采场顶板控制设计素材
《顶板控制及监测》PPT课件
精选课件ppt
7
1. 综采漏冒型冒顶的控制措施
➢ 当直接顶较软时，需要考虑防漏；应选用掩护 式与支撑掩护式支架。
➢ 当直接顶较软时,如果端面距过大,易引起端面 冒顶。应选用端面距不超过340mm又能及时支 护的架型（带护帮装置）。
➢ 支架初撑力大，顶板下沉小，端面冒高小。掩 护式与支撑掩护式有向煤壁的推力，初撑力大， 推力大，有利于控制端面冒高。
初撑力产生的主动力矩能平衡工作空间 上方及采空区上方直接顶岩重所产生的 力矩。
精选课件ppt
13
平衡直接顶岩梁的初撑力：
P0''1Lah'L zcos
平衡直接顶岩梁力矩的初撑力：
P'' 03
LahL'z2 cos
2(Lz l0)
精选课件ppt
14
说明：
为切断直接顶，初撑力取上述三者的最 大值。
安全阀。
精选课件ppt
11
2. 综采压垮型冒顶的控制措施
2）初撑力应能保持直接顶与老顶或下位岩层与上 位岩层不离层。 为达此目的，初撑力应能把直接顶沿支架后端 切断。
精选课件ppt
12
要使支架后端的直接顶处于固支状 态，支架的初撑力必须满足三个 条件：
初撑力能平衡支架上方直接顶岩重；
支架后端的初撑力能平衡采空区上方将 要被切断的直接顶悬顶岩重；
摩擦支柱面，采用“整体支架”防推。
精选课件ppt
5
预防冒顶事故的控顶设计特点
➢ 要求支架（支柱）有一定（较高） 的初撑力来防压、防漏、防推。-工作阻力是压出来的，而初撑力 是主动支撑顶板的。
➢ 均按最不利的条件，确定支护参 数。--因为对于顶板事故是不允 许有半点差错的。
第五章回采工作面顶板控制及支护方法课件
式中： PH －额定工作阻力；kN
t －实测支护阻力均方差；kN
n
( p pi )2 n 1 i 1
§4 单体支柱支护方法分析
图5—29 单体支柱顶梁载荷分布
一、带帽点柱支护
图5－32 带帽点柱的布置方式 a一矩形排列；b－三角形排列
二、棚子支护
裂隙平行工作面：走向
综采面割煤、移架、推移输送机三个主要工序配 合方式：
及时支护方式：割煤移架推溜（顶板破碎易冒落） 滞后支护方式：割煤推溜移架（稳定、完整顶板 条件）
§3 回采工作面支架与围岩关系及 基本参数确定
一、回采工作面支架与围岩关系特点
1．支架与围岩是相互作用一对力，应互相适应， 大小相等，且尽可能作用在一条直线上。
图5—9 HZJA-1000型支柱特性曲线
图5－8 HZJA型支柱结构图
1－柱体；2－活柱；3－顶盖；4－锁箍；5－垂直楔；6－传动楔；7－ 水平楔；8－档底；9－摩擦板；10－底座；11－铰接顶盖
图5—11 HZWA型支柱特性曲线
图5—10 HZWA型金属支往及其锁体
1－底座；2－柱筒；3－活柱；4－铰接顶盖；5－锁体；6－滑块；7－楔块；8 －水平楔；9－弹簧；10－特别垫圈；11－托梁；12－螺母；13－调整螺杆；14
2，即
1 ，即P1
>
P2，
前柱受力大于后柱，此时：
L 1
l1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
l2 2
二、直接顶比较破碎
① 主要表现形式之一是：切顶线前移。 ② 表现形式之二是：控顶区上部冒空。 对煤壁上方顶板完整性破坏采取措施有： 1．缩短空顶距 2．提高前梁工作阻力 3．带压前移 4．遇有漏空现象及时勾顶 5．改善或交换支架结构与架型 6．超前煤壁直接顶破碎，应注速凝剂，或安设锚杆，加 固，恢复其完整性
综合开采放顶煤中的顶板控制模版
综合开采放顶煤中的顶板控制模版1. 任务背景在综采工作面进行放顶煤作业时，顶板控制是一个至关重要的环节。
如果不能有效地控制顶板运动，将会给矿井的安全生产带来严重的威胁。
因此，针对综采工作面顶板控制进行研究，制定科学的控制模版是非常必要的。
2. 目标本文旨在提出一种综合开采放顶煤的顶板控制模版，帮助矿山实现安全高效的生产。
3. 控制模版的制定3.1 顶板监测在综采工作面进行放顶煤作业时，必须实时监测顶板的运动变化，以及顶板破裂和滑动的情况。
通过安装定点测量设备，如显微镜和位移传感器等，可以实时获取顶板的运动数据。
通过监测数据的分析和处理，可以及时判定顶板的运动状态，为后续的控制提供依据。
3.2 顶板支护综采工作面的顶板控制需要依靠合理的顶板支护措施。
在制定控制模版时，应根据顶板的稳定性和岩层的情况选择适当的支护方式，如木工支护、锚杆支护等。
对于高风险区域，可以选择加密支护，以提高顶板的稳定性。
3.3 综合控制综合控制是顶板控制的重要手段之一。
通过采用综合控制技术，可以提高矿井的安全性和生产效率。
综合开采放顶煤的顶板控制模版应包括自动控制、远程监测和智能化管理等方面。
通过自动控制系统，可以实现对顶板的精确控制，提高矿井的稳定性。
远程监测系统可以对顶板的运动情况进行实时监测，提前发现问题并采取相应的措施。
智能化管理系统可以对矿井的运行情况进行全面管理和控制，提高管理效率。
4. 控制模版的应用4.1 工作面安全通过实施顶板控制模版，可以有效地保障工作面的安全。
模版中的顶板监测系统可以及时发现顶板的运动变化和破裂情况，防止顶板事故的发生。
合理的顶板支护措施可以提高顶板的稳定性，减少事故的发生概率。
综合控制技术的应用可以提高矿井的整体安全性，降低安全事故的发生率。
4.2 生产效率顶板控制模版的应用还可以提高生产效率。
通过自动控制系统的应用，可以减少人工操作的时间和劳动强度，提高生产效率。
远程监测系统的使用可以及时发现问题，减少生产中断的时间。
采煤工作面顶板控制详解PPT课件
§1、煤业公司十年来顶板事故概况
第3页/共43页
§1、煤业公司十年来顶板事故概况
• 1.1 煤业公司十年来顶板事故概况
一、死亡事故统计分析
死亡人数
19 20
18
15
9
10
4
5
5
1
0
顶板 机电 运输 放炮 辅助运输 其它
煤业公司2002年10月成立以来至2012年的十年时间，共发生生产死亡事 故56起，死亡56人。其中企业死亡4人，计入百万吨的煤炭生产死亡52人。
度低、易碎，顺板岩层应力无法或完全释放到底板岩层，从而导致顶板破
碎。
•
岩层的层理、裂隙是决定岩体强度的重要特征，层理、裂隙越发育，
岩性越弱，强度越低，顶板岩层也越易冒落。断层、褶曲等地质构造带易
造成顶板破碎、易冒，构造带与工作面夹角越小，揭露破碎带越宽，对工
作面产生冒顶的影响也越大，断层落差越大；附近涨性构造裂隙越发达，
第21页/共43页
§3、采煤工作面破碎顶板控制
3.1 支架梁前端冒顶的因素
• 四、支架初撑力
•
平均支护强度与冒落程
度大致呈双曲线关系（如图
3），且明显变化区间在250
一300kN/m2之间，低于此
阻力支架梁前端冒落急剧增
加，高于此阻力，对支架梁
前端冒顶的影响不大，如把
支架平均支护强度控制在
250一300kN/m2，就会减少
炭质泥岩
2.44～2.67 2.56
粉砂岩
2.46～5.20 3.83
细砂岩
0.82～1.70 1.26
抗压强度 /MPa
21 55
岩性特征
黑色，结构致密，白色 条痕，有明显水平层理 ，含植物根化石及泥质 结核。
顶板控制PPT课件
态
17
当工作面推进一次或二次之后，工作空间达到允许的最大 宽度，即最大控顶距，应及时回柱放顶，使工作空间只保 留回采工作所需要的最小宽度，即最小控顶距。如果不放
顶，工作面继续向前推进，就会使顶板悬露过宽而顶板压 力过大，占用支柱和顶梁过多。最小控顶距一般为3排支 柱，最大控顶距为４排或５排支柱。最大控顶距与最小控 顶距之差即为放顶步距。 工作面使用单体液压支柱时，通常用人工回柱，有时支柱 钻底或被垮落碎矸埋住，则需辅以拔柱器。回柱应按由下 而上、由采空区向煤壁方向的顺序进行，并应遵守安全规 程的各项规定，以保证回柱放顶工作的安全。
顶板控制
1 采煤工作面支护 2 采空区处理
1
工作面支护
知识点
1、工作面支架种类和布置方式 2、工作面控顶形式、最大控顶距、最小控顶距和
放顶步距 3、特种支架的种类
能力点
能够根据工作面煤层和顶底板岩层具体情况，合理 进行工作面支护设计
2
工作面支架布置方式
1. 单体液压支柱和金属铰接顶梁
▪一般均采用单体液压支柱与铰接顶梁组成的悬臂支 架。按悬臂顶梁与支柱的关系，可分为正悬臂与倒悬 臂两种，如图所示。
21
▪炮采和普采工作面支架布置方式主要有齐梁直线柱
和错梁直线柱两种，如图。
（a）正悬臂
（b）倒悬臂
3
4
齐梁直线柱的布置特点
梁端沿煤壁方向对齐，支柱排成直 线。落煤时，工作面一次进度（爆 深或截深）应与铰接顶梁长度相等。 每次落煤后沿工作面全部挂梁、支 柱，一般全部为正悬臂支架。这种 支架形式简单，规格质量容易掌握， 放顶线整齐；工序较简单，便于组 织和管理。
端头支护应满足以下要求：要有足够支护强度，保证工作 面端部出口的安全；支架跨度要大，不影响输送机机头、 机尾的正常运转，并要为维护和操纵设备人员留出足够活 动空间；要能够保证机头、机尾的快速移置，缩短端头作 业时间，提高开机率。
采场控顶设计的新进展
采场控顶设计的新进展一、垮落带高度 1、确定原则垮落后能填满采空空间的顶板厚度。
（采高的3倍左右） 2、确定方法（1）取K 平均估算，1-=P k K M h（2）逐层算 （3）注意事项： ① 采高按最大 ② 顶板分层按最小 ③ 按整个分层 3、所需资料 （1）煤厚 （2）采高（3）顶板各分层厚度（最小应有4－5倍采高的顶板岩层柱状图） （4）K z 、K l二、综采面控顶设计 1、防压（1）支撑垮落带岩重ηαγγ'⎪⎭⎫ ⎝⎛+'=∑/cos 1ilki li li z a L h hL L P KN/架 （1）式中 η'—考虑掩护梁上载荷及立柱不垂直顶板的系数，取80％左右（支撑式，100％；支撑掩护式，85－90％；掩护式，60％）。
（2）直接顶与老顶不离层ηαγ''=''/cos 01z a hL L P KN/架 （2） ()ηαγ'-'=''02032cos l L hL L P z z a KN/架 （3）（3）顶板下沉量当lzDL HL h '=∆不能用时，取'=∆D ML h η式中： η—下沉系数，取0.025； M —取最大采高，m ；'D L —最大控顶距，l L L L h d D ++='，l 为采煤机的截深，m 。
2、防推ηααγ'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+'='''/sin 1cos 0f L h L P z x x a KN/架 （4） 3、初放阶段 （1）直接顶初次垮落所需初撑力按式（2）、式（3）计算，但式中'z L 应以zdxc z L L 21+代替。
当直接顶很厚，只需切1－1.5倍采高厚，而且需切整个分层。
当需切厚度中包含若干分层时，计算01P ''需用整个需切厚度，计算03P ''用其最大分层厚度。
采场顶板控制及其检测技术范本（2篇）
采场顶板控制及其检测技术范本一、引言随着煤矿工作面深埋程度的增加，采场地压问题日益突出。
采场顶板的控制对于保障工作面的安全生产至关重要。
因此，本文将介绍采场顶板控制及其检测技术范本。
二、采场顶板控制技术范本1. 地质勘探技术地质勘探是采场顶板控制的基础。
通过对煤层及上下层地质条件的详细调查，获取顶板和底板的强度、岩性、断裂状况等信息，为采场顶板的控制提供依据。
2. 支护结构设计技术支护结构设计是采场顶板控制的核心。
根据地质条件和矿山实际情况，选择合适的支护方式和支护材料，确保采场顶板的稳定。
3. 支架参数的优化选取技术支架参数的优化选取是采场顶板控制的关键。
通过地质条件、采场尺寸、支架类型和工作面工艺等因素的综合考虑，确定最佳的支架参数，提高采场顶板的稳定性。
4. 顶板松动预警技术顶板松动是采场顶板控制的重要指标。
通过安装顶板松动预警仪器，及时监测顶板松动的情况，并采取相应的措施，保障工作面的安全生产。
三、采场顶板检测技术范本1. 声波检测技术声波检测技术是采场顶板检测的常用方法之一。
通过在顶板上布设多个接收器，采集声波信号，分析声波的频谱和幅值，判断顶板的稳定性。
2. 应变测量技术应变测量技术是采场顶板检测的常用方法之二。
通过在顶板上布设应变传感器，测量顶板的应变信息，从而判断顶板的变形和开裂情况。
3. 位移测量技术位移测量技术是采场顶板检测的常用方法之三。
通过在顶板上设置位移传感器，测量顶板的位移情况，以及顶板与支护结构之间的相对位移，判断顶板的稳定性。
4. 视频监测技术视频监测技术是采场顶板检测的常用方法之四。
通过安装摄像头，实时监测顶板的变形和破裂情况，及时发现问题，并采取相应的措施。
四、总结采场顶板控制及其检测技术是保障工作面安全生产的重要环节。
通过地质勘探、支护结构的设计、支架参数的优化选取以及顶板松动预警技术的应用，可以有效控制采场顶板的稳定。
同时，通过声波检测、应变测量、位移测量和视频监测等技术的应用，可以及时监测顶板的变形和破裂情况，提前采取措施，保证工作面的安全生产。
采场顶板控制设计
第四章采场顶板控制设计第一节采场顶板的运动特征一、直接顶的运动特征前面阐述了直接顶的结构形态有10种，然而，对采场危险性最大的是悬顶距大的顶板和破碎顶板。
下面详细叙述这两种类型的运动特征。
1．悬顶的运动特征此类顶板由于直接顶岩层厚度大、强度高，因而在工作面能产生大的悬顶。
当工作面的切顶力不足时，直接顶岩梁将在工作面内断裂，造成重大事故（如图4-1a所示）；当工作面切顶力足够大时，直接顶将会在末排支柱切断，不会影响工作面生产（如图4-1b所示）。
图4-1 悬顶的运动特征2．破碎顶板的运动特征由于该类型顶板比较破碎，如果支护不及时，工作面内将出现大面积的漏顶，造成漏垮事故（如图4-2所示）。
图4-2 破碎顶板的运动特征二、老顶的运动特征1．回转失稳此类顶板岩梁强度比较高，裂断时产生很大的水平力和垂直力，各岩块之间依靠水平力相互挤压能形成铰接岩梁，达到平衡。
当岩梁的垂直力大于各岩层相互间的摩擦力时，岩梁开始回转下沉失稳，继而达到新的铰接平衡。
在岩梁回转下沉时，如果垂直力很大，下沉81速度剧烈，则在工作面会产生冲击载荷（如图4-3a所示）。
2．滑落失稳此类老顶岩梁强度较低，水平分力较小，垂直分力很大，因而岩梁将滑落失稳。
由于此类老顶岩梁垂直分力很大，岩梁滑落时将造成工作面台阶下沉，同时在支架上产生冲击载荷（如图4-3b所示）。
图4-3 老顶的运动特征第二节采场支护原理一、支架对顶板的工作状态1．支架对直接顶的工作状态——“给定载荷”方案由于直接顶在采空区内已经垮落，所以顶板控制设计时，必须按最危险状态（沿煤壁处切断）考虑。
理论与实践已证明，在顶板岩层沉降过程中，支架对直接顶的工作状态按“给定载荷”考虑是接近实际的。
亦即无论顶板沉降到什么位置，直接顶给支架的作用力可以近似地看成是恒定的。
其值可由下式表达：A= m zγz f z （4-1）式中A——直接顶给支架的作用力；f z——直接顶悬顶系数。
其它符号含义同前。
矿压(4采场顶板控制设计)山科PPT课件
5 回采工作面顶板控制设计
26.09.2020
矿业与安全工程学院-资源工程1系
1
Ground Pressure and Strata Control
回采工作面顶板控制设计流程
地表和岩层保护要 求
岩层运动理论
支架—围岩关 系
支架性能与评价
C1=0.2255(f+1)+0.0503 C2=0.1541(d+1)+0.0697
26.09.2020
岩性描述
泥岩、泥页岩、碳质泥岩，理裂隙发育或松软 致密泥岩、粉砂岩、砂质泥岩节理裂隙不发育 砂岩、灰岩、节理裂隙很少 致密砂岩、灰岩、节理裂隙极少
不稳定 中等稳定 稳定 非常稳定
矿业与安全工程学院-资源工程1系
26.09.2020
矿业与安全工程学院-资源工程1系
3
Ground Pressure and Strata Control
工程指标是指在回采过程中可以直接观测到的参数，包括顶板 的挠曲情况、端面顶板破碎和顶板运动步距等。
（1）直接顶端面挠曲情况、（2）端面顶板破碎度、（3）直接 顶垮落步距、（4）基本顶运动步距及岩梁数目、（5）直接顶厚度与 采高比值、（6）顶板下沉量、（7）煤壁片帮深度
K M E Ec KT LK
ME、γE、c——分别为基本顶厚度、容重和运动步距；
LK——控顶距； KT——岩重分配系数。
KT与岩梁断裂位置、结构形式、物理性质和支架性 能等都有关系，
26.09.2020
矿业与安全工程学院-资源工程1系
15
Ground Pressure and Strata Control
采场地压及顶板控制
采场地压及顶板控制采场地压及顶板控制●1概述●采场是施工单位工作活动的范围，掌握采场的结构及变化规律，才能有效控制顶板。
●采场划分必须根据自然环境，划分成不同的采场。
●采场顶板岩性分析，掌握顶板岩石性质，采取有效方法控制。
●1 利用矿岩本身的强度和留必要的支撑矿柱，以保持采场的稳定性。
●2 采取各种支护方法，支撑回采工作面，以维持其稳定性。
●3 充填采空区，支撑围岩并保持其稳定性。
●4 崩落围岩，使采场围岩应力降低，并使其重新分布达到新的应力平衡。
2 采场划分一、根据自然环境划分（一）、以自然形成的大断层为界1、根据断层的大小划分成不同的区域2、根据生产能力划定区域3、根据顶板结构和控制能力划定采场。
（二）、矿山企业采场1、矿田：规划一个矿山企业开采顺序的全部矿床或一部分。
2、井田：规划一个矿井开采的全部矿床或其一部分。
例：角色矿即是一个矿田，国各庄采区为一个采区。
3、阶段：在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿体时，在井田中每隔一定的垂直距离，掘进一条或几条与走向一致的主要运输巷道，将井田在垂直方向上划分为矿段，这个矿段叫阶段。
4、阶段高度：上下两个相邻阶段运输巷道底版之间的垂直距离，叫阶段。
5、每个阶段划分为多个采场，单个采场独立开采。
二、开采顺序（一）井田中阶段的开采顺序：1 、上行式：先采下部阶段，后采上部阶段，由下而上逐个阶段开采。
2 、下行式：先开采上部阶段，后开采下部阶段，由上而下逐个阶段开采。
（二）、阶段中的开采顺序1、前进式；2、后退式；3、混合式。
3、岩性分析工程岩石力学的研究对象是岩石。
岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体。
岩石通常按地质成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩等三种类型，下图为三类岩石的部分岩体。
b、1岩石工程岩石力学的研究对象是岩石。
岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体。
岩石通常按地质成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩等三种类型，下图为三类岩石的部分岩体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 2 1 0
20 50
(mm) ε
100
150
图5.6 木支柱特性曲线 1-支柱直接架设在顶板上；2—支柱带有8cm厚可缩垫木 2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
17
回采工作面顶板控制设计 ②金属摩擦支柱
Ground Pressure and Strata Control
广泛使用的金属摩擦支柱有急增阻式和微增阻式两种。
Ground Pressure and Strata Control
岩梁运动全过程中支架作用力与顶板压力之间的关系
Qi Ri
或
Qi PL i k
岩梁运动至最终状态时的
顶板下沉量：
h mZ ( K A 1) h A LK c
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
图5.15 节式支架
图5.14 BZZZC型垛式液压支架 2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
22
回采工作面顶板控制设计 （b）支撑掩护式
Ground Pressure and Strata Control
支架支撑部分作用力大于掩护部分，适合于在较稳定的顶板条件下使用。
图5.16 道梯4/550型支撑掩护式支架 2018/10/13
A C
长悬顶触矸后，直接顶给支架的作用力：
A
M Z Z ( LZ LK ) (2 LS LK ) LK
2
B
D
图5.4 类拱在煤壁处的切落位置
5.2.3 正常推进阶段
①类拱结构采场，防止类拱在煤壁处切落（沿图5.4中AB、CD线）； ②梁式结构采场防止基本顶来压时出现大的台阶下沉和冲击； ③多岩层结构采场防止上位岩梁对下位岩梁的冲击； ④防止支架压死。
资源与环境工程学院-资源工程1系
23
回采工作面顶板控制设计 （c）掩护式支架
Ground Pressure and Strata Control
支架顶梁较短，支撑能力较弱，主要靠掩护作用维护工作空间，适用于松 软顶板。
图5.17 G320-13/32型掩护式支架 2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
（2）力学保证条件
①增加支柱初撑力和工作阻力，使直接顶和基本顶紧贴（加大泵压，穿
鞋或用大吨位升柱器等措施）； ②支架能在不被压死的情况下，承担起基本顶的部分作用力和全部直接 顶的作用力。
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
8
回采工作面顶板控制设计 支护强度
Ground Pressure and Strata Control
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
16
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
（1）单体支柱
单体支架由顶梁和支柱组成。它的工作特性主要取决于单体支柱的工
作特性和辅助结构的压缩特性。
6 5
R 10 N
5
①木支柱
4
1 2
木材是一种各向异性体，木材纵向（平行于木材 的纤维方向）加压时，其承载能力要比横向（垂直 于木材的纤维方向）加压时大，但可缩量小得多。
当悬顶距较大时，自身有一定支承能力，其作用力无须支架全部承担， 悬顶断裂后，在沉降过程中，根据静力平衡，支架必须承受悬顶的全部重力 （不考虑力矩的作用）。
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
11
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
A mz z f z
①“给定变形”工作方案
（5.1）
（2）支架对基本顶的工Байду номын сангаас状态—“给定变形”和“限定变形”
在岩梁由端部断裂到沉降至最终位态的整个运动过程中，支架只能在一定范
围内降低岩梁运动速度，但不能对岩梁的运动起到阻止作用。
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
1
回采工作面顶板控制设计
1<N≤2.5时，表明采空区充填一般，顶板下沉量和来压强度随N的增加
而线性减小，需承担的基本顶作用力也越来越小。
2.5<N≤5时，表明采空区基本充填满，几乎可以不考虑基本顶的作用力。 N>5时，表明垮落直接顶与基本顶接实，支架可完全不考虑基本顶的作用力。
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
2
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
为防止支架在岩梁运动过程中被压死，最大允许缩量须满足：
max hA
②“限定变形”工作方案 采场支架对岩梁运动采取“限定变形”，是指采场支架对岩梁运动进行必 要的限制。在支架阻力的作用下，岩梁不能沉降至最低位态。岩梁进入稳定时 的位态（岩梁运动稳定时采场顶板下沉量）由采场支架的阻抗力所限定。
24
回采工作面顶板控制设计 ②综采放顶煤支架 （a）单输送机高位放顶煤支架 （b）双输送机中位放顶煤支架
Ground Pressure and Strata Control
外注式液压支柱的工作液 是从外部供给的。
图5.9 内注式 2018/10/13 图5.10 外注式 19
资源与环境工程学院-资源工程1系
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
R ( N) B C RB R0
+ ΔR - ΔR
A
ε
2018/10/13
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
12
回采工作面顶板控制设计 力学保证条件：
Ground Pressure and Strata Control
①类拱结构采场保证支架能支撑直接顶和悬垮度一半的重量； ②支架在“给定变形”状态工作时，必须能支撑直接顶并能承担部分基本 顶的作用力，以减缓基本顶的来压速度；
Pt A
M E E c0 2 KT LK
（5.9）
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
9
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
N≤1时，表明直接顶很薄，坚硬基本顶来压猛烈，支架必须承担初次来压步 距内1/4的岩重。如基本支护达不到要求，则采取特种支护或其它措施。
（2）对基本顶控制状态的选择
“给定变形”、“限定变形”。
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
6
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
5.2 合理支护强度的确定
5.2.1 直接顶初次垮落期间
（1）支的准则：保证直接顶安全切落。
（2）力学保证条件：支架至少能承担起直接顶初次垮落步距一半的重力。 （3）支护强度：
P T
位态方程
PT A K
hA hi
Δ h
图5.2 支架围岩的双曲线关系
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
4
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
PT P max a
P min A K S
b b' c
非法区
d h
hA
(c)
(d)
(e)
(f)
构与动作方式的不同，支撑式又可分为垛式（六 柱和四柱两种）和节式两种。 图5.13 不同架型顶梁上载荷分布
a、b—垛式；c、d—支撑掩护式；e—掩护支撑式；f—纯掩护式 2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
21
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
（3）支护强度： ①类拱结构
P A
M E E c 2 LK
②“给定变形”
2018/10/13
P A
M E E c K T LK
资源与环境工程学院-资源工程1系
13
回采工作面顶板控制设计 ③“限定变形”
Ground Pressure and Strata Control
P A
④多岩梁结构
H
ε (mm)
资源与环境工程学院-资源工程1系
图5.12 单体液压支柱工作特性曲线 20
回采工作面顶板控制设计 （2）液压支架 ①综采支架 （a）支撑式液压支架
Ground Pressure and Strata Control
(a)
(b)
结构上没有掩护梁，对顶板的作用是以垂直支撑为
主的支架。
支架具有较大的支撑能力，靠立柱和顶梁直接 支撑顶板，维护工作空间，顶板在顶梁后部切断垮 落。支撑力集中在顶梁的后部，而在煤壁附近无立 柱支护区由支撑力较弱的前探梁维护。 一般适用于支撑稳定和坚硬的顶板。按支架结
M Z Z LZ Pt 2 LK
2018/10/13
资源与环境工程学院-资源工程1系
7
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control
5.2.2 基本顶初次来压期间
（1）支的准则
①防止直接顶向采空区推垮； ②让基本顶缓慢沉降到要求的位态（防止冲击）； ③保证支架不被压死； ④对可能发生剪切的采场，应采取特殊的处理方法，并进行采场来压预报。
回采工作面顶板控制设计
Ground Pressure and Strata Control