支架(柱)迎山角定义及其示意图
单体液压支柱迎山角的计算及打设方法
单体液压支柱迎山角的计算及打设方法一、支柱迎山角的计算方法迎山角是针对支柱打设的稳定与可靠性而定的，其目的就是为了加强支护技术方面的管理，便于对工作面顶板的维护，是为防止顶板沿倾向移动提出的。
下面从支柱的受力情况作一下分析（见图1），支柱支护顶板的压力，其主要是直接顶的重力，取一块直接顶 岩体A ，来进行受力分析。
在图1中，F 为老顶对直接顶的压力；F m 为老顶对直接顶之间的摩擦力；F 1，F 2分别为来自斜上方的围岩应力；G 为直接顶A 的自重；Q ，P 分别为重力G 沿倾角和法向上的两个分力；Z 为支柱对直接顶A 的支撑力；α为煤层倾角；α1为支柱与顶板间的法向夹角，即迎山角。
图1 支柱受力示意图FF 2F mF 1QGPα1Zα当直接顶与老顶处于稳定的连接状态时，对工作面支护不会产生大影响，这种情况不必要进行分析，而直接顶与老顶处于滑动、离层的临界状态时，F 、F 1、F 2均可略去不计，直接顶A 从受力保持平衡的条件上，必须满足以下关系式：1sin m F Z Q α+≥ （1）1cos Z Pα≥ （2）()1cos cos m F Z G fαα=- （3）sin Q GZ α=，cos P G α= （4）式中f —直接顶与老顶间的摩擦系数。
将（3），（4）式代入（1）式得()11cos cos sin sin Z G f Z G αααα-+≥ （5）所以()()11cos sin cos sin Z f G f αααα-≥+()11cos sin cos sin Gf f Z αααα+≥+设一锐角β，使cos β=，sin β≥则有()()1sin sin GZ αβαβ+≥+()1sin arc sin G Zααββ⎡⎤≥++⎢⎥⎣⎦（6）对于每棵支柱支护的直接顶重量G 则有以下表达式h G N γ=式中 h —直接顶的厚度；γ—直接顶的容重； N —工作面支护密度。
《采煤工》高级工考试复习题
《采煤工》高级工考试复习题一命题人：刘开渠1、画采掘工程示意图必须按照比例尺的大小来绘制。
（）答案：（×）2、根据碎屑颗粒的大小把碎屑分成砾岩、砂岩和粉砂岩。
（）答案：（√）3、在沉积岩中形成明显的层次，把这些层次叫节理。
（）答案：（×）4、柱式采煤法对采空区不做任何处理。
（）答案：（√）5、采掘空间上方岩层破坏后，形成的相对稳定的拱形结构叫平衡拱。
（）答案：（√）6、有的采煤工作面没有初次来压与周期来压的现象。
（）答案：（√）7、综采工作面的五大生产工序为：破煤、装煤、移刮板输送机、支护和采空区处理。
（）答案：（×）8、倾斜长壁采煤法的工作面沿倾斜向上回采叫俯斜开采。
（）答案：（×）9、木垛、戗柱和密集支柱都是属于加强支护类型的支护方式。
（）答案：（×）10、煤电钻发热温度达到50℃时，必须停止打眼、散热冷却。
（）答案：（√）11、菱形钻杆的扭距较大，适于硬煤层工作面打眼。
（）答案：（√）12、刮板输送机的机头护板是保护机头不受损害的装臵。
（）答案：（×）13、爆破装煤采取一次爆破的方式可以提高自装率。
（）答案：（×）14、循环作业图的横坐标是代表工作面进度，表示空间位臵的。
（）答案：（×）15、在灾害中对窒息人员急救时，人工呼吸方法有口对口、俯卧压背和仰卧压胸等方法。
（）答案：（√）16、单位时间内涌出瓦斯量叫相对瓦斯涌出量。
（）答案：（×）17、采煤工作面在透水事故发生前没有任何征兆。
（）答案：（×）18、年产120万吨原煤的矿井能够为大型矿井。
（）答案：（√）19、与煤层走向平行的岩石巷道叫石门。
（）答案：（×）20、风桥是方便行人的设施。
（）答案：（×）二、选择题：1、矿井通风技术管理规定，每个矿井必须有完整的---------系统。
A．独立生产；B．独立通风；C．独立防尘答案：（B ）2、煤层厚度是指煤层顶底板之间的-------------距离。
倾斜工作面支柱迎山角的计算及应用
操作方法: ①挂铰接梁，确保铰接梁上侧紧贴顶 板; ②用卡槽卡住铰接梁，由于二者刚好吻合，则手 柄所指方向即为单体柱方向。该方法操作非常方 便，现已广泛应用于雍和煤业。
防止顶板沿倾向移动。理论与实践证明，工作面支 护的岩体范围仅限于直接顶范围内的岩层，而对基 本顶岩层所产生的矿山压力，工作面支护系统几乎 起不到支 撑 作 用［2］。 现 对 支 柱 的 受 力 情 况 进 行 分 析( 图 1) 。取 1 块直线顶岩体( 直接顶) A，对其受 力情况进行分析。
在图 1 中，F 是基本顶对 A 的压力，Fm 为基本 顶与 A 之间的摩擦力，F1 为斜下方的围岩应力，F2 为斜上方的围岩应力。G 是 A 自身的重力，Q、P 分 别是 G 沿巷道倾向和顶底板法线方向的分力。Z 为 支柱对岩体 A 的支撑力，α 为工作面倾角，β 为支柱 方向和巷道顶底板法线之间的夹角( 迎山角) 。
( 6)
每根支柱支护的直接重力为 G，则有:
G = hγ / N
( 7)
式中，h 为直接顶的厚度; γ 为直接顶的容重; N 为工
作面的支护密度。
将式( 7) 代入式( 6) ，得出迎山角为:
[ ] β≥arcsin NhγZ·sin( α + θ) － θ
( 8)
从受力情况分析来看，迎山角是为防止直接顶
2 支柱迎山角的计算
支柱保证一定的迎山角，目的是加强顶板控制，
收稿日期: 2012 － 04 － 08 作者简介: 袁红起( 1974—) ，男，河南睢县人，助理工程师，2010 年 毕业于中国矿业大学，现从事煤矿生产技术管理工作。
支架(柱)迎山角定义及其示意图
迎山角一、迎山角的定义及作用：在平巷里，顶板压力的方向是重力方向，是垂直于巷道顶板的。
在倾斜巷道内却不同，顶板压力虽然是重力方向，但顶板压力（P）可以分解为两个方向的力，一个是垂直于顶板的垂直压力（N）,另一个平行于顶板的倾斜压力。
斜巷(有一定坡度采面)的支架（柱）既要承受垂直压力，又要承受下推力。
因此斜巷(有一定坡度采面)的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿（单体液压支柱）中心线与顶底板法线之间的夹角，叫做迎山角。
支架（柱）迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。
怎样确定迎山角，理论认为在6°—8°的斜巷中支护时，柱子垂直顶底板向上挺一度。
在作业规程中规定迎山角为倾角的1/5-1/6,大家都知道，并下巷道及工作面顶板都有正压力和下滑力，特别在采煤工作面的正压力和下滑力较为突出，故在打柱时柱子垂直于顶底板柱头必须向上挺，但在个别采面及90％的人员认为柱头向下摆是迎山角。
如果工作面顶板的压力下滑难免把工作面所有的柱子全部扑倒发生顶板事故，其实如果超过迎山角度的称之为过山，柱子垂直于顶底板柱头向下偏的称之为退山。
二、迎山角的计算方法：支架（柱）的迎山角（β）是按照巷道（采面煤层）的倾角（α）来计算的，一般迎山角等于倾角的1/6～1/8，即β=(1/6～1/8)α,例如巷道的倾角为30°，则迎山角为5°～4°.迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。
迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。
当巷道倾角大于45°或者巷道倾角（α）超过底板岩石的滑动角时，底板岩石可能下滑，则巷道底板也要进行支护。
三、迎山角的质量要求及检查方法：1、质量要求迎山角符合作业规程规定，误差小于±0.5°，不得退山。
2、检查方法用半圆仪仅靠立柱与底板构成锐角的立柱侧面量测。
迎山角=斜巷设计角度－半圆仪读数。
支护巷道迎山角的确定
单体支柱支护巷道迎山角的确定单体支柱配合铰接顶梁（或工字钢）支护综采工作面上、下端头和受采动影响压力显现明显的巷道，以其操作灵活，方便，支撑力大，安全可靠，得到了广泛的应用。
在应用过程中，确定正确的迎山方向和迎山角是正确使用单体支柱的关键。
但是现行迎山角理论难以完全适应端头支护的实际。
一、迎山角理论一般认为，在有倾角的工作面内支设支柱时，支柱与顶、底板法线方向向上偏离一个角度，我们把这个角度叫迎山角，一般是工作面倾角的1/6—1/8，最大值不得超过8度。
二、迎山角理论的局限性由于迎山角理论是针对在有倾角的采煤工作面内支柱，而端头支护和巷道超前支护的支柱与之所处的环境有所不同，迎山角理论难以完全套用。
两者不同之处在于：1、采煤工作面的支柱支设时间较短，一般不超过1天，顶底板变化量较小；超前支护的支柱支设时间较长，一般在6~10天，顶底板变化量较大。
2、工作面顶板垮落一般沿切顶线垮落；巷道顶板在关门柱处的垮落受到巷道煤帮的支撑，一般只垮落靠近工作面的一侧，并且受锚网支护的影响，一半以上只出现挠曲下沉。
3、工作面的底板一般垂直向上鼓起，并且底鼓量一般不大；巷道的底鼓受巷道断面影响一般呈半圆拱性底鼓，两帮受煤壁的作用底鼓量较小，中间底鼓量较大，并且底鼓总量较大。
由于应用环境的不同，支柱的受力和支设变形也不同。
支护巷道的单体支柱主要表现为：1、当巷道顶板受压倾斜下沉时，支柱上端受摩擦力跟着顶板倾斜下沉，有向工作面和老塘方向的位移。
2、当底板鼓起较大时，支柱的底端受侧向应力影响，向巷道中间的位移较大。
3、当巷道沿采空区布置，且之间保护煤柱较小，承载力较大。
则会出现顶板一侧下沉及底鼓量均较大。
由于以上原因，原有的支设角度变化较大。
当超前支柱的支设角度因变化出现过山或败山时，为了支护有力，需频繁改动。
这样不仅造成劳动强度大而且会造成顶板下沉加剧，易引发顶板及人身事故。
如果不改支，则由于支护不力，也易引发顶板或人身事故。
支架(柱)迎山角定义及其示意图
1、质量要求
迎山角符合作业规程规定，误差小于±0.5°，不得退山。
2、检查方法
用半圆仪仅靠立柱与底板构成锐角的立柱侧面量测。迎山角=斜巷设计角度－半圆仪读数。
均匀布置5个检查点。量测检查点前一架支架两侧的立柱。
用半圆仪的弦长部分紧靠立柱的下侧面量测。一架棚不符合要求扣1分，扣完为止。有一架棚退山该项不得分。
迎山角
一、迎山角的定义及作用：
在平巷里，顶板压力的方向是重力方向，是垂直于巷道顶板的。在倾斜巷道内却不同，顶板压力虽然是重力方向，但顶板压力（P）可以分解为两个方向的力，一个是垂直于顶板的垂直压力（N）,另一个平行于顶板的倾斜压力。
斜巷(有一定坡度采面)的支架（柱）既要承受垂直压力，又要承受下推力。因此斜巷(有一定坡度采面)的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿（单体液压支柱）中心线与顶底板法线之间的夹角，叫做迎山角。支架（柱）迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。
二、迎山角的计算方法：
支架（柱）的迎山角（β）是按照巷道（采面煤层）的倾角（α）来计算的，一般迎山角等于倾角的～，即～例如巷道的倾角为30°，则迎山角为5°～4°.迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。
当巷道倾角大于45°或者巷道倾角（α）超过底板岩石的滑动角时，底板岩石可能下滑，则巷道底板也要进行支护。
怎样确定迎山角，理论认为在6°—8°的斜巷中支护时，柱子垂直顶底板向上挺一度。在作业规程中规定迎山角为倾角的大家都知道，并下巷道及工作面顶板都有正压力和下滑力，特别在采煤工作面的正压力和下滑力较为突出，故在打柱时柱子垂直于顶底板柱头必须向上挺，但在个别采面及90％的人员认为柱头向下摆是迎山角。如果工作面顶板的压力下滑难免把工作面所有的柱子全部扑倒发生顶板事故，其实如果超过迎山角度的称之为过山，柱子垂直于顶底板柱头向下偏的称之为退山。
对理解和应用支架迎山角概念的建议
对理解和应用支架迎山角概念的建议
赵纯发
【期刊名称】《煤矿开采》
【年(卷),期】1994(000)003
【总页数】1页(P27)
【作者】赵纯发
【作者单位】开滦矿务局范各庄矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD355.4
【相关文献】
1.斜巷支架支护中迎山角的影响因素分析研究 [J], 覃红亮;张望鸿;唐小春
2.迎山角和支架的稳定性 [J], 王志杰
3.用"一尺一线"测量支架迎山角 [J], 郭允祥;马福长;李新华
4.倾斜巷道冒顶后支架"迎山角"的变化 [J], 马润刚
5.架棚巷道支架迎山角的长度转换 [J], 郭允祥;马福长;杨维祥
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支柱的迎山角
支柱的迎山角
1. 支柱迎山角
在有倾角的巷道内支设支柱时，立柱与顶底板法线方向向上偏离一个角度，我们把这个角度叫支柱的迎山角，如图4-26（a）所示。
2. 支柱迎山角的作用
支柱迎山角的作用是使支柱稳固地支撑顶板，以免顶板来压时支柱被推倒。
支柱时掌握迎山角的大小要根据巷道倾角而定，迎山角的角度一般是巷道倾角的1/6～1/8，最大值不得超过8º，所以在支柱时按上面的要求正确掌握，即不能过大也不能过小或无迎山角。
迎山角过大时叫“过山”；没有迎山角叫“退山”，如图4-26（b）、（c）所示。
无论是“过山”或“退山”的支柱对顶板的支撑效果都不好，顶板来压时容易发生倒柱。
3、支柱迎山角实际支设及现场测量方法
如图 (b)中所示，沿支柱顶端或中间位置设一垂线，从垂线顶点1米长的垂点处量与支柱间的垂线L的长度，L的长度除以17得到的角度与α－β相比，大于为退山，小于为过山。
以巷道倾斜角度α为6度计算，β角为1度，支柱支设合格的迎山角的L线长度为5×17=85mm，大于85mm的为退山，小于85mm的为过山。
支柱迎山角
（a）支柱迎山角；（b）支柱支设正确迎山角；（c）支柱支设错误迎山角；
α-巷道倾角；β-支柱迎山角；Ⅰ-过山；Ⅱ-退山。
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关于1102、1107工作面支护工程质量的管理
为了加强采煤工作面支护质量管理，提高工程质量标准，采煤工作面的柱距、排距、支柱迎山角、支柱初撑力（支柱柱压）等要严格按照《作业规程》执行。
现将有关采煤工作面迎山角的定义及作用、计算方法、迎山角的质量要求及检查办法、支护支设示意图相关资料下发你队，望认真学习贯彻。
一、迎山角的定义及作用：
在平巷里，顶板压力的方向是重力方向，是垂直于巷道顶板的。
在倾斜巷道内却不同，顶板压力虽然是重力方向，但顶板压力（P）可以分解为两个方向的力，一个是垂直于顶板的垂直压力（N）,另一个平行于顶板的倾斜压力。
斜巷(有一定坡度采面)的支架（柱）既要承受垂直压力，又要承受下推力。
因此斜巷(有一定坡度采面)的支架就不能按垂直于巷道顶底板的方向去架设，而必须向上迎一个角度，我们把棚腿（单体液压支柱）中心线与顶底板法线之间的夹角，叫做迎山角。
支架（柱）迎山角是为了克服下推力，防止支架向下倾倒的措施之一。
二、迎山角的计算方法：
支架（柱）的迎山角（β）是按照巷道（采面煤层）的倾角（α）来计算的，一般迎山角等于倾角的1/6～1/8，即β=(1/6～1/8)α，例如巷道的倾角为30°，则迎山角为4°～5°，迎山角过大、过小都会降低支架的支撑能力。
迎山角过大叫过山，迎山角给反了叫退山，都是不允许的。
当巷道倾角大于45°或者巷道倾角（α）超过底板岩石的滑动角时，底板岩石可能下滑，则巷道底板也要进行支护。
三、迎山角的质量要求及检查方法：
1、质量要求
合格品：不超过设计值±1°，不得退山、过山。
优良品：不超过设计值±0.5°，不得退山、过山。
2、检查方法
用半圆仪紧靠立柱沿平行于切眼中心线的一个侧面进行量测。
迎山角=斜巷设计角度-（90°-半圆仪读数）。
四、附图（采煤工作面单体液压支柱支设、受力及测量迎山角度示意图）
图1-1 正确打柱方式
图1-2 错误打柱方式——退山
图1-3 错误打柱方式——过山
1-4 测量迎山角度的方法
图1-5 支架中心线垂直于切眼顶底
板时支架的受力分析
G d为单体柱自身所受的重力；G dx、G dy分别为G d在平行于切眼顶底板和垂直于切眼顶底板方向上的分力；P x为P在平行于切眼顶底板方向上的分力； F N为切眼底板对单体柱的支持力；f为切眼顶底板对单体柱的摩擦阻力；F为F N、f 的合力。