定支架的支护强度下面介绍两个经验公式：H / 卩 (K -1) cos a式中：q ——液压支架的支护强度，〔T/m2〕H 采高，〔 m〕；Y ——顶板岩石容量，一般取2.3 T / m3K 顶板岩石破碎膨胀系数，一般取1.2〜1.5；a 工作面倾角，〔度〕；卩 ——附加阻力系数，二排立柱支架卩取1.6，单排立柱支架卩取1.2；q ------顶板周期来压动载系数周期来压时矿压值q =非周期来压时矿压值d值可按以下情况选取：周期来压不明显顶板：q取1.1 ；周期来压明显顶板：d取1.3；周期来压强烈顶板：q'取1.5〜1.72)q 二 KHy x10-5, Mpa式中：K —作用于支架上的顶板岩石系数，一般取5〜8顶板条件好、皱起来压不明显时取 下限，否则取上限；H—采高，m；y —顶板岩石密度，一般取2.3 X 103kg/m3 放顶煤支架的支护强度一般为 0.5~0.7MPa 支架工作阻力 P 应满足顶板支护强度要求，即支架工作阻力由支护强度和支护面积所 决定P 二 qF x103,kN式中 F — 支架的支护面积， m2 可按下式计算F 二(L + C)(B + K )二(L + C) A,m21式中L—支架顶梁长度，m；C —梁端距， m；B—支架顶梁宽度，m；K —架间距， m；1A —支架中心距，m。
对支撑式支架，支架立柱的总工作阻力等于支架工作阻力对于掩护式和支撑掩护式支 架，由于受到立柱倾角的影响，支架工作阻力小于支架立柱的总工作阻力工作阻力与支架立柱的总工作阻力的比值，称为支架的支撑效率H所以支架立柱的总工作阻力p总为总P总十,取支撑式支架的耳=100%，支掩护式和支撑掩护式支架取耳=80%左右赛尔公司四矿B9工作面支护强度的确定q > HygB x 10_2 /(k 一 1) cos a式中：H——工作面煤层平均采高，工作面H=2.8m；Y ——顶板岩石容重，一般取Y =2.5 t/m3；k——顶板破碎常数，取1.2；g――顶板周期来压不动载系数，与顶板岩石性质有关: 老顶级别：I -g=1.1， II-g=1.3III-g=1.5 〜1.7， IV-g=1.8 〜2取 g=1.3B——附加阻力系数，B=1.5；a——煤层平均倾角，取a =23°，则：B9 工作面支护强度：q=2.8x2.5x1.3x1.2x1.5x10-纠(1.25-1) cos23°] = 0.71 (MPa)支架初撑力和工作阻力的确定F = SqS = A (L + c)式中：A 支架中心距，A=1.5m；L——支架顶梁长，L=4.4c 梁端距，c=0.35〜0.5m,取 c=0.45m；则：S = A( L + c) = 1.5 X (4.4 + 0.45)=7.2m 2工作阻力：F = Sq = 7.2 x 0.71 = 5.17( MN) = 5170 KN以上计算支架所需支护强度不小于0.71MPa,工作阻力大于5170kN，考虑到工作面地质构造可能存在的矿压不稳定性，安全起见选工作阻力 5800kN,初撑力 5232kN3)综放支架工作阻力确定A、按现行较通用的按垮落充填法公式衣 Mq = K - •畀• nZ d Kp —1 计算式中: 支护强度，kN / m2；Kd ――动载系数1.2-1.4，顶板为泥岩，属软弱顶板，取Kd=1.2；M——煤厚(平均9.74m，最厚10.76m)取M=9.74m；Kp——冒落矸石碎胀系数，取Kp=1.25；Y ——顶板岩石容重，取Y =25kN/m3。
n ——采放比影响系数0.8-1.0,取n=0.8；则：qz=1.2*9.74*25*0.8/(1.25-1)=936kN/ m2支架工作阻力：P= qz (LK+LD)B式中：P——支架工作阻力，kN；LK——梁端距，取LK=0.4m；LD——顶梁长度，取LD=4.2m；B——支架宽度，取B=1.5m则：p=994*(4.2+0.4)*1.5=6452 kN (最厚 7128kN)B、根据采煤工作面现场实测数据的经验回归公式计算:Pmax=Kd(3939+2.1H+47lf+155/Md)式中:P ——工作阻力；maxKd——动载系数121.4,取Kd=1.2H——煤层埋深，取H=425m:f――煤的硬度系数，暂取f=2；Md——顶煤厚度取Md=6.74m；则:P =1.2*(3939+2.1*425+471*2+155/6.74)=6956 kN maxC、 按缓倾斜煤层工作面顶板分类中的公式进行计算支护强度下限计算公式为：Ps= (72.3h+4.5 L +78.9Bc-10.24N-62.1) k式中：Ps——支护强度下限，KN/m2h___支架最大采高， 3.5mL——老顶初次来压步距，B9号煤层取25mN——直接顶厚度与采高之比，取1Bc——液压支架的控顶距离，取4.6mK——动载系数，取1.2代入上式：Ps= (72.3 X 3.5+4.5 X 25+78.9 X 4.6-10.24 X 1-62.1 )X 1.2= 787KN/m2液压支架工作阻力下限为：Qs=Ps • (Bc • Sc)式中：Qs——支架工作阻力下限，KNBc——支架控顶距离，4.6mSc 支架中心距，1.5m液压支架最小工作阻力Qs = 787X(4.6X1.5)=5430KND、 综合考虑以上几种算法，按计算的平均支护强度，考虑工作面有一定倾 角，并预留有一定的安全系数、圆整后，确定的工作阻力为 7200KN。
2.5.1 按冒落充填法进行计算支护强度:P =n • M/ (K-l) • 丫 • 9.8sp式中：P 支护强度，kN/m2 ；s——M 采煤高度，取3.5m；K——岩石碎涨系数，取1.3 ；pn――支架受力不均匀系数，根据煤层取3.0；Y 顶板岩石容重，2.6t/m3代入上式支护强度 P =3.0X3.5/(1.3-1) X2.6X9.8 = 891kN/m2s液压支架工作阻力Q = P • (B • S)sscc式中：Q——支架工作阻力，kNSP 支护强度，kN/m2sB——支架控顶距离，取4.63mcS 支架中心距，1.5 mc液压支架工作阻力Qs = 891X(4.63X1.5 ) = 6187 kN下面我们采用岩重法计算支护强度预期支护强度计算公式 qH=NHy式中：qH 预计液压支架顶板载荷,t/m2;N 支架载荷相当采高岩重的倍数 .中等稳定顶板以下国内取N=6〜8,德美等国一般取9〜15.我们取值6〜8H 最大采高, 取 4.2m;则 qH=NH Y=（6 〜8）X4.2X2.6=65〜87t/m2考虑支架支护效率n =0.9 （n 一般取0.85〜0.95之间），则支架的支 护强度应为 qZ=qH/n = （65〜87） /0.9=72〜97t/m2 取 IMPa.支架工作阻力的确定:P = q（L + L）BZ K D式中P —支架工作阻力（kN）；Lk —梁端距 0.53m；LD —顶梁长度4.78m；B —支架宽度1.5m；P = 1X I0 3 X（0.53+4.78）X 1. 5=7965kN我们计算支架所需支护强度不小于1MPa,工作阻力应不小于8000kN,根据 9421 工作面的顶底板岩性，及断层明显，安全起见我们建议工作 阻力取9500kN，支架的高度应在2.2米〜4.3米范围内变化。
按现行较通用的岩石容重法公式q = K・-^•-n计算：z d K -1p式中：° z ——支护强度，kN/m2；K ——动载系数1.2-1.4，取K =1.3 ； ddM——煤厚（煤层厚度12m，按75 %回收率计算），取M=9m ；K ——冒落矸石碎胀系数，取 K =1.35；ppY ——顶板岩石容重，取 Y =25kN/ m3n ——采放比影响系数 0.8-1.0 ，取 n=0.9；则： q =1.3*9*25*0.9/(1.35-1)=752.1kN ／m2z支架工作阻力：P=qz(L+L)BzKD式中：P――支架工作阻力，kN;L 梁端距，取L =0.4m ;K KL 顶梁长度，取L =4.6m ;DDB ――支架宽度，取B=1.5m则：P=752.1 *(4.6+0.4) *1.5=5640kN ，考虑支架的支撑效率及留有一 定的富裕系数，支架工作阻力应该在 6000KN 左右已知本支架为四柱放顶煤支架，故选取立柱缸径为 0 230为充分发挥立柱的支撑能力，最终确定支架工作阻力为 6600KN，立柱安全阀调定压 力 39.71Mpa。