煤层安息角是指煤层在没有任何外力作用下,自然堆放而成的最大坡角。它是一个重要的煤矿参数,直接影响到煤层开采的安全性和经济性。煤层安息角的计算方法有很多种,但最常用的方法是自然堆积法。
2. 自然堆积法计算煤层安息角
自然堆积法计算煤层安息角的原理很简单,就是将碎煤自然堆积在一个平坦的表面上,然后测量堆积体的坡角。这个坡角就是煤层的安息角。
3. 自然堆积法计算煤层安息角的步骤
1. 将碎煤均匀地铺在平坦的表面上。
2. 用量角器测量碎煤堆积体的坡角。
3. 用刻度尺测量碎煤堆积体的高度。
4. 计算煤层的安息角:煤层的安息角等于碎煤堆积体的高度与碎煤堆积体坡长的比值。
4. 自然堆积法计算煤层安息角的注意事项
① 碎煤的粒度:碎煤的粒度对煤层安息角有影响。一般来说,碎煤的粒度越小,煤层的安息角越大。
② 碎煤的含水量:碎煤的含水量对煤层安息角也有影响。一般来说,碎煤的含水量越高,煤层的安息角越小。
③ 平坦表面的平整度:平坦表面的平整度对煤层安息角也有影响。一般来说,平坦表面的平整度越高,煤层的安息角越准确。
5. 煤层安息角的应用
煤层安息角在煤矿开采中有着广泛的应用。例如:
① 确定煤层开采的安全倾角:煤层开采的安全倾角是指煤层在开采过程中,不会发生崩塌的倾角。煤层开采的安全倾角一般小于煤层的安息角。
② 确定煤层开采的采高:煤层开采的采高是指煤层在开采过程中,每次开采的煤层厚度。煤层开采的采高一般小于煤层的安息角。
③ 确定煤层开采的采法:煤层开采的采法有多种,每种采法都有其适用的煤层安息角范围。
- 平坦的表面:一张长100cm、宽50cm的木板
- 量角器:0~180°
- 刻度尺:0~100cm
1. 将碎煤均匀地铺在平坦的表面上,形成一个圆形的煤堆。
2. 用量角器测量碎煤堆积体的坡角,得到坡角为30°。
3. 用刻度尺测量碎煤堆积体的高度,得到高度为50cm。
4. 计算煤层的安息角:煤层的安息角等于碎煤堆积体的高度与碎煤堆积体坡长的比值,即:安息角=50cm/30cm=1.67。
- 碎煤的粒度:碎煤的粒度为10mm~20mm。
- 碎煤的含水量:碎煤的含水量为5%~10%。
- 平坦表面的平整度:平坦表面的平整度为0.1mm。
步骤4:煤层安息角的应用
煤层安息角在煤矿开采中有着广泛的应用,例如:
① 确定煤层开采的安全倾角:煤层开采的安全倾角一般小于煤层的安息角。
② 确定煤层开采的采高:煤层开采的采高一般小于煤层的安息角。
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