單體液壓支柱迎山角的計算及打設(shè)方法一、支柱迎山角的計算方法迎山角是針對支柱打設(shè)的穩(wěn)定與牢靠性而定的，其目的就是為了加強支護技術(shù)方面的治理，便于對工作面頂板的維護，是為防止頂板沿傾向移動提出的。下面從支柱的受力狀況作一下分析〔見圖1巖體A，來進展受力分析。在圖1中，F(xiàn)為老頂對直接頂?shù)膲毫?；F 為老頂對直接頂之間m的摩擦力；F，F(xiàn)分別為來自斜上方的圍巖應(yīng)力；GA的1 2自重；Q，P分別為重力G沿傾角和法向上的兩個分力；Z為支柱對直接頂A的支撐力α為煤層傾角α 為支柱與頂板間的法向夾角，1即迎山角。FFFmF1QZF2GPα1α圖1 支柱受力示意圖當直接頂與老頂處于穩(wěn)定的連接狀態(tài)時，對工作面支護不會產(chǎn)生大影響，這種狀況不必要進展分析，而直接頂與老頂處于滑動、離層的臨界狀態(tài)時，F(xiàn)、F、F均可略去不計，直接頂A從受力保持1 2平衡的條件上，必需滿足以下關(guān)系式：F Zsinm 1

Q 〔1〕Zcos P1

〔2〕F Zcosm

Gcosf

〔3〕QGZsin，PGcosf—直接頂與老頂間的摩擦系數(shù)。將〔4〕式代入〕式得

〔4〕Zcos1

GcosfZsin1

Gsin

〔5〕所以Zfcos1

sin1

Gfcossinfcos1

sin1

Gfcossin11f21f2設(shè)一銳角，使cos1f2

，sin 1則有1

Z1 Z

〔6〕對于每棵支柱支護的直接頂重量G則有以下表達式GhN式中h—直接頂?shù)暮穸?；—直接頂?shù)娜葜兀籒—工作面支護密度。將此式代入〔6〕式則得迎山角為sinarch1 NZ

〔7〕從受力分析結(jié)果來看，支柱迎山角是針對防止直接頂沿傾向滑動來確定的，而承受直接頂法向的壓力在選擇工作面支護密度計算時都考慮肯定的充裕系數(shù)，因此關(guān)于防止直接頂沿法向垮落的問題在此不必進展爭論。h，巖體容重，煤層傾角PZ以及巖石的內(nèi)摩擦角Z外，而支柱的支撐力則需從現(xiàn)場實際觀測來確定，這樣支柱的迎山角就可以從計算中得出。36層200右工作面為例：該面煤層傾角為14h3.2m；巖性為細砂巖，容重為2.5t；支m3護密度N選擇為1.78根；支撐力Z通過現(xiàn)場觀測為9t，巖石內(nèi)m3 根摩擦角25°；由〔7〕式可知，選擇的迎山角4.35°。1三、迎山角的打設(shè)方法在實際操作中，用測量角度的方法來打設(shè)支柱迎山角，格外不便，可以通過以下測量距離的方法進展操作〔見圖。AADCαα1Bα圖2 測量距離示意圖2中，AB為工作面頂板鉛垂方向；CB為工作面支柱；DB、分別為煤層傾角和支柱迎山角。由圖中幾何關(guān)1系可知ACDBtantan1

(8)AC段的長度，操作者在作業(yè)時，從頂板A點持一鉛垂，將支柱底座置于頂板巖鉛垂點B上，支柱頂部打在頂板C點位置為從A點沿頂板傾向量出事先計算好的AC長度，即得出C點位置。實踐證明，承受這種方法打設(shè)支柱迎山角簡潔準確，便于操作，既簡化了工藝，又保證了支護質(zhì)量。四、支柱迎山角計算應(yīng)用中應(yīng)留意的問題準確，則迎山角的計算也就不夠合理。一個工作面，支柱支撐力是一個動態(tài)值，為了到達準確性，就要求勤觀測，多取點，迎山角就要依據(jù)觀測的結(jié)果不斷地進展修正。、大傾角工作面，這種計算方法不適用，這時不但要考慮底板的移動，同時也要考慮支柱本身的防滑。、對于近水平煤層，支柱的迎山角可以不必考慮，即按底板的法向打設(shè)即可。對