斜巷的支架既要承受垂直壓力,又要承受下推力。因此斜巷的支架就不能按垂直于巷道頂?shù)装宓姆较蛉ゼ茉O(shè),而必須向上迎一個角度,我們把棚腿中心線與頂?shù)装宕咕€之間的夾角,叫做迎山角。1
迎山角的定義及作用在平巷里,頂板壓力的方向是重力方向,是垂直于巷道頂板的。在傾斜巷道內(nèi)卻不同,頂板壓力雖然是重力方向,但頂板壓力(P)可以分解為兩個方向的力,一個是垂直于頂板的垂直壓力(N),另一個平行于頂板的傾斜壓力。
斜巷(有一定坡度采面)的支架(柱)既要承受垂直壓力,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頂?shù)装宓姆较蛉ゼ茉O(shè),而必須向上迎一個角度,我們把棚腿(單體液壓支柱)中心線與頂?shù)装宸ň€之間的夾角,叫做迎山角。支架迎山角是為了克服下推力,防止支架向下傾倒的措施之一。1
迎山角的計算方法支架的迎山角(β)是按照巷道的傾角(α)來計算的,一般迎山角等于傾角的1/6~1/8,即β=(1/6~1/8)α,例如巷道的傾角為30°,則迎山角為5°~4°.迎山角過大、過小都會降低支架的支撐能力。迎山角過大叫過山,迎山角給反了叫退山,都是不允許的。
當(dāng)巷道傾角大于45°或者巷道傾角(α)超過底板巖石的滑動角時,底板巖石可能下滑,則巷道底板也要進(jìn)行支護(hù)。1
迎山角的質(zhì)量要求及檢查方法1、質(zhì)量要求
合格品:不超過設(shè)計值+1°,不得退山。
優(yōu)良品:不超過設(shè)計值+0.5°,不得退山。
2、檢查方法
用半圓儀緊靠立柱與底板構(gòu)成銳角的立柱側(cè)面量測:
迎山角=斜巷設(shè)計角度-(90°-半圓儀讀數(shù))
如果所使用的儀器不是半圓儀而是坡度規(guī)的話:
迎山角=斜巷設(shè)計角度—坡度規(guī)讀數(shù)1
迎山支柱的架設(shè)在實際操作中,用測量角度的方法非常不便,可以通過“測量距離”和“角度規(guī)定向”這2種方法來架設(shè)支柱。2
測量距離法
由圖2可知,OA為鉛垂方向,OB為支柱方向,
OC為頂?shù)装宸ň€方向。a為煤層傾角,
為支柱迎山角。則AB=OC( tan a一tan。工作面采高OC為1. 8 m,煤層傾角a為280°迎山角為40°從而可以計算出AB = 0. 462㎡。2
角度規(guī)定向法支柱迎山角一旦確定,就可以使用角度規(guī)定向法進(jìn)行架設(shè)迎山支柱。首先要制作一個特殊的模型,即迎山角度規(guī)。如圖3所示,卡槽內(nèi)為方形,邊長為100 mm,手柄長300 mm;角度規(guī)面寬50 mm,厚10 mm,手柄與卡槽夾角為86°(迎山角設(shè)為4°)。
操作方法:①掛鉸接梁,確保鉸接梁上側(cè)緊貼頂板;②用卡槽卡住鉸接梁,由于二者剛好吻合,則手柄所指方向即為單體柱方向。該方法操作非常方便,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于雍和煤業(yè)。2
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
邱昆峰 - Research Fellow - Colorado School of Mines, USA