徐明星 郑洪涛 孟 浩

（山东兖矿集团鲍店煤矿，山东 济宁 273500）

1 工作面概况

鲍店煤矿5312 工作面煤层总体趋势为单斜构造，煤层走向150°～162°，倾向60°～72°，长度为60～222 m，煤层平均倾角9°，煤层容重为1.35 t/m3。煤层基本顶平均厚度8.9 m，f=6～8；直接顶平均厚度3.6 m，f=4～6；基本底厚度18.4，f=6～8。

2 液压支架选型设计校验

2.1 放顶煤支架支护强度、工作阻力的计算

（1）根据断裂角方式，放顶煤支架支护强度的校验公式如下：

式中：Pz为支架动载支护强度，kN/m2；H 为支架需要直接支撑的岩层厚度，m；L 为有效控顶距，即工作面最小控顶距，查得3.6 m；h1为顶煤厚度，8.65 m；α 为顶煤断裂角，一般为60°～120°，取80°（f ≥3 的坚硬煤层取值＜60°，f=1～3 的中硬煤层取值60°～80°，f＜1的软煤层取值大于80°）；θ 为顶板断裂角，一般取值为60°～65°，依据煤层坚硬程度取最大值65°；γ1为顶煤容重，13.5 kN/m³；γ2为顶板围岩容重，查资料得26 kN/m³；K 为动载备用系数，取1.5（Ⅱ级及以下基本顶取1.2～1.5，Ⅱ级以上基本顶取1.5～2.0）。

经计算，得出H=10.99 m；Pz=603.8 kN/m2。

（2）综放工作面支架阻力计算。

① 根据断裂角确定支架工作阻力：

式中：P1为支架的工作阻力，kN；Pz为支架动载支护强度，kN/m2；Lk为端面距，取0.504 m；Ld为顶梁设计长度，取5.415 m；B 为支架中心距，取1.5 m；ηs为支架的支护效果利用效率，80%。

计算得，P1=6 701.0 kN。

② 根据回归公式计算支架工作阻力，主要依据放顶煤工作面现场实测数据，公式如下：

式中：P2为支架实际工作阻力，kN；h 为煤层埋深，取497 m；f 为煤层普氏硬度系数，f=2.9；Md为顶煤厚度，煤层厚度8.1～9.7 m，取大值9.7 m；k 为安全系数，1.2～1.35，取1.25。

计算得，P2=5 455.7 kN。

（3）依据以上计算结果，综放工作面支架工作阻力P 取①和②的最大值，支架所需的工作阻力为6 701.0 kN。

2.2 所选型号的技术参数

5312 工作面使用ZF7200/18/35D 型低位放顶煤液压支架的技术参数见表1。……