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单体支柱的强度、支护密度计算、高度选择

一、单体支柱实际支撑能力采用下列公式计算。

1、单体支柱工作阻力

RKKKKKR

ahbzgt



式中:R-—支柱额定工作阻力，kN；

K——支柱阻力影响系数，可以从支柱阻力影响系数表中查得.

附：支架阻力影响系数表

支柱阻力影响系数表

项目液压支架微增阻支柱急增阻支柱

工作系数Kg

0。990。910。5

增阻系数Kz

0.950.850.7

不均匀系数Kb

0。90。80.7

采高系数Kh

＜1.4m1.5～2。2m1。5~2.2m

1.00.950。95

倾角系数Ka

＜10°11°～25°26°~45°

1。00。950。9

2、合理支护强度的计算

khP

t

式中：

t

P--合理的支护强度,kN/m2；

h

-—巷高，m；



--容重，kN/m3，一般可取25kN/m3；

k

—-单体支柱支护的上覆岩层垮落带与巷高之比，一般为4～8，

应根据具体情况合理选取.

（1）支护密度采用下列公式进行计算：

tt

RPn/

式中：n——支护密度，根／m2；

R

t

—-支柱实际支撑能力，kN/根。

（2）根据合理的支护密度，确定排距、柱距。

（3）柱鞋直径的计算：

柱鞋一般选用圆形铁鞋。根据支柱对底板的压强应小于底板容许比压的原

则,采用下式计算铁鞋的直径。

Q

R

t





10

20

式中：



——铁鞋的直径，mm;

Q

-—底板比压，同煤层实测，MPa。

3、单体柱支护强度的验算

（1）直接顶单位面积的压力为：

hkQ

z



式中：Qz

——直接顶单位面积最大压力，kN/m2；

k—-载荷不均匀系数，一般取1。1～1.2;

γ——顶板岩石容重,kN/m3；

h--直接顶厚度,m.

（2）单体柱额定支护强度：

SFP/

max



式中：Pmax

——单体柱额定支护强度，N/m2；

F-—单体柱额定工作阻力,MPa；

S—-单体柱有效支护面积，m2。

由上述计算可知,验证所选单体柱支护强度是否Pmax

≥Q

z，能否满足要求。

二、单体柱高度选择

最大支撑高度应小于支柱设计最大高度的0.1m，最小支撑高度应大于支柱

设计最小高度的0。2m。

结论：所选单体支柱是否满足开采的支护要求。