[发明专利]浅埋近距离煤层群开采初次来压支架支护阻力的确定方法

摘要

本发明公开了一种浅埋近距离煤层群开采顶板初次来压支架支护阻力的确定方法，通过物理模拟研究发现下煤层工作面初次来压(层间覆岩初次破断)时，关键层初次破断形成“非对称三铰拱结构”，结构上的载荷层为上煤层采空区垮落顶板。上煤层垮落顶板结构在下煤层采动后活化，与下煤层三铰拱结构共同形成“非对称三铰拱梁与拱壳载荷结构”。通过建立浅埋近距离煤层群下煤层关键层固支梁力学模型，修正关键层极限垮距计算公式，确定下煤层顶板结构块的参数。建立近距离煤层群下煤层开采初次来压的支架载荷计算模型。基于动静载荷作用，提出了初次来压的合理支架工作阻力确定方法，为浅埋近距离煤层群开采的顶板初次来压控制提供了理论依据。

主权项

浅埋近距离煤层群开采顶板初次来压支架支护阻力的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立浅埋近距离煤层群下煤层关键层固支梁力学模型，并推导出下煤层关键层受不均载荷作用下的初次破断距计算公式：L=h1RT0.2q1+0.3q2]]>下煤层关键层初次破断距决定了B关键块的长度；其中，h1为下煤层关键层厚度，q1为上煤层关键层铰接部分对应下煤层关键层所受载荷，q2为上煤层关键层有一定压实部分对应下关键层所受载荷，RT为岩石抗拉强度；2)支架必须提供的支护阻力P由静态支护阻力Pm和动态载荷FD组成；3)煤层群下煤层开采过程中，初次来压时支架受到的平均压力为未来压时的1.3倍以上，则认定动载系数KD为0.3以上，即顶板的动态载荷FD为：FD＝KD·Pm＝0.3Pm则初次来压支架的支护阻力为：P≥Pm+FD＝1.3Pm。