高的8

4、.8倍，均布載荷數(shù)值為0.504MPa。在這種頂板結(jié)構(gòu)條件下，第一層中粒砂巖厚度9.47m，其厚度大于3m，整體性強，且直接賦存于1-2煤層之上，此層中砂巖即為工作面的老頂(基本頂)。若按嵌固厚梁的拉破斷考慮時，初次來壓步距為：即按照9.47m的中砂巖破斷角度作為21303工作面的初次來壓判據(jù)，初次來壓步距應(yīng)為60m。考慮1-2煤層上的中砂巖和粉砂巖作為老頂，厚度為18.81m，老頂?shù)目估瓘姸劝春穸缺壤蛩鼐C合計算，則其折算強度為σt=6MPa，因此初次來壓斷裂步距為如考慮1-2煤層上的中砂巖、粉砂巖和細砂巖共同

5、作為老頂，厚度為24.35m，老頂?shù)目估瓘姸劝春穸缺壤蛩鼐C合計算，則其折算強度為σt=7.32MPa，因此初次來壓斷裂步距為：