6矿山压力及其控制(第六章).ppt

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1、矿山压力及其控制矿山压力及其控制 主讲：主讲：王家臣王家臣 教授教授中国矿业大学中国矿业大学(北京北京)资源与安全工程学院资源与安全工程学院第六章第六章 回采工作面顶板控制回采工作面顶板控制 及支护方法及支护方法6.1 基本概念基本概念6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系6.1 基本概念基本概念 回采工作面是地下移动着的工作空间，为了保证生回采工作面是地下移动着的工作空间，为了保证生产工作的正常进行与矿工的安全，必须对它进行维护。产工作的正常进行与矿工的安全，必须对它进行维护。工作空间维护一方面是维护直接顶，另

2、一方面又要控制工作空间维护一方面是维护直接顶，另一方面又要控制老顶的活动规律，对老顶的控制是通过直接顶岩层进行老顶的活动规律，对老顶的控制是通过直接顶岩层进行的。在维护空间位置来讲，对回采工作面顶板控制包含的。在维护空间位置来讲，对回采工作面顶板控制包含对回采空间的支护以及对采空区的处理，采空区处理的对回采空间的支护以及对采空区的处理，采空区处理的具体措施则对老顶的活动起着明显的影响。具体措施则对老顶的活动起着明显的影响。控制采场矿山压力的一个基本方法就是回采工作面支架。控制采场矿山压力的一个基本方法就是回采工作面支架。回采工作面支架是平衡回采工作面顶板压力的一种构筑物，回采工作面支架是平衡回

3、采工作面顶板压力的一种构筑物，由于回采工作面支架形成的构筑物必须与开采后形成的上由于回采工作面支架形成的构筑物必须与开采后形成的上覆岩层大结构相适应，回采工作面支架必须具备以下两个覆岩层大结构相适应，回采工作面支架必须具备以下两个特性：一是必须具备一定的可缩性；二是必须具有良好的特性：一是必须具备一定的可缩性；二是必须具有良好的支撑性能。支撑性能。支架性能支架性能：一般指支架的支撑力与支架可缩量的关系特：一般指支架的支撑力与支架可缩量的关系特征。常用征。常用P-S曲线表示。曲线表示。回采工作面支架主要由梁和柱组成，一般，金属顶梁属回采工作面支架主要由梁和柱组成，一般，金属顶梁属于刚性结构，支柱

4、常由活柱和底柱组成。它们之间的伸缩于刚性结构，支柱常由活柱和底柱组成。它们之间的伸缩关系形成了支柱的可缩性。因此支架的特性主要由支柱的关系形成了支柱的可缩性。因此支架的特性主要由支柱的特性来决定的。特性来决定的。6.1 基本概念基本概念 支柱的撑力支柱的撑力：支柱对顶板的主动作用力；：支柱对顶板的主动作用力；支柱的工作阻力支柱的工作阻力：支柱受顶板压力作用而反映出来的力；：支柱受顶板压力作用而反映出来的力；初撑力初撑力P0：支架支设时，支架对顶板的主动支撑力，液：支架支设时，支架对顶板的主动支撑力，液压支柱时，由泵站压力确定；压支柱时，由泵站压力确定；始动阻力始动阻力P0：在顶板压力下，活柱开

5、始下缩的瞬间，支柱：在顶板压力下，活柱开始下缩的瞬间，支柱上所反映出来的力；上所反映出来的力；初工作阻力初工作阻力P1：在支架性能曲线中，活柱下缩时，工作阻：在支架性能曲线中，活柱下缩时，工作阻力的增长率由急剧增长转为缓慢增长的转折点处的工作阻力；力的增长率由急剧增长转为缓慢增长的转折点处的工作阻力；最大工作阻力最大工作阻力P2：支柱所能承受的最大负载能力，又称额：支柱所能承受的最大负载能力，又称额定工作阻力。定工作阻力。6.1 基本概念基本概念目前所使用的工作特性有如下几种：目前所使用的工作特性有如下几种：P0P0P2S/mmP/KNP0P2S/mmP/KNP0P1P2S/mmP/KNP0急

6、增阻式急增阻式微增阻式微增阻式恒阻式恒阻式6.1 基本概念基本概念 急增阻式急增阻式支柱开始支设时，有一个极小的人为的初支柱开始支设时，有一个极小的人为的初撑力撑力P0，当支柱在顶板压力作用下，活柱开始下缩时便形，当支柱在顶板压力作用下，活柱开始下缩时便形成了始动阻力成了始动阻力P0，而后随活柱下缩，工作阻力呈直线性急增，而后随活柱下缩，工作阻力呈直线性急增，这种支柱的可缩性量较小。这种支柱的可缩性量较小。微增阻式微增阻式较小的初撑力较小的初撑力P0与始动阻力与始动阻力P0，随着活，随着活柱下缩先有一个急剧增长过程，达到工作阻力柱下缩先有一个急剧增长过程，达到工作阻力P1后，随着支后，随着支柱

7、继续下缩，工作阻力的增长变得极为缓慢，一直到支柱的柱继续下缩，工作阻力的增长变得极为缓慢，一直到支柱的最大可缩性，也就是支柱的最大工作阻力时为止，此类支柱最大可缩性，也就是支柱的最大工作阻力时为止，此类支柱具有较大的可缩量。具有较大的可缩量。6.1 基本概念基本概念 恒阻式恒阻式随着活柱下缩，很快达到额定工作阻力随着活柱下缩，很快达到额定工作阻力P2，以后尽管活柱继续下缩，支柱的工作阻力保持不变。以后尽管活柱继续下缩，支柱的工作阻力保持不变。从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析，恒阻式从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析，恒阻式的支柱较为有利，但结构较复杂，成本较高。急增阻式性能的支柱

8、较为有利，但结构较复杂，成本较高。急增阻式性能比较差，但成本较低，结构较简单。比较差，但成本较低，结构较简单。6.1 基本概念基本概念 回采工作面的围岩，一般指直接顶、老顶及直接底的岩回采工作面的围岩，一般指直接顶、老顶及直接底的岩层。这三者对回采工作面的生产有着直接的影响。但一般来层。这三者对回采工作面的生产有着直接的影响。但一般来说，直接顶与老顶对回采工作面矿山压力及支护方式的选择说，直接顶与老顶对回采工作面矿山压力及支护方式的选择影响更大一些。影响更大一些。6.2.1 对直接顶的分析对直接顶的分析 直直接接顶顶是是工工作作空空间间直直接接维维护护的的对对象象，显显然然直直接接顶顶的的完完

9、整整程程度度将将直直接接影影响响到到工工作作的的安安全全及及工工作作面面生生产产能能力力的的发发挥挥，而而且直接影响到所选择的支护方式。且直接影响到所选择的支护方式。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 直接顶的完整程度取决于岩层本身的力学性质，和直接直接顶的完整程度取决于岩层本身的力学性质，和直接顶岩层内由各种原因造成的层理和裂隙的发育情况。顶岩层内由各种原因造成的层理和裂隙的发育情况。综合这两者，结合我国的实际情况，曾将直接顶分为三综合这两者，结合我国的实际情况，曾将直接顶分为三种状态：种状态：（1）破碎的顶板）破碎的顶板：如页岩、再生顶板及煤顶等，这种顶：如页岩、

10、再生顶板及煤顶等，这种顶板若护顶不及时，很易造成局部冒顶；板若护顶不及时，很易造成局部冒顶；（2）中等稳定顶板）中等稳定顶板：此类直接顶板的岩层力学强度较大。：此类直接顶板的岩层力学强度较大。有些岩层如砂页岩或粉砂岩等，虽由于受到一系列裂隙所切有些岩层如砂页岩或粉砂岩等，虽由于受到一系列裂隙所切割，但局部尚较完整，因而仍属于中等稳定型；割，但局部尚较完整，因而仍属于中等稳定型；（3）完整顶板）完整顶板：允许悬露面积大，稳定性好，不易发生：允许悬露面积大，稳定性好，不易发生局部冒顶。如砂岩或坚硬的砂页岩等。局部冒顶。如砂岩或坚硬的砂页岩等。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成

11、分类 有的学者从节理裂隙的发育情况研究直接顶的稳定性，有的学者从节理裂隙的发育情况研究直接顶的稳定性，一般可将各种裂隙分为三类：一般可将各种裂隙分为三类：（1）原生裂隙：在成岩过程中形成的）原生裂隙：在成岩过程中形成的;（2）压裂裂隙：在采动过程中形成的；）压裂裂隙：在采动过程中形成的；（3）构造裂隙：在地质构造运动过程中形成的。）构造裂隙：在地质构造运动过程中形成的。根据裂隙面与工作面顶板岩层层面的位置关系，西德学根据裂隙面与工作面顶板岩层层面的位置关系，西德学者者O.雅可毕曾将其分为五类，见下图：雅可毕曾将其分为五类，见下图：分为分为R1、R2、R5五种基本裂隙。五种基本裂隙。6.2 回采

12、工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 实际情况可能是这五种基本裂隙的组合，如实际情况可能是这五种基本裂隙的组合，如R12、R23R34等，这种组合裂隙对顶板的支护极为不利。等，这种组合裂隙对顶板的支护极为不利。roofR1R2R3R4R5R12R34R23R136.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 直接顶冒空将使支架顶梁与顶板的接顶情况恶化，无法直接顶冒空将使支架顶梁与顶板的接顶情况恶化，无法利用支架的工作阻力通过直接顶防止老顶岩块的失稳与滑落，利用支架的工作阻力通过直接顶防止老顶岩块的失稳与滑落，及由此引起的对工作面不良影响和由此造成的一系列影响生及由此引

13、起的对工作面不良影响和由此造成的一系列影响生产的事故。产的事故。理论上讲，可通过对裂隙面方位、位置等对直接顶的顶理论上讲，可通过对裂隙面方位、位置等对直接顶的顶板岩块受力进行分析。但实际上，直接顶常为甚多的裂隙交板岩块受力进行分析。但实际上，直接顶常为甚多的裂隙交割，很难精确地分析，因此原则上支架应能承受全部直接顶割，很难精确地分析，因此原则上支架应能承受全部直接顶的重量。同时，支架要有通过直接顶而控制老顶的任务。因的重量。同时，支架要有通过直接顶而控制老顶的任务。因此任何情况下都希望直接顶完整，能传递给老顶以支架的约此任何情况下都希望直接顶完整，能传递给老顶以支架的约束力。然而实际上直接顶往

14、往破碎，支架的护顶性能占有重束力。然而实际上直接顶往往破碎，支架的护顶性能占有重要位置。要位置。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 为了定量分析直接顶的稳定程度，通常采用直接顶的端面为了定量分析直接顶的稳定程度，通常采用直接顶的端面破碎度作为衡量直接顶稳定性的指标，它反映了支架前梁端破碎度作为衡量直接顶稳定性的指标，它反映了支架前梁端部到煤壁间顶板破碎的程度。其含义见下图所示。部到煤壁间顶板破碎的程度。其含义见下图所示。FAFh6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 6.2.2 对老顶

15、的分析对老顶的分析 直接顶：对支架选型、支护方式、局部冒顶等起主导作直接顶：对支架选型、支护方式、局部冒顶等起主导作用；用；老顶：对直接顶稳定性、支护强度、支架性能、采空区处理老顶：对直接顶稳定性、支护强度、支架性能、采空区处理等起决定性作用。等起决定性作用。如前所述，根据老顶取得平衡的条件，在采用全部垮落如前所述，根据老顶取得平衡的条件，在采用全部垮落法的工作面中，一般情况下，老顶岩层对工作面顶板的压力法的工作面中，一般情况下，老顶岩层对工作面顶板的压力影响主要取决于直接顶的厚度。显然，老顶离煤层越远，即影响主要取决于直接顶的厚度。显然，老顶离煤层越远，即直接顶越厚，破断后形成直接顶越厚，破

16、断后形成“结构结构”和呈现缓慢下沉式平衡的和呈现缓慢下沉式平衡的可能性也越大。可能性也越大。因此长期以来，生产单位常以直接顶厚度作因此长期以来，生产单位常以直接顶厚度作为预计影响工作面矿山压力显现的重要指标之一。为预计影响工作面矿山压力显现的重要指标之一。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 、老顶特别坚硬，又无直接顶：这时顶板常在采空区悬露上万平、老顶特别坚硬，又无直接顶：这时顶板常在采空区悬露上万平方米而不垮落，当其垮落时，常常形成冲击，造成事故。这类顶板称为方米而不垮落，当其垮落时，常常形成冲击，造成事

17、故。这类顶板称为极坚硬顶板。目前通常采用爆破方法强制放顶或高压水方法使顶板软化。极坚硬顶板。目前通常采用爆破方法强制放顶或高压水方法使顶板软化。、能塑性弯曲的顶板：赋存在煤层之上的顶板，随着工作面的推、能塑性弯曲的顶板：赋存在煤层之上的顶板，随着工作面的推进能缓慢下沉，而后逐渐与煤层底板相接触。这种情况的形成，显然与进能缓慢下沉，而后逐渐与煤层底板相接触。这种情况的形成，显然与顶板岩层的性质、采高及岩层厚度有关。一般只可能在薄煤层或厚度不顶板岩层的性质、采高及岩层厚度有关。一般只可能在薄煤层或厚度不大的中厚煤层的石灰岩顶板中才出现。大的中厚煤层的石灰岩顶板中才出现。显然老顶的失稳不仅与显然老顶

18、的失稳不仅与Km有关，还与节理裂隙的发育程度及其在岩有关，还与节理裂隙的发育程度及其在岩层中的分布有关，以及与老顶的厚度和含水情况有关。因此对于具体条层中的分布有关，以及与老顶的厚度和含水情况有关。因此对于具体条件，必须进行具体分析。件，必须进行具体分析。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 6.2.3 我国试用的缓倾斜工作面顶板分类我国试用的缓倾斜工作面顶板分类 为为了了指指导导回回采采工工作作面面的的顶顶板板管管理理，选选择择合合适适的的液液压压支支架架形形式式，单单体体支支架架的的支支护护方方式式和和采采空空区区处处理理措措施施，以以及及为为了了确确定定液液压压支

19、支架架的的支支护护强强度度和和单单体体支支柱柱的的支支护护密密度度，以以提提高高工工作作面面的的安安全全程程度度，减减少少顶顶板板事事故故等等，近近几几年年来来，煤煤炭炭工工业业部部颁颁发发了了缓缓斜斜煤煤层层工工作作面面的的顶顶板板分分类类试试行行方方案案。根根据据350个个回回采采工工作作面面的的观观测测与与统统计计，按按稳稳定定性性不不同同，将将直直接接顶顶分分为为四四类类。见下表。见下表。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 测定岩石单向抗压强度测定岩石单向抗压强度RC的岩样，可取自老塘，制成的岩样，

20、可取自老塘，制成直径直径4856、高径比为、高径比为1.82.2的试样，然后按部颁标准的试样，然后按部颁标准在实验室测定。在实验室测定。节理间距节理间距I以在巷道内肉眼可见的最发育的一组构造裂隙以在巷道内肉眼可见的最发育的一组构造裂隙为准。用测定的有代表性的为准。用测定的有代表性的1015个观测数据的平均值作为个观测数据的平均值作为计算指标。计算指标。分层厚度分层厚度h指的是不同岩性的岩层间和同一岩性内沿层指的是不同岩性的岩层间和同一岩性内沿层理的离层面间距。可在巷道或工作面控顶区等进行统计。理的离层面间距。可在巷道或工作面控顶区等进行统计。直接顶的初次垮落步距是当冒高在直接顶的初次垮落步距是

21、当冒高在11.5m以上，范围以上，范围占全工作面长度占全工作面长度1/2以上时，从工作面切顶线到开切眼煤壁之以上时，从工作面切顶线到开切眼煤壁之间的距离作为分类计算指标。间的距离作为分类计算指标。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 老老顶顶的的分分级级除除采采取取直直接接顶顶厚厚度度与与采采高高的的比比值值外外，另另参参照照老顶初次来压步距老顶初次来压步距L，将老顶分成，将老顶分成级。见下表。级。见下表。6.2 回采工作面顶板岩层组成分类回采工作面顶板岩层组成分类 6.3.1 回采工作面支架与围岩关系的特点回采工作面支架与围岩关系的特点 整整个个回回采采工工作作面面上

22、上覆覆岩岩层层中中邻邻近近煤煤层层老老顶顶岩岩层层形形成成的的结结构构是是由由“煤煤壁壁回回采采工工作作面面支支架架采采空空区区已已冒冒落落的的矸矸石石”支支撑撑体体系系所所支支撑撑。又又由由于于煤煤壁壁与与已已冒冒落落的的矸矸石石具具有有截截然然不不同同的的特特性性，因因此此支支架架的的特特性性对对支支架架受受力力状状况况就就有有很很大大影影响响。这这样样，为为了了使使支支架架既既能能维维护护顶顶板板，又又只只需需使使用用最最小小的的支支撑撑力力，研研究究支支架架的的性性能能及及结结构构就就很很重重要要。同同时时支支架架性性能能要要与与上上覆覆岩岩层层运运动动规规律律相相适适应应，即即充充分

23、分发发挥挥上上部部结结构构的的自自撑撑能能力力。因因此此，支支架架与与围围岩岩关关系系的的实实质质就就是是要要分分析析支支架架性性能能，结结构构对对支支架架受受力力及及围围岩岩运运动动的的影影响响，以以及及在在各各种种围围岩岩状状态态下下支支架架呈呈现现什什么么反反映映，从从中中分分析析支支架架应应具具有有的的最最合合理结构及参数。理结构及参数。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系 回采工作面支架与围岩关系的特点如下：回采工作面支架与围岩关系的特点如下：（1）支架和围岩是相互作用的一对力。在小范围内，围）支架和围岩是相互作用的一对力。在小范围内，围岩形成的顶板压力可看作

24、是一个作用力，支架可视为一个反岩形成的顶板压力可看作是一个作用力，支架可视为一个反力，两者应互相适应，使其大小相等，而且尽可能地作用在力，两者应互相适应，使其大小相等，而且尽可能地作用在一个作用点上。一个作用点上。（2）支架受力大小及其在回采工作面分布的规律与支架）支架受力大小及其在回采工作面分布的规律与支架性能有关。性能有关。（3）支架结构及尺寸对顶板压力的影响：实际生产中证）支架结构及尺寸对顶板压力的影响：实际生产中证明，在支架架型选择合适时，可以用最小的工作阻力维护好明，在支架架型选择合适时，可以用最小的工作阻力维护好整个顶板。整个顶板。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与

25、围岩的关系 从上述情况可知，支架结构设计必须适应围岩条件，支从上述情况可知，支架结构设计必须适应围岩条件，支架性能尽可能设计成恒阻式，在支架受力过程中应尽可能使架性能尽可能设计成恒阻式，在支架受力过程中应尽可能使其与顶板压力相一致，在支架参数中最主要的是确定工作阻其与顶板压力相一致，在支架参数中最主要的是确定工作阻力与可缩量。对围岩来说，主要是考虑在各种支架反力作用力与可缩量。对围岩来说，主要是考虑在各种支架反力作用下的顶板状态，由此引出评定围岩完整性与否的质量标准问下的顶板状态，由此引出评定围岩完整性与否的质量标准问题。题。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系 支架与

26、顶板协调关系的一个主要方面就是建立和利用支支架与顶板协调关系的一个主要方面就是建立和利用支架工作阻力架工作阻力P与顶板下沉量与顶板下沉量L的关系。一般情况下，二者曲的关系。一般情况下，二者曲线关系见下图，近似为一条双曲线。当支架工作阻力达到一线关系见下图，近似为一条双曲线。当支架工作阻力达到一定值后，阻力定值后，阻力P的增加对顶板下沉量的影响很小。一般情况的增加对顶板下沉量的影响很小。一般情况下减小顶板下沉量，可对顶板管理带来一定的好处。但对顶下减小顶板下沉量，可对顶板管理带来一定的好处。但对顶板下沉量的控制有限度，超过此限度，支架是无能为力，事板下沉量的控制有限度，超过此限度，支架是无能为力

27、，事实上只有在工作阻力偏低时，提高工作阻力才有可能对顶板实上只有在工作阻力偏低时，提高工作阻力才有可能对顶板下沉量有显著的效果。下沉量有显著的效果。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系6.3.2 支架规格的选定支架规格的选定 一般情况下，顶板下沉量一般情况下，顶板下沉量SL由下式估算：由下式估算：式中式中:顶板下沉系数（单位采高、单位推进度的顶板下沉量，）；顶板下沉系数（单位采高、单位推进度的顶板下沉量，）；L推进米数；推进米数；M采高，采高，m；这一公式来自上覆岩层的活动规律而确定的。但顶板的下沉量并不这一公式来自上覆岩层的活动规律而确定的。但顶板的下沉量并不等于支柱

28、的下缩量，这是因为等于支柱的下缩量，这是因为“支柱、顶梁、支设条件及围岩性质支柱、顶梁、支设条件及围岩性质”形形成了一个系统。这个系统共同承担了老顶弯曲变形时形成的下沉量。因成了一个系统。这个系统共同承担了老顶弯曲变形时形成的下沉量。因此顶板下沉量应是活柱下缩量、顶梁的压缩量及支柱插入顶、底板量的此顶板下沉量应是活柱下缩量、顶梁的压缩量及支柱插入顶、底板量的总和。总和。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系 据淮南谢一矿等工作面的统计：据淮南谢一矿等工作面的统计：底板松软、支柱插入量较大时，采用木柱帽，活柱下缩底板松软、支柱插入量较大时，采用木柱帽，活柱下缩量只占顶板下沉

29、量的量只占顶板下沉量的20左右。另外，据统计，当支柱不易左右。另外，据统计，当支柱不易插入底板，使用木柱帽或木顶梁时，活柱下缩量约占顶板下插入底板，使用木柱帽或木顶梁时，活柱下缩量约占顶板下沉量的沉量的4060。当底板比较坚硬，使用金属顶梁时，则活。当底板比较坚硬，使用金属顶梁时，则活柱下缩量约占顶板下沉量的柱下缩量约占顶板下沉量的60以上。以上。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系 在选择支柱规格时，首先必须掌握工作面的采高及其变在选择支柱规格时，首先必须掌握工作面的采高及其变化。同时要掌握顶板在支柱正常工作状态时的顶板最大下沉化。同时要掌握顶板在支柱正常工作状态时的

30、顶板最大下沉量，支架的可缩量必须与其相适应。量，支架的可缩量必须与其相适应。支柱的最大高度支柱的最大高度Hmax决定于工作面的最大采高决定于工作面的最大采高Mmax及顶及顶梁厚度梁厚度b，HmaxMmaxb 支柱的最小高度支柱的最小高度Hmin应考虑最小采高应考虑最小采高Mmin，并同时能满，并同时能满足放顶前工作空间最小高度的要求，此外还应满足回收支柱足放顶前工作空间最小高度的要求，此外还应满足回收支柱时必要的卸载高度时必要的卸载高度a。即。即 SL顶板在最大控顶处的平均最大下沉量；顶板在最大控顶处的平均最大下沉量；6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系6.3.3 工作

31、面支架合理工作阻力工作面支架合理工作阻力 确定工作面支架的工作阻力是一件十分重要的事情。最确定工作面支架的工作阻力是一件十分重要的事情。最简单、最常用的方法之一就是以采高的倍数估算作用于支架简单、最常用的方法之一就是以采高的倍数估算作用于支架岩柱的重量。许多国家曾将这一方法写入了确定支柱工作阻岩柱的重量。许多国家曾将这一方法写入了确定支柱工作阻力的国家标准。日本采用的是力的国家标准。日本采用的是5倍岩柱的重量，苏联为倍岩柱的重量，苏联为8倍，倍，英国则为英国则为57倍。倍。但是从液压支柱对顶板的作用特性来分析，开始是液压但是从液压支柱对顶板的作用特性来分析，开始是液压泵赋予支柱顶板的支撑力（即

32、初撑力），是一种主动力，以泵赋予支柱顶板的支撑力（即初撑力），是一种主动力，以后所着顶板下沉，导致液压支柱阻力增大，支柱的这种被动后所着顶板下沉，导致液压支柱阻力增大，支柱的这种被动力称为工作阻力。见下图，液压支柱由初撑到支架回撤，在力称为工作阻力。见下图，液压支柱由初撑到支架回撤，在一个循环中实测得的一个循环中实测得的“P-T”曲线。曲线。6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系a初撑力初撑力 b支设一小时后的工作阻力支设一小时后的工作阻力 c最大工作阻力最大工作阻力 d平均工作阻力平均工作阻力 e额定工作阻力额定工作阻力上述几何指标可反映支架的载荷特性。上述几何指标可反映支架的载荷特性。支架的载荷特性可用简化成下图反映：支架的载荷特性可用简化成下图反映：（）初撑式初撑式 （）一次增阻式一次增阻式 （）二次增阻式）二次增阻式 （）三次增阻式）三次增阻式6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系6.3 回采工作面支架与围岩的关系回采工作面支架与围岩的关系