1.一種淺埋煤層區(qū)段煤柱載荷計(jì)算模型,其特征在于,包括用于護(hù)巷的煤柱以及設(shè)置于煤柱一側(cè)的巷道,其中煤柱上端為覆蓋層,煤柱一側(cè)為巷道,另一側(cè)為采空區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種淺埋煤層區(qū)段煤柱載荷計(jì)算模型,其特征在于,采空區(qū)上方為冒落帶和裂隙帶,裂隙帶穿過(guò)土層直接通達(dá)地表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種淺埋煤層區(qū)段煤柱載荷計(jì)算模型,其特征在于,覆蓋層包括基巖層和土層,其中煤柱承受上覆蓋層的重量。
4.一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
1)、首先建立區(qū)段煤柱載荷計(jì)算模型,
2)、根據(jù)區(qū)段煤柱載荷計(jì)算模型分析,得到煤柱承受壓力為上覆蓋層的重量,
3)、根據(jù)載荷模型得到煤柱載荷P煤柱為:
P煤柱=Bk(h1·γ1+h2·γ2)+k[r1·h1·h1·cotα+(2h1·cotα+h2·cotβ)h2·γ2] (3)
式中:P煤柱—煤柱上的總載荷,MN/m;
h1—基巖層厚度;
h2—土層厚度;
α—基巖層垮落角;
β—土層垮落角;
B—煤柱寬度;
γ1—基巖層平均體積力;
γ2—土層平均體積力;
k—?jiǎng)虞d系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,其中基巖層垮落角α為20-25°,土層垮落角β為10-15°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,具體的α為24°,具體的β=12°。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,基巖層平均體積力γ1為0.02-0.03MN/m3,γ2為0.01-0.02MN/m3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,具體的γ1=0.026MN/m3,具體的γ2=0.017MN/m3。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,基巖平均厚度h1為100-150m,紅土平均厚度h2為0-50m,工作面切眼長(zhǎng)度為300m,動(dòng)載系數(shù)k=1.49。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種區(qū)段煤柱載荷計(jì)算的方法,其特征在于,具體的h1=109m,h2=34m。