1、第二篇 采煤工作面支護(hù)設(shè)備第二篇 采煤工作面支護(hù)設(shè)備第二篇 采煤工作面支護(hù)設(shè)備 采煤工作面支護(hù)設(shè)備是支撐和維護(hù)采煤工作面控頂區(qū)頂板，為采煤創(chuàng)造安全作業(yè)空間的設(shè)備。 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和支護(hù)方式不同分單體支架、液壓支架和特種支架。 單體支架是由單體支柱與頂梁組成的支護(hù)設(shè)備。單體支柱為支撐于頂板或頂梁和底板之間的單根桿狀構(gòu)件。 液壓支架以液壓為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)升降、前移等運(yùn)動(dòng)，既能支撐又能維護(hù)頂板的支護(hù)設(shè)備，為采煤工作面綜合機(jī)械化的主要設(shè)備。 特種支架按結(jié)構(gòu)、功能等因素分為工作面錨桿支架、剛性或柔性掩護(hù)支架和氣囊支架。 第二篇 采煤工作面支護(hù)設(shè)備 工作面錨桿支架： 在采煤工作面用錨桿錨固圍巖、保障安全作業(yè)空間的支

2、架。用于房柱式采煤工作面。 剛性或柔性掩護(hù)支架： 用鋼繩將鋼梁或木梁連結(jié)在一起，在急傾斜煤層采煤工作面中用以掩護(hù)工作空間和隔離采空區(qū)的簾式柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)物。能在自重和上部垮落巖石壓力推動(dòng)下移動(dòng)。 氣囊支架： 又稱氣垛支架，是用橡膠等彈性材料制成的囊狀封閉軟包，充入壓縮空氣后軟包膨脹以支撐頂?shù)装搴透綦x采空區(qū)的支護(hù)構(gòu)筑物。 單體支柱和液壓支架是工作面常用的支護(hù)設(shè)備，按工作特性分剛性、增阻可縮性和恒阻可縮性。 剛性支柱是受載過程中不可縮或可縮性很小的支柱。隨著頂板下沉，作用在支柱的上的載荷會(huì)快速增加直至支柱破壞，如木支柱。剛性支柱屬被動(dòng)支護(hù)。 增阻支柱(支架)是受載過程中支護(hù)阻力隨頂板下沉而增加的可縮

3、性支柱(支架)，如摩擦支柱。增阻支柱雖也屬被動(dòng)支護(hù)，但工作特性和支護(hù)效果均優(yōu)于剛性支柱。 恒阻支柱(支架)是受載達(dá)工作阻力后，壓縮量增加，工作阻力基本保持恒定的可縮性支柱(支架)，如液壓支架、單體液壓支柱、液壓放頂支柱等。第二篇 采煤工作面支護(hù)設(shè)備 金屬摩擦支柱依靠摩擦力工作，有急增阻和緩增阻兩種。 急增阻支柱HZJA 緩增阻支柱HZWA第九章 采煤工作面支護(hù)設(shè)備分類和結(jié)構(gòu) 單體支護(hù)設(shè)備包括木支柱、金屬支柱和液壓支柱。 液壓支柱分單體液壓支柱和放頂支柱。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 一、活塞式單體液壓支柱 活塞式單體液壓支柱按其供液方式不同，分內(nèi)注式和外注式。1. 內(nèi)注式單體液壓支

4、柱動(dòng)作：升柱、初撐、承載和回柱2. 外注式單體液壓支柱 1. 內(nèi)注式單體液壓支柱(NDZ)利用支柱內(nèi)的手搖泵注液升柱。特點(diǎn)：無外管路，靈活性強(qiáng)，油液消耗少；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，成本高，升柱速度慢，維修困難第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備1-頂蓋；2-三用閥；3-活柱；4-缸體；5-復(fù)位彈簧；6-活塞；7-底座；8-卸載手把；9-注液槍；10-供液管 工作原理：升柱、初撐、承載、卸載回柱 1. 升柱與初撐 注液槍9插入三用閥2注液孔中，操作注液槍手把，高壓液體由供液管10經(jīng)注液槍和三用閥中的單向閥進(jìn)入支柱下腔，活柱升起。 2. 外注式單體液壓支柱(DZ) 支柱撐緊頂板不再升高時(shí)，松開注液槍手把，拔出注液槍。

5、支柱內(nèi)腔壓力為泵站壓力時(shí)支柱給頂板的支撐力為初撐力。 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 2. 承載 當(dāng)頂板壓力超過三用閥中安全閥限定的工作阻力時(shí)，安全閥打開，液體外溢，支柱內(nèi)腔壓力隨之降低，支柱下縮。 當(dāng)支柱所受載荷低于額定工作阻力時(shí)，安全閥關(guān)閉，腔內(nèi)液體停止外溢支柱載荷保持在額定工作阻力。 3. 卸載降柱 扳動(dòng)卸載手把8，打開卸載閥，柱內(nèi)工作液體排出柱外，活柱在自重和復(fù)位彈簧作用下縮回，完成卸載降柱。 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 三用閥： 單向閥、安全閥和卸載閥，分別承擔(dān)支柱的注液升柱、過載保護(hù)和卸載降柱功能。 1-右閥體；2-注液閥體；3-鋼球； 4-卸載閥墊；5-卸載彈簧；6-連接螺桿7-安全閥套；8-安

6、全閥針；9-安全閥墊；10-導(dǎo)向套；11-安全閥彈簧12-調(diào)壓螺釘；13-左閥體；14-卸載手把安裝孔；15-過濾網(wǎng)；16-閥座 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 單向閥：鋼球、小彈簧、尼龍閥座和閥體2。 安全閥為平面密封式，由安全閥針8、安全閥墊9、閥座16、導(dǎo)向套10、安全閥彈簧11等組成。 卸載閥：連接螺桿6、卸載閥墊4、卸載彈簧5。 卸載時(shí)，扳動(dòng)卸載手把，安全閥套7右移，壓縮卸載彈簧5，使卸載閥墊與右閥體1內(nèi)的臺(tái)階脫開，活柱內(nèi)的高壓液體從此間隙中排出，支柱下降。 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備注液槍：向支柱供液的工具。 1-注液管；2-鎖緊套；3-槍體；4-掛鉤；5-螺釘；6-單向閥復(fù)位彈簧；7-閥心；8-

7、閥座；9-密封圈和防擠圈；10-隔離套；11-頂桿；12-手把 注液升柱時(shí)，將注液管l插入三用閥閥體中，將鎖緊套2卡在三用閥的環(huán)形槽中。扳動(dòng)手把12，頂桿11右移打開單向閥，工作液體進(jìn)入支柱。 注液結(jié)束后，松開手把，單向閥關(guān)閉，頂桿復(fù)位，殘存在單向閥和注液管的高壓工作液體經(jīng)頂桿11與密封圈和防擠圈9之間的間隙溢出，注液槍才能取下。 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備1-鉸接頂蓋；2-密封蓋；3-活柱；4-手把閥體；5-油缸；6-復(fù)位彈簧；7-底座；8-三用閥工作原理：升柱、初撐、承載、卸載回柱 特點(diǎn)： 1)采用柱塞懸浮式原理，使液壓懸浮力直接通過活柱內(nèi)腔作用在頂蓋上，液壓懸浮力分擔(dān)支柱工

8、作阻力的3/44/5，提高支柱的穩(wěn)定性和安全性，提高支柱的支撐高度、承載能力和抗偏載能力。 如100缸徑DWX45型支柱最大高度4500 mm，最小高度2480 mm，工作行程2020 mm，工作阻力150kN。二、柱塞懸浮式單體液壓支柱 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 2)在活柱上沒有圓弧焊縫，提高活柱的強(qiáng)度和可靠性，避免因焊縫斷裂而造成的冒頂?shù)仁鹿孰[患。 3)支柱重量輕，根據(jù)支柱規(guī)格不同，整柱重量減輕1230%，搬動(dòng)、運(yùn)輸、使用方便。 4)工作行程大，擴(kuò)大使用范圍，提高支柱使用效率，減少支柱的規(guī)格品種。 對于頂板下沉較大的工作面，仍能滿足大的恒增阻降距。 5)支柱各密封點(diǎn)采用密封補(bǔ)償和密封脹緊原理。

9、 在密封磨損情況下，可有效補(bǔ)償；在頂板來壓或在高壓支撐情況下，可保持密封脹緊狀態(tài)，減少密封的更換率，降低維修和維護(hù)費(fèi)用。 6)支柱各密封點(diǎn)均為外置，可用肉眼直觀檢查，支柱一旦泄漏，可隨時(shí)注液或更換支柱，省去定時(shí)繁鎖的檢測工作量。 7)三用閥5設(shè)于手把體4上，注液時(shí)，三用閥不隨活柱的升高而升高，操作方便。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 支柱使用條件： 煤層傾角小于25、底板不宜過軟、頂板冒落后不影響支柱回收的地質(zhì)條件。 優(yōu)點(diǎn)(相比金屬摩擦支柱)： 1.初撐力大，一般在70100kN； 2.工作阻力大，且穩(wěn)定； 3.回柱安全靈活；金屬摩擦支柱打松水平楔，活柱立即下落； 4.工作面產(chǎn)量和效率高。 缺點(diǎn)：初期投

10、資較大(單體液壓支柱價(jià)格約為金屬摩擦支柱的45倍)。 相比液壓支架，單體液壓支柱支護(hù)頂板的勞動(dòng)量較大，但在采高和傾角變化大的煤層中，比液壓支架適應(yīng)性更好，初期投資少。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 支柱選用： 最大高度 = 煤層最大厚度 - 頂梁高度； 最小高度 = 煤層最小厚度 - ( 頂板最大下沉量+頂梁高度+支柱卸載高度)。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備三、金屬鉸接頂梁 金屬摩擦支柱和單體液壓支柱必須配備金屬鉸接頂梁才能用于頂板支護(hù)。頂梁結(jié)構(gòu)組成：梁體1、楔子2、銷子3、接頭4、定位塊5和耳子6。梁體1的斷面為箱形結(jié)構(gòu)，由扁鋼組焊。 架設(shè)頂梁時(shí)，先將頂梁右端接頭4插入已架設(shè)好的頂梁一端的耳子中，然后用銷子3

11、穿上并固緊，使兩根頂梁鉸接。最后將楔子2打入夾口7中，頂梁懸臂支撐頂板。 新支設(shè)的頂梁被支柱支撐時(shí)，及時(shí)將楔子拔出，以免因頂板下沉將楔子咬死。 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備1-立柱；2-復(fù)位橡膠塊；3-控制閥；4-推移千斤頂；5-底座；6-操縱閥；7-連接頭；8-防滑筋 第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備四、放頂支柱(切頂支柱) 用垮落法放頂時(shí)支設(shè)于采煤工作面與采空區(qū)交界線上專為放頂而安設(shè)的特種支柱。 通常與摩擦支柱或單體液壓支柱配合使用，起支撐和切斷頂板作用，其千斤頂用于推溜移柱。工作原理： (1)升柱 操縱閥6手柄扳到升柱位置，高壓液體經(jīng)控制閥3進(jìn)入支柱下腔，使立柱活柱升起支撐頂板。立柱上腔液體通過工作面總回液

12、管回泵站油箱。 (2)推移輸送機(jī) 操縱閥6手柄板到移溜位置，高壓液體進(jìn)入推移千斤頂4的活塞腔，使千斤頂?shù)幕钊麠U伸出，推動(dòng)輸送機(jī)前移。活塞桿腔內(nèi)的液體經(jīng)總回液管到油箱。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 (3)降柱 操作閥手柄板到降柱位置，高壓液體在進(jìn)入立柱上腔的同時(shí)，打開控制閥3中的液控單向閥，立柱活柱回縮。 (4)支柱前移 降柱后把操縱閥手柄扳至移柱位置，高壓液體進(jìn)入推移千斤頂活塞。桿腔，使活塞桿回縮，支柱以輸送機(jī)為支點(diǎn)被拉前移。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備放頂支柱特點(diǎn)：(1) 放頂支柱初撐力大，工作阻力通常為單體液壓支柱的3倍以上，為摩擦支柱的6倍以上；(2)放頂效果好，能有效地管理頂板，消

13、除采空區(qū)懸頂對工作面的威脅；(3)工作面放頂和輸送機(jī)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，減少放頂事故；(4)立柱為帶液控單向閥的單伸縮或雙伸縮液壓缸，有的活柱帶有機(jī)械加長桿以增大工作行程；(5)立柱帶有大頂蓋、大底座，對頂?shù)装灞葔盒　５谝还?jié) 單體支護(hù)設(shè)備五、滑移頂梁支架 滑移頂梁支架是介于液壓支架和單體液壓支柱之間的支護(hù)設(shè)備，由頂梁與液壓立柱組成，以液壓為動(dòng)力，前后頂梁互為導(dǎo)向而前移。 適用于緩傾斜、頂板完整和網(wǎng)下開采的薄或中厚煤層，也用于厚煤層網(wǎng)下放頂煤工作面。在端頭支護(hù)中時(shí)有應(yīng)用。 滑移頂梁支架按支撐方式分卸載式與半卸載式兩種。1. 卸載式滑移頂梁支架 1-前頂梁；2-鋼板；3-后頂梁；4-移架千斤頂5-單體

14、液壓支柱；6-雙向閥；7-摩擦支柱 滑移頂梁由箱體內(nèi)裝有推拉千斤頂?shù)那傲汉秃罅航M成，前后梁間用鋼板連接，前梁沿該鋼板滑動(dòng)。 通過鋼板，前、后梁可互相將對方懸起。立柱分別支撐在前梁與后梁下方。 支架前梁和后梁交替卸載滑移。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備 支架操作過程： 將前梁1卸載，后梁3仍撐緊頂板并通過鋼板2將前梁連同其下方支柱懸吊起來，利用推拉千斤頂4將其向前滑移一個(gè)步距；前梁下方支柱選好最佳支撐位置后進(jìn)行升柱，使前梁撐緊頂板；后梁3卸載，在鋼板2作用下，后梁與下方支柱被懸吊起來并借助推拉千斤頂作用滑移跟進(jìn)一個(gè)步距；當(dāng)下方懸吊支柱擺正位置后升柱，后梁撐緊頂板，支架完成一個(gè)工作循環(huán)。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備

15、2. 半卸載式滑移頂梁支架 在主滑移頂梁卸載時(shí)，尚有其它支護(hù)構(gòu)件支撐或臨時(shí)支撐頂板的滑移。 半卸載式滑移頂梁支架的頂梁由前梁3和后梁2組成，在前梁3和后梁2上均有可滑動(dòng)副梁6，副梁6上裝有墊板和立柱7。頂梁箱體中設(shè)有彈簧拉桿4和推拉千斤頂5。1-擋矸板；2-主后梁3-主前梁；4-拉桿5-推拉千斤頂；6-副梁；7-立柱第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備支架工作過程：主前梁3卸載，前梁3的副梁6支撐頂板，主前梁3與立柱向前滑移步距升懸吊立柱，主前梁3支撐頂板 副梁6卸載，向前滑移步距升柱，副梁6撐緊頂板。 主后梁2卸載，后梁2上的副梁6支撐頂板，主后梁與立柱向前滑移跟進(jìn)步距 升懸吊立柱，主后梁2支撐頂板 副梁6

16、卸載前移步距升柱，副梁6撐緊頂板，支架完成工作循環(huán)。第一節(jié) 單體支護(hù)設(shè)備第二篇 采煤工作面支護(hù)設(shè)備第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 液壓支架工作原理： 升架、降架、推移輸送機(jī)和移架。 利用乳化液泵站提供的高壓乳化液通過液壓控制系統(tǒng)不同功能的液壓缸來實(shí)現(xiàn)。 每架支架的進(jìn)、回液管路都與連接泵站的工作面主供液管路和主回液管路并聯(lián)，全工作面的支架共用泵站作為液壓動(dòng)力源。每架支架形成各自獨(dú)立的液壓系統(tǒng)。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 液控單向閥均設(shè)在本架內(nèi)。 操縱閥設(shè)在本架內(nèi)本架操作； 操縱閥設(shè)在相鄰支架內(nèi)鄰架操作。第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類(一)支架升降1. 初撐 操

17、縱閥8處于升柱位置，高壓液體經(jīng)液控單向閥6進(jìn)入立柱下腔，立柱上腔排液，活柱和頂梁升起支撐頂板。頂梁接觸頂板，立柱下腔壓力達(dá)到泵站工作壓力，操縱閥置于中位，液控單向閥關(guān)閉，立柱下腔液體被封閉支架的初撐階段支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。支架初撐力 kN 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 2. 承載 支架初撐后，進(jìn)入承載階段。頂板緩慢下沉，頂板對支架的壓力增加，立柱下腔壓力升高支架增阻過程。 下腔壓力超過安全閥5動(dòng)作壓力高壓液體經(jīng)安全閥泄出，立柱下縮 立柱下腔液體壓力小于安全閥動(dòng)作壓力安全閥關(guān)閉，立柱工作阻力保持恒定恒阻過程。 支架對頂板的支撐力稱為工作阻力，由支架安全閥的調(diào)定壓力決定。 支架工作

18、阻力 kN 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 3. 卸載 操縱閥8處于降架位置，高壓液體進(jìn)入立柱上腔，打開液控單向閥6，立柱下腔排液立柱(支架)卸載下降。 支架工作時(shí)的支撐力變化分三個(gè)階段： 開始升柱至單向閥關(guān)閉時(shí)的初撐增阻階段t0，初撐后至安全閥開啟前的增阻階段t1，安全閥出現(xiàn)脈動(dòng)卸載時(shí)的恒阻階段t2液壓支架的阻力時(shí)間特性。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 液壓支架在低于額定工作阻力下工作時(shí)，具有增阻性，以保證支架對頂板的有效支撐作用； 在達(dá)到額定工作阻力時(shí)，具有恒阻性； 為使支架恒定在最大支撐力，具有可縮性，支架在保持恒定工作阻力下，隨頂板下沉而下縮。 增阻性主要取決于液控單向閥和立柱的密封

19、性能，恒阻性與可縮性主要由安全閥來實(shí)現(xiàn)安全閥、液控單向閥和立柱是保證支架性能的三個(gè)重要元件。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 (二)支架移動(dòng)和推移輸送機(jī) 支架和輸送機(jī)的前移由底座3上的推移千斤頂4完成。 移架：降柱卸載操縱閥使高壓液體進(jìn)入推移千斤頂活塞桿腔，活塞腔回液，以輸送機(jī)為支點(diǎn)，缸體前移，把支架拉向煤壁。 推移輸送機(jī)：支架支撐頂板，高壓液體進(jìn)入推移千斤頂活塞腔，活塞桿腔回液，以支架為支點(diǎn)，活塞桿伸出，把輸送機(jī)推向煤壁。 液壓支架的安全閥；要求高的密封性能和工作的可靠性，不采用通用溢流閥標(biāo)準(zhǔn)。 1-閥座；2-閥體；3-閥針；4-閥墊；5-閥墊座；6-導(dǎo)桿 7-彈簧座；8-彈簧；9-調(diào)壓螺塞

20、；10-過濾網(wǎng) 密封元件是閥墊4和閥墊座5，閥墊裝在閥墊座中，調(diào)壓彈簧8通過彈簧座7、導(dǎo)桿6和閥墊座5將閥墊緊壓在閥座1上，為了避免閥墊壓入閥座孔中過早損壞，在閥孔中裝有閥針3將其托住。 動(dòng)作靈敏，最高工作壓力達(dá)60MPa 。此種閥結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，流量較小，液壓支架的安全閥大流量溢流閥 1-閥心；2- 閥座；3-導(dǎo)向套 4-隔膜；5-油室；6-氣室 7-密封圈；8-阻 尼孔9-充氣閥；10卸載孔 閥的后部氣室6內(nèi)充高壓氮?dú)猓鎰偠容^大的彈簧。氣室壓力通過隔膜4和油室5間接作用在閥心1上，閥心采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，用氣體和液壓力平衡閥心很高的開啟壓力降低充氣壓力，克服高壓氣體難以密封的缺點(diǎn)，縮小氣室容積

21、閥體上開有阻尼孔8，以減小閥心在開啟過程中的振動(dòng)閥額定工作壓力達(dá)46MPa50MPa，流量達(dá)1000L/min 液壓支架液壓系統(tǒng)中的換向回路每兩個(gè)二位三通閥成一對，組裝在一個(gè)片閥內(nèi)，分別控制一個(gè)液壓缸活塞桿的伸出和縮回，若干片閥疊裝在一起，各片閥之間油路并聯(lián)，可以控制液壓支架各液壓缸的動(dòng)作第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 (一)支撐式支架 立柱支撐在頂梁上，沒有掩護(hù)梁。 支撐式支架按結(jié)構(gòu)分有垛式和節(jié)式兩種。 液壓支架按其對頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，分支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式。 二、液壓支架分類 垛式支架： 底座為箱式，內(nèi)裝復(fù)位機(jī)構(gòu)，整體前移。兩排或三排立柱，每排立柱有兩根。大多數(shù)在底座上布

22、置四根立柱，構(gòu)成一穩(wěn)定的支撐垛。 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座箱中，通過橡膠或復(fù)位千斤頂扶定立柱缸體，允許缸體軸向微量串動(dòng)。當(dāng)頂梁受到水平推力時(shí)，立柱出現(xiàn)傾斜，復(fù)位機(jī)構(gòu)在立柱傾斜力作用下發(fā)生變形，使立柱對頂板的水平推力有一定抵抗能力。降架后，立柱隨橡膠或復(fù)位千斤頂作用而正位，保證立柱在升架時(shí)能以正常狀態(tài)撐緊頂板。支架前移由推移千斤頂實(shí)現(xiàn)。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 節(jié)式支架： 由兩個(gè)以上機(jī)械連接的架節(jié)構(gòu)成，通過架節(jié)間互相交替移動(dòng)實(shí)現(xiàn)前移。 架節(jié)分主架和副架，由千斤頂和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接。主、副架互為支點(diǎn)依次前移，先行走為主架，后行走為副架。 支架動(dòng)作過程： 副架支撐頂板，主架降架，利用移架千斤頂以副架為

23、支點(diǎn)通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向?qū)⒅骷芮耙撇骄啵?主架支撐頂板，副架降架，以主架為支點(diǎn)沿導(dǎo)向方向?qū)⒏奔芤七M(jìn)一個(gè)步距支撐頂板，完成工作循環(huán)。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 支撐式支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 頂梁較長，長度4m左右；立柱多，46根，且垂直支撐；支架后部設(shè)復(fù)位裝置和擋矸裝置，以平衡水平推力和防止矸石竄入工作空間內(nèi)。 支撐式支架支護(hù)性能： 支撐力大，作用點(diǎn)在支架中后部，切頂性能好；對頂板重復(fù)支撐次數(shù)多，易把完整的頂板壓碎；抗水平載荷能力差，穩(wěn)定性差；護(hù)矸能力差，矸石易竄入工作空間；支架工作空間和通風(fēng)斷面大。 適應(yīng)于緩傾斜、頂板穩(wěn)定的薄與中厚煤層。第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類

24、(二)掩護(hù)式支架 以單排立柱為主要支撐部件并帶有掩護(hù)梁的液壓支架。 用于直接頂中等穩(wěn)定以下，頂板周期來壓不強(qiáng)烈的采煤工作面。 根據(jù)立柱布置和支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掩護(hù)式支架分支掩掩護(hù)式支架和支頂掩護(hù)式支架。第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 支掩掩護(hù)式支架： 立柱通過掩護(hù)梁對頂板進(jìn)行間接支撐，支撐效率低，頂梁短，控頂距小；多數(shù)在頂梁與掩護(hù)梁之間設(shè)有平衡千斤頂，少數(shù)支架只設(shè)機(jī)械限位裝置；頂梁后部與掩護(hù)梁構(gòu)成的“三角帶”易卡進(jìn)矸石，影響頂梁擺動(dòng)，故一般在頂梁后端掛有擋板，作業(yè)空間狹窄，通風(fēng)面積小。 支架有插底和不插底兩種形式。 插底式配用專門的下部帶托架的輸送機(jī)，支架底座前部較長，伸入輸送機(jī)下部，對底板比壓小

25、，是不穩(wěn)定頂板和軟底板工作面的主要架型。 不插腿式配用通用型輸送機(jī)，底座前端對底板比壓大，使用較少。 支頂掩護(hù)式支架： 立柱經(jīng)過頂梁直接對頂板進(jìn)行支撐，支撐效率高，頂梁比支掩掩護(hù)式支架長，頂梁后端與掩護(hù)梁鉸接，作業(yè)空間和通風(fēng)斷面大于支掩掩護(hù)式支架；頂梁和掩護(hù)梁側(cè)面裝有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，擋矸性能好；多數(shù)支架將平衡千斤頂設(shè)在頂梁與掩護(hù)梁之間，少數(shù)支架將平衡千斤頂設(shè)在底座與掩護(hù)梁之間。 支架底座前端對底板比壓較大；頂梁有分式鉸接頂梁和整體剛性頂梁；底座有剛性底封式、剛性底開式和分式底座。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 掩護(hù)式支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 掩護(hù)梁較寬以擋住采空區(qū)的矸石進(jìn)入作

26、業(yè)空間，掩護(hù)梁上端與頂梁鉸接，下端通過前后連桿與底座連接。雙紐線機(jī)構(gòu)以保持穩(wěn)定的梁端距和承受水平推力。立柱支撐力間接作用于頂梁或直接作用于頂梁上。掩護(hù)式支架立柱較少，且傾斜布置，以增加支架調(diào)高范圍，支架兩側(cè)有活動(dòng)側(cè)護(hù)板把密封架間。頂梁較短，一般在3.0m左右。 掩護(hù)式支架支護(hù)性能： 支撐力較小，切頂性能差，頂梁短，支撐力集中在靠近煤壁頂板，支護(hù)強(qiáng)度較大、均勻，掩護(hù)性好，能承受較大水平推力，對頂板反復(fù)支撐次數(shù)少，能帶壓移架。 頂梁短，立柱傾斜布置，作業(yè)空間和通風(fēng)斷面小。第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 (三)支撐掩護(hù)式支架 在支撐式和掩護(hù)式架型基礎(chǔ)上發(fā)展，兼有這兩種架型的主要技術(shù)特征。 適用于直接

27、頂中等穩(wěn)定、穩(wěn)定和堅(jiān)硬，周期壓力強(qiáng)烈，底板軟硬均可，煤層傾角一般不大于25o，煤層厚度14.5m，沼氣涌出量適中的采煤工作面。 根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分支頂支撐掩護(hù)式和支頂支掩支撐掩護(hù)式。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類1-護(hù)幫板；2-護(hù)幫千斤頂；3-前梁；4-頂梁；5-前梁千斤頂；6-立柱；7-頂梁側(cè)護(hù)板；8-掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板；9-掩護(hù)梁；10，11-連桿；12-底座；13-推移千斤頂；14-推桿 支頂支撐掩護(hù)式支架： 兩排立柱都支撐在頂梁上。 按立柱布置及架體結(jié)構(gòu)型式不同分一般型、V型、X型、單擺桿型和短尾型等。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 (1)一般型支架： 前排立柱向前傾斜，后排立柱近于直

28、立的支架。 支撐效率高，調(diào)高范圍較小，適用面廣，使用最普遍。 (2)V型支架： 前排立柱向前傾斜，后排立柱向后傾斜，呈V型布置的支架。 立柱傾斜較大，傾角相同，支架調(diào)高范圍增大，適應(yīng)煤層厚度變化和對頂板載荷的適應(yīng)能力增強(qiáng)，但前、后排立柱在底座上的距離減小，影響行人和運(yùn)送物料。 適用于厚度變化較大的薄及中厚煤層。 (3)X型支架： 前排立柱向后傾斜，后排立柱向前傾斜，呈X形交叉布置。 傾斜度大，支架調(diào)高范圍增加，頂梁和底座較短，總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用不多。 適用于厚度變化較大的薄及中厚煤層。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 (4)單擺桿型支架： 頂梁與掩護(hù)梁為一體，掩護(hù)梁較短，與底座之間用擺桿連接。

29、 支架升降時(shí)頂梁端部運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧形，較雙紐線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡的水平位移量大，使端面距變化增加。支架總體結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，調(diào)高范圍小。 適用于煤層厚度變化小的中厚煤層。 (5)短尾型支架： 掩護(hù)梁陡立，較短，與頂梁連接的銷軸進(jìn)入頂梁后部，使掩護(hù)梁上方受到頂梁后部保護(hù)的支架。 雙紐線機(jī)構(gòu)前連桿為單件，深入到后排立柱中間，后連桿靠近后排立柱，前、后連桿都較短，使掩護(hù)梁陡立，向采空區(qū)伸出較少，減輕了冒落矸石的沖砸力。頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板多為鉸接擺動(dòng)式。短尾式支架的工作阻力和重量較大。 適用于頂板堅(jiān)硬、來壓強(qiáng)烈、冒落矸石塊度大的采煤工作面 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類支頂支掩支撐掩護(hù)式支架： 1-前梁；2-護(hù)

30、幫千斤頂；3-護(hù)幫板；4-頂梁；5-前梁千斤頂；6-前立柱；7-頂梁側(cè)護(hù)板；8-后立柱；9-掩護(hù)梁；10-前連桿；11-后連桿；12-底座；13-推移千斤頂；14-推桿 前排立柱支撐頂梁，后排立柱支撐掩護(hù)梁。支架結(jié)構(gòu)單一，前排立柱向前傾，后排立柱向后傾且工作阻力多小于前排，工作中有時(shí)承受拉力活柱腔用液壓閉鎖控制，柱頭與柱底用直通銷軸連接于掩護(hù)梁與底座之間(與千斤頂連接方式相同)。 頂梁與底座較支頂支撐掩護(hù)式的短，結(jié)構(gòu)較緊湊，整體剛性好，支撐合力靠近頂梁后部。底座前端比壓小，便于移架和適用于較軟底板。 第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類 支撐掩護(hù)式液壓支架技術(shù)性能： 頂梁長，有整體剛性和分體鉸接；有

31、些頂梁帶外伸或內(nèi)伸的伸縮梁。多數(shù)支架有雙人行通道，通風(fēng)斷面大；支撐合力在頂梁后部，切頂能力強(qiáng)；底座為整體結(jié)構(gòu)，有底封式和底開式；立柱傾斜度小，支撐效率高，調(diào)高范圍較小，適應(yīng)煤層厚度的變化能力不如掩護(hù)式液壓支架；前后排立柱受載經(jīng)常不均，在同樣煤層地質(zhì)條件下要求其工作阻力和支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)高于掩護(hù)式液壓支架；液壓系統(tǒng)中的動(dòng)力缸和控制元件多，操作較復(fù)雜，影響移架速度。第二節(jié) 液壓支架工作原理和分類第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 液壓支架按適用工作面截高范圍分薄煤層支架、中厚煤層支架和大采高支架。 根據(jù)液壓支架在工作面的位置分工作面支架、過渡支架(排頭支架)和端頭支架。 按適用采煤方法分一次采全高支架、放頂煤支架、鋪

32、網(wǎng)支架和充填支架。 按控制方式分為本架控制支架、鄰架控制支架和成組控制支架。 一、薄煤層液壓支架 根據(jù)煤層厚度分類，薄煤層截高為0.51.3m。 薄煤層支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)薄煤層支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1伸縮比大 立柱多采用雙伸縮立柱，薄煤層支架高度低、操作不太方便，立柱很少用帶機(jī)械加長段結(jié)構(gòu)。 為滿足大伸縮比要求，特別是掩護(hù)式支架，立柱傾角較大，在低位狀態(tài)工作時(shí)，支護(hù)效率較低。 2人行通道困難 在瓦斯含量大，對通風(fēng)有特殊要求的綜采工作面，大多設(shè)計(jì)成雙人行通道。 支撐掩護(hù)式支架，前立柱前留有人行通道，在前、后立柱間再設(shè)計(jì)行人通道； 掩護(hù)式支架，立柱前后各設(shè)一通道，利于通風(fēng)，便于行人。對于

33、通風(fēng)沒有特殊要求的綜采工作面，大多設(shè)計(jì)成二柱掩護(hù)式液壓支架，在柱前設(shè)置人行通道。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 3梁體薄 伸縮比大，最低高度很低結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)既要滿足強(qiáng)度要求，又要截面高度尺寸盡可能小結(jié)構(gòu)件多采用高強(qiáng)度鋼板、箱型結(jié)構(gòu)，頂梁前部有的設(shè)計(jì)成板式結(jié)構(gòu)，甚至是幾層彈簧鋼板疊加。 4結(jié)構(gòu)交叉布置 薄煤層支架在最低位置時(shí)，高度低，結(jié)構(gòu)件除盡量薄之外，結(jié)構(gòu)件間盡量采用空間交錯(cuò)布置前連桿大多設(shè)計(jì)成單連桿，后連桿設(shè)計(jì)成雙連桿，在最低位置時(shí)前、后連桿可以側(cè)投影重疊而不干涉。底座設(shè)計(jì)成分底座、活聯(lián)接，左、右底座中間為推移機(jī)構(gòu)布置的空間。對于掩護(hù)式支架，平衡千斤頂和推移千斤頂采取交錯(cuò)布置。柱前多為人行通道，支架推

34、桿前部大多設(shè)計(jì)成板式，厚度5070 mm。 人行通道要求最小寬0.6m，凈高0.4m。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 5簡化結(jié)構(gòu) 支架結(jié)構(gòu)要盡量簡單，以減少事故，頂梁可設(shè)計(jì)成整梁，適當(dāng)加寬頂梁寬度，一般可不設(shè)置活動(dòng)側(cè)護(hù)板。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 6提高控制系統(tǒng)自動(dòng)化 工作面行人困難操作系統(tǒng)最好實(shí)現(xiàn)成組控制、自動(dòng)控制或鄰架控制，以減輕工人體力勞動(dòng)和提高安全程度、工作效率及產(chǎn)量。 ZY1800/05/14S型掩護(hù)式液壓支架 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 1頂梁 整體頂梁，不帶活動(dòng)側(cè)護(hù)板，頂梁寬度1400mm。支架配刨煤機(jī)作業(yè)，為減少空頂距，頂梁帶伸縮梁，行程600mm。 伸縮梁不伸時(shí)，立柱上鉸點(diǎn)位置使頂梁前后比為2

35、.2:1；伸縮梁伸出時(shí)，前后比為2.9:1。 1頂梁 考慮對底板比壓的影響確定立柱上鉸點(diǎn)位置，本支架要求底座前端比壓小于1.5MPa控制立柱上鉸點(diǎn)垂足到底座前端距離為430mm。 伸縮梁結(jié)構(gòu)，為減小頂梁前端厚度，伸縮梁和伸縮梁千斤頂采用前、后連接方式布置。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 2底座 底座為分底座，前端采用活連接，后端通過整體后連桿將底座后端聯(lián)在一起左、右底座前端可分別微量抬起以適應(yīng)不平底板。右底座外側(cè)設(shè)計(jì)有一框架，框架內(nèi)裝定量推進(jìn)器，框架也可控制底座下滑，起導(dǎo)向作用。 3緊湊設(shè)計(jì) 左、右底座中間設(shè)置厚60mm的板式推桿，后上部重疊布置推移千斤頂；后連桿為整體連桿，以保證支架剛度；前連桿設(shè)計(jì)成

36、單桿，布置在推移千斤頂上方。 兩立柱作用在左、右底座中心處，兩平衡千斤頂布置在推移千斤頂和立柱中間支架在最低位置時(shí)，構(gòu)件空間交錯(cuò)。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 4操作方式 推輸送機(jī)和拉支架分段成組進(jìn)行，一組10節(jié)或20節(jié)中部槽同時(shí)一次定量推進(jìn)。 推輸送機(jī)時(shí)，伸縮梁定量跟蹤伸出，以免空頂距太大。拉支架是1、3、5、7、9一組同時(shí)前移，然后是2、4、6、8、10一組亦同時(shí)前移。移動(dòng)步距可以一組步距300mm，另一組600m為一步，需根據(jù)頂板狀況決定。 支架既能成組控制，也可以每架手動(dòng)操作。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 1適應(yīng)“三軟”條件的液壓支架設(shè)計(jì) 三軟：頂板軟，易冒落；煤層軟，易片幫；

37、底板軟，底板允許的比壓小于6MPa。 1)架型選擇 “三軟”條件支架宜選用掩護(hù)式和插腿式掩護(hù)支架頂梁較短，支架支撐的合力靠近煤壁，使靠近煤壁處支撐能力較強(qiáng)，也有條件改善底座對底板比壓。 2)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) (1)頂梁設(shè)計(jì) 頂板軟支架頂梁盡可能短，如插腿式掩護(hù)支架。頂梁短，減少對頂板反復(fù)支撐次數(shù)，減輕其破碎度，使頂梁不易冒空。二、中厚煤層液壓支架適用于煤層厚度1.33.5m的支架。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 頂梁帶伸縮梁，當(dāng)煤壁出現(xiàn)片幫時(shí)，及時(shí)伸出伸縮梁，維護(hù)新裸露的頂板，避免或減緩出現(xiàn)架前冒頂事故。 頂梁帶有護(hù)幫板，護(hù)幫板伸出可以護(hù)住煤壁，有利于阻止煤壁片幫。護(hù)幫板和伸縮梁組合設(shè)計(jì)是防止煤壁片幫冒頂比

38、較有效的結(jié)構(gòu)。 (2)底座設(shè)計(jì) 底座是支架的基礎(chǔ)，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。 底座還起傳力作用，合力作用點(diǎn)位置決定底座對底板比壓的分布規(guī)律。減少底座前端對底板的比壓是追求的目標(biāo)之一。 控制底座支反力在底座上作用點(diǎn)位置，可減少底座前端對底板的比壓。對于掩護(hù)式支架，立柱上鉸點(diǎn)在底座上垂足距底座前距離，對于軟底板應(yīng)大于500mm。如有可能，此值越大，底座前端對底板比壓越小。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (2)底座設(shè)計(jì)支架在實(shí)際工作時(shí)，底座和底板的摩擦系數(shù)f=0.15左右出現(xiàn)的幾率較大，就是說底板對底座的支反力作用點(diǎn)還將后移。 如支架高3m，立柱上鉸點(diǎn)垂足距底座前端距離為550 mm，再加

39、上摩擦力造成的水平分力使合力作用點(diǎn)后移，其值為0.45m合力作用點(diǎn)離底座前端距離1000mm。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (3)抬底座裝置設(shè)計(jì) 為在軟底板條件下支架能正常行走，在支架設(shè)計(jì)上盡可能減少底板比壓，同時(shí)支架也采取一些特殊設(shè)計(jì)，如抬底裝置。 壓推移桿式提底座裝置 1-推桿；2-底座過橋3-提底千斤頂；4-推移千斤頂 在剛性過橋前面或后面設(shè)置一提底千斤頂3(設(shè)計(jì)成固定式或擺動(dòng)式) 固定式提底千斤頂在工作期間一直通過推桿壓住底板將底座前端抬起拉架，千斤頂在工作期間，承受一側(cè)向力。 擺動(dòng)式千斤頂是在開始拉支架行走瞬間將底座前端抬起，隨著支架前移，千斤頂將向前傾倒。當(dāng)千斤頂至滿行程或千斤頂在框架上打

40、滑時(shí)，提底千斤頂將失去功能。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)1-撬板；2-底座；3-抬底千斤頂4-壓盤；5-半環(huán)撬板式抬底裝置 在底座前端設(shè)置一副耳板，耳板上連接有包住底座前端的撬板，在底座上設(shè)置一抬底千斤頂3，千斤頂以底座2為支點(diǎn)，壓向撬板1。 在千斤頂作用下，撬板繞鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將底座前端抬起。撬板抬起時(shí)和底座間形成一個(gè)夾角，使底座前移阻力減小，易于拉架。 鄰架提底座裝置 實(shí)際生產(chǎn)中，有的底板遇水泥化，支架行走困難，抬底千斤頂行程受限制不能奏效，采用以鄰架底座為支點(diǎn)的“拐杖”式抬底方法。 兩個(gè)大行程千斤頂上部連接在要移動(dòng)支架的頂梁上，下部支在鄰架底座上。這兩個(gè)千斤頂給初撐力后，將要行走的支柱降柱，由于

41、頂梁被這兩個(gè)“拐杖”支住，無法下降，底座勢必抬起，容易拉架。 千斤頂行程較大，一般較為有效，只是輔助時(shí)間長。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (4)掩護(hù)梁設(shè)計(jì) 掩護(hù)式支架的掩護(hù)梁比較長，且和水平線夾角比較小，掩護(hù)梁在水平線上投影大于頂梁在水平線上投影。 掩護(hù)梁長，水平線夾角又比較小，掩護(hù)梁上堆積的矸石比較多，也就是說掩護(hù)梁上又增加一個(gè)重力，在此力作用下，將使頂梁上合力作用點(diǎn)后移，其結(jié)果是減少底座前端對底板的比壓，這是“三軟”支架設(shè)計(jì)的原則之一。 “三軟”條件下使用的掩護(hù)式支架，其掩護(hù)梁長度和夾角設(shè)計(jì)十分重要具有調(diào)整頂梁上合力作用點(diǎn)位置的能力，此能力大小根據(jù)需要及可能做到的程度確定。 設(shè)

42、計(jì)“三軟”條件下掩護(hù)式支架的掩護(hù)梁夾角，除要考慮掩護(hù)梁上要堆積一定量矸石，以求調(diào)整底板比壓外，同時(shí)要考慮掩護(hù)梁上滑矸的能力 在支架設(shè)計(jì)中，掩護(hù)梁在支架最低工作高度時(shí)，掩護(hù)梁和水平線夾角不得小于17o。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 2適應(yīng)堅(jiān)硬頂板的液壓支架設(shè)計(jì) 堅(jiān)硬頂板工作面頂板不易冒落，直接頂或基本頂懸頂時(shí)間長。一旦冒落，瞬間頂板壓力顯著增大，支架立柱安全閥來不及釋放，立柱可能遭破壞。 堅(jiān)硬頂板液壓支架設(shè)計(jì)要求： (1)根據(jù)直接頂和基本頂巖性、分類級(jí)別、截高及配套設(shè)備，確定支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力，要有足夠切頂能力。 (2)盡量減小掩護(hù)梁長度，增大掩護(hù)梁與水平夾角，減小掩護(hù)梁在水平線上的

43、投影長度。 如有的支架在低位狀態(tài)時(shí)，掩護(hù)梁與垂線夾角仍有300左右，相當(dāng)于一般支架在高位狀態(tài)時(shí)的掩護(hù)梁夾角。如果在工作高度時(shí)，掩護(hù)梁大部分都能被頂梁所遮蓋是較為理想的。另外，掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除保證必要的強(qiáng)度和剛度外，還要具有抗沖擊能力。 (3)支架掩護(hù)梁間的密封可嚴(yán)些，頂梁架間密封要求不十分嚴(yán)格，因?yàn)轫斄洪g漏矸的可能性較小。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (4)設(shè)置大流量安全閥，以避免頂板沖擊壓力造成支架過載較大安全閥流量的選擇應(yīng)考慮立柱缸徑、沖擊載荷來壓程度。對于有沖擊載荷的頂板，如不采取頂板處理措施，立柱應(yīng)安設(shè)一大一小兩個(gè)安全閥確保支架安全。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (5)考慮沖擊載荷影響，提高支架

44、結(jié)構(gòu)件安全系數(shù)，至少比通常支架安全系數(shù)提高20%。 (6)考慮支架可能承受的水平方向沖擊力。支架結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)，摩擦系數(shù)取值考慮f=0.4時(shí)水平力對支架強(qiáng)度的影響。 (7)頂梁側(cè)護(hù)板采用折頁式，后連桿在低位時(shí)和水平線夾角為負(fù)值。 3適應(yīng)高產(chǎn)高效要求的支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高產(chǎn)高效工作面對液壓支架要求： (1)支架結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高 (2)支架在操作中，輔助時(shí)間應(yīng)盡量短，采用手動(dòng)快速移架系統(tǒng)單機(jī)操作，每架操作時(shí)間應(yīng)不大于10s；采用電液控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作面支架成組程序控制。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (3)支架適應(yīng)能力強(qiáng)。 對小的斷層、地質(zhì)構(gòu)造，支架不需采取特殊措施即可移架、行走、支護(hù)頂板；對支架前少量的浮煤不需

45、處理，支架即可順利行走；對于進(jìn)入架內(nèi)浮煤，支架不需特殊處理即可正常操作。 ZY4000/14/32型掩護(hù)式支架 (1)整體頂梁，以增加靠近煤壁處的支護(hù)能力。 整體頂梁無法下井，頂梁設(shè)計(jì)成雙銷式機(jī)械連接的整體頂梁。運(yùn)輸時(shí)將鉸接梁前銷拆下，前梁下垂，減少支架運(yùn)輸長度。頂梁前端設(shè)計(jì)有潛入式伸縮梁，伸縮量600mm。 (2)在支架工作高度內(nèi)掩護(hù)梁與水平線夾角720330。前連桿設(shè)計(jì)成單桿和立柱重合布置，既可減少運(yùn)輸長度又可提高下柱窩斷面處的強(qiáng)度。 (3)底座前端采用封底式，適應(yīng)軟底板。為提高抗扭能力，底座前部大過橋設(shè)計(jì)。為增加剛性，底座后部中間設(shè)計(jì)成箱型結(jié)構(gòu)，左、右兩部連成整體，增強(qiáng)支架抗扭能力 第三

46、節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (4)底座后部設(shè)計(jì)后調(diào)千斤頂，當(dāng)支架后部下滑時(shí)，通過后調(diào)千斤頂把支架調(diào)正。 (5)設(shè)計(jì)有抬底千斤頂，個(gè)別支架底座陷底時(shí)，抬底千斤頂將底座抬起前移。 (6)支架設(shè)計(jì)有防倒、防滑預(yù)留耳座和必要的附件，當(dāng)需要采取措施時(shí)可以裝上防倒、防滑裝置。 (7)采用短推桿結(jié)構(gòu)。千斤頂和推桿前后布置，千斤頂采用浮動(dòng)活塞或差壓原理實(shí)現(xiàn)拉架力大、推溜力小要求。 1-推移千斤頂2-差壓組合閥 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 差壓閥2由單向閥和交替單向閥組成。 推溜時(shí)，高壓液體經(jīng)單向閥進(jìn)入千斤頂大腔，同時(shí)推動(dòng)交替單向閥進(jìn)入千斤頂環(huán)形腔高壓液體同時(shí)進(jìn)入千斤頂大腔和環(huán)形腔，在兩腔同時(shí)產(chǎn)生液壓力實(shí)現(xiàn)

47、推溜。 拉架時(shí)，高壓液體經(jīng)交替單向閥進(jìn)入千斤頂環(huán)形腔，同時(shí)打開大腔的單向鎖，使大腔液體流出，在環(huán)形腔液壓力作用下，實(shí)現(xiàn)拉架。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)ZZ4400/17/35型支撐掩護(hù)式支架 為日產(chǎn)七千噸綜采成套設(shè)備研制。 結(jié)構(gòu)高度1.73.5m，寬度14301600mm，中心距1500mm，支護(hù)強(qiáng)度0.630.66MPa，初撐力34943880 kN，對底板比壓0.882.18MPa，移架力553kN，推溜力247kN，移架步距800mm。 (1)為避免支撐掩護(hù)式支架頂梁長的缺點(diǎn)，采用前連桿布置在兩根后柱中間的緊湊型結(jié)構(gòu)，和正常四連桿機(jī)構(gòu)相比，支架外形尺寸縮短0.40.5m，支架受力狀況改善，重

48、量減輕。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： (2)采用整體底座和整體頂梁結(jié)構(gòu)形式，支架操作系統(tǒng)簡化，便于提高移架速度。 為運(yùn)輸方便，縮短支架運(yùn)輸時(shí)縱向長度，掩護(hù)梁外形尺寸盡可能縮短。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (3)適應(yīng)采煤機(jī)截深由0.6m加大到0.8m推移裝置行程0.9m。 (4)主要結(jié)構(gòu)件選用16Mn板材，可免去焊前預(yù)熱工作，改善工藝性能，有利于保證部件的焊接強(qiáng)度和可靠性。 (5)液壓系統(tǒng)采用大通道、大流量用兩條主供回液路的閉合供液系統(tǒng)，保證足夠流量，減少工壓力損失。三、大采高液壓支架 最大高度大于或等于3800mm，用于一次采全高工作面的液壓支架。 大采高支架設(shè)計(jì)的重要技術(shù)要求： 保證支架的穩(wěn)定性和對大采高煤層的適

49、應(yīng)性。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (1)支架四連桿機(jī)構(gòu)銷軸與銷孔配合間隙是影響支架橫向穩(wěn)定性的重要因素。銷軸與銷孔最大配合間隙小于1.7 mm。在空載條件下，支架處于最大高度時(shí)，頂梁水平狀態(tài)相對底座中心線最大偏移量應(yīng)小于80mm。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (2)必須設(shè)置防倒調(diào)架裝置或預(yù)留連接耳座。可將工作面排頭3架支架組成“錨固站”，作為全工作面支架保持橫向穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。排頭支架組一般具有3個(gè)功能： 前調(diào)：第1、2架和第2、3架的底座前端分別用前調(diào)千斤頂連接，以保持支架底座前部的位置正確； 防倒：第1、2架和第2、3架的頂梁分別用防倒千斤頂連接，以控制排頭支架不傾倒； 防滑：第1架底座下側(cè)面與第3架

50、底座后端用防滑千斤頂和圓環(huán)鏈連接，以確保第一架底座不下滑。 (3)大采高支架一般應(yīng)設(shè)置雙向可調(diào)的頂梁和掩護(hù)梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板，側(cè)推力應(yīng)大于支架重力。 側(cè)護(hù)板彈簧筒應(yīng)有足夠的推力，或者在千斤頂液壓管路上安設(shè)限壓閥，以保證大采高支架受橫向水平力時(shí)保持相鄰頂梁之間的正常距離。側(cè)護(hù)板限壓閥應(yīng)具有立柱升柱時(shí)閉鎖和降柱時(shí)自動(dòng)卸載的功能，以保證順利移架。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (4)大采高支架應(yīng)設(shè)置底座調(diào)架機(jī)構(gòu) 工作面支架每架設(shè)置一組調(diào)架機(jī)構(gòu)，一般安裝在底座后部。底調(diào)裝置的推力應(yīng)大于支架的重力。當(dāng)支架支撐時(shí)，用底調(diào)裝置頂住鄰架底座，防止支架橫向滑移；當(dāng)支架移架時(shí)，用底調(diào)裝置調(diào)整支架與鄰架的間距

51、。 (5)當(dāng)支架最大高度大于4.5m時(shí)，在礦井運(yùn)輸和配套條件允許情況下，優(yōu)先采用支架中心距1.75m；底座寬度在保證移架時(shí)不咬架的前提下，盡可能加寬，以提高支架的橫向穩(wěn)定性。 底座寬度一般為中心距減去100150mm。中心距1.5m時(shí)，底座寬度一般13501400mm；中心距1.75m時(shí)，底座寬度一般取16001650mm。 (6)必須設(shè)置護(hù)幫裝置，護(hù)幫高度不小于800mm。 必要時(shí)設(shè)置二級(jí)護(hù)幫板，最大護(hù)幫高度可達(dá)2m以上。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) ZY6000/25/50型掩護(hù)式液壓支架 配套大截面刮板輸送機(jī)和滾筒采煤機(jī)，截深1m，配套生產(chǎn)能力日產(chǎn)1.5萬噸。 (1)整體頂梁

52、，結(jié)構(gòu)簡單可靠；(2)雙180缸徑的平衡千斤頂，調(diào)節(jié)力矩大；(3)剛性分體底座，有利排矸和浮煤；(4)反向推拉長推桿式推移機(jī)構(gòu)，拉架力大 ；(5)采用雙向可調(diào)的活動(dòng)側(cè)護(hù)板，4個(gè)80缸徑的側(cè)推千斤頂，調(diào)架力較大；(6)采用320缸徑的雙伸縮立柱；(7)結(jié)構(gòu)件采用高強(qiáng)度鋼板，按高可靠性原則設(shè)計(jì)；(8)采用350L/min級(jí)快速移架系統(tǒng)。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)ZZ6000/25/50型支撐掩護(hù)式支架 (1)采用分式鉸接頂梁，雙160缸徑的前梁千斤頂，前梁支撐力大，對頂板適應(yīng)性強(qiáng)； (2)經(jīng)過總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，支架結(jié)構(gòu)受力合理，梁端距變化小；(3)支架具有雙人行通道，通道寬暢；第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (4

53、)快速移架液壓系統(tǒng)； (5)支架切頂能力大，抗沖擊能力強(qiáng)； (6)4根230mm缸徑雙伸縮立柱，調(diào)高范圍大； (7)結(jié)構(gòu)件采用高強(qiáng)度鋼板，按高可靠原則設(shè)計(jì) ； (8)4根缸徑80mm、行程200mm側(cè)護(hù)板千斤頂和140mm缸徑的底調(diào)千斤頂，調(diào)架力大。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)四、特種液壓支架(一)鋪網(wǎng)液壓支架 液壓支架中帶有鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)的支架，簡稱鋪網(wǎng)支架。 鋪網(wǎng)支架在厚煤層分層開采時(shí)使用，在支架結(jié)構(gòu)上與普通支架有很多相同之處，區(qū)別主要在支架后部。 鋪網(wǎng)支架后部帶有尾梁、擺桿、鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)等，在支架的后部要提供鋪聯(lián)網(wǎng)作業(yè)的空間。 鋪網(wǎng)支架與普通支架相比特點(diǎn)： 1支架高度 普通支架高度根據(jù)煤層厚度確定，鋪網(wǎng)支

54、架高度確定主要考慮因素: (1)煤層厚度 在支架選型和設(shè)計(jì)時(shí)，使支架截高與煤層厚度相匹配，支架截高與煤層總厚度成整數(shù)倍關(guān)系，再考慮200mm的富裕量即為支架的最大高度。 (2)使工作面易于管理 鋪網(wǎng)支架采高多為3.3m左右，在這種高度下，工作面容易管理，提高產(chǎn)量。支架的最大高度為3.5m。 (3)考慮支架整體運(yùn)輸 支架在井下能夠整體運(yùn)輸，搬家方便。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 2支架后部有足夠安全空間 鋪聯(lián)網(wǎng)作業(yè)是在支架的后部進(jìn)行，要求支架的后部提供足夠的安全空間 后部空間由掩護(hù)梁和尾梁形成和維護(hù)，后部空間高度不小于1.1m，寬度不小于1.0m，以便進(jìn)行鋪聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。 尾梁控制方式：千斤頂控制尾梁和四連

55、桿控制尾梁。1-底座；2-掩護(hù)梁；3-尾梁；4-后連桿；5-擺桿 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 千斤頂來控制尾梁，操作尾梁方便靈活，安全性較差，容易產(chǎn)生誤動(dòng)作傷人。 四連桿控制尾梁四連桿由掩護(hù)梁、后連桿、尾梁和擺桿組成，安全可靠，不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，但尾梁不能任意操作，只能隨支架的升、降而動(dòng)作。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)1-底座；2-掩護(hù)梁；3-尾梁；4-后連桿；5-擺桿 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 3架間要有足夠的行人運(yùn)網(wǎng)空間 運(yùn)送金屬網(wǎng)和行人要從相鄰兩架間通過，要求相鄰兩架之間要有足夠的行人空間，一般相鄰兩架間的距離要大于400mm 為增加架間的空間，可以采取減小底座寬度，后連桿采用單連桿，前連桿采用“Y”形連

56、桿等措施。 4保證架間距不變 保證架間距不變作用： 保證網(wǎng)槽和網(wǎng)卷不與相鄰支架底座干涉，碰壞網(wǎng)槽或網(wǎng)卷；保證金屬網(wǎng)有足夠的搭接量，以保證鋪網(wǎng)的質(zhì)量。 鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)是安放網(wǎng)卷并隨支架前移能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鋪網(wǎng)的機(jī)構(gòu)。 國內(nèi)鋪網(wǎng)支架的鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)主要有3種。 (1) 鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)在安放網(wǎng)卷前，把軸穿入網(wǎng)卷中心，然后把軸安放在固定座上。隨著支架前移，網(wǎng)卷繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)并展開，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鋪網(wǎng)。 優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)卷繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，網(wǎng)卷不易脫落。 缺點(diǎn)：安放網(wǎng)卷前需穿軸，操作麻煩。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (2)鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)主要由一網(wǎng)槽組成，網(wǎng)槽固定在底座或后連桿上，網(wǎng)卷放入網(wǎng)槽內(nèi)，一端從槽內(nèi)引出，隨著支架前移，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鋪網(wǎng)。 鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)網(wǎng)卷不

57、需穿軸，放網(wǎng)方便。網(wǎng)卷轉(zhuǎn)動(dòng)不太靈活，有時(shí)網(wǎng)會(huì)從網(wǎng)槽中脫出。 (3)柔性鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu) 網(wǎng)卷用一根鋼絲繩穿過，鋼絲繩兩端固定在相鄰支架上。鋪網(wǎng)機(jī)構(gòu)主要用于架間網(wǎng)的鋪設(shè)，鋼絲繩柔性，能隨支架的前移作正常扭斜. 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 鋪網(wǎng)由鋪網(wǎng)支架的推移自動(dòng)完成，聯(lián)網(wǎng)工藝有兩種形式，手工聯(lián)網(wǎng)和機(jī)械化自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)。 機(jī)械化自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)與手工聯(lián)網(wǎng)相比，聯(lián)網(wǎng)速度快，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量低于手工聯(lián)網(wǎng)。 國內(nèi)機(jī)械化自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)有兩種結(jié)構(gòu)型式： 每個(gè)支架一片菱形網(wǎng)，網(wǎng)寬16701700mm，網(wǎng)邊兩側(cè)帶有網(wǎng)鉤。安放網(wǎng)卷時(shí)，上網(wǎng)卷網(wǎng)鉤向下，下網(wǎng)卷網(wǎng)鉤向上，通過推移液壓缸的推移使上、下網(wǎng)通過導(dǎo)向輪送到上、下壓

58、網(wǎng)板內(nèi)搭接，支架前移時(shí)，由壓網(wǎng)千斤頂壓網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)。 1-上網(wǎng)卷；2-下網(wǎng)卷；3-導(dǎo)向輪；4-下網(wǎng)千斤頂 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu)1-上網(wǎng)卷；2-下網(wǎng)卷；5-聯(lián)網(wǎng)器 類似于釘書機(jī)。 兩個(gè)千斤頂通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)聯(lián)網(wǎng)器上的壓塊，使聯(lián)網(wǎng)卡穿過兩片網(wǎng)的搭接部分，從而使兩片網(wǎng)成為一體，完成聯(lián)網(wǎng)。 第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) (二)大傾角液壓支架 支架最大高度不大于3.2m、使用傾角為350550，或最大高度3.2m以上4.5m以下、使用傾角200400的液壓支架。 大傾角液壓支架與普通支架相比特點(diǎn)： 1受力狀態(tài)復(fù)雜 當(dāng)截高3m，傾角300時(shí)，頂板對支架的合力作用點(diǎn)已經(jīng)位于底座的外邊支架掩護(hù)梁受側(cè)向力非常大大傾

59、角支架在設(shè)計(jì)和制造中要保證有足夠的強(qiáng)度，尤其是掩護(hù)梁要有較大的安全系數(shù)。 2支架自由狀態(tài)失穩(wěn) 支架安裝在傾角大于200的工作面時(shí)，在非支撐狀態(tài)或自由狀態(tài)時(shí)，自身失去穩(wěn)定性。為防止支架倒架和下滑，要求支架配備防倒、防滑機(jī)構(gòu)支架結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。第三節(jié) 液壓支架結(jié)構(gòu) 3作業(yè)環(huán)境惡化 支架在傾角200550工作時(shí)，頂板冒落碎石或片幫煤塊在重力作用下產(chǎn)生很大的加速度，將威脅工人安全，應(yīng)有完善的防護(hù)裝置。 為增加支架的穩(wěn)定性，在支架設(shè)計(jì)時(shí)，盡量增加支架的底座寬度，降低支架重心。 大傾角液壓支架除滿足普通支架技術(shù)要求外，還應(yīng)滿足特殊要求： (1)為防止升、降架時(shí)矸石傷人，液壓系統(tǒng)采用鄰架控制。 (2)嚴(yán)格控制

60、雙紐線機(jī)構(gòu)銷孔間隙，雙紐線機(jī)構(gòu)銷孔與銷軸的間隙應(yīng)小于1.6mm，連接耳座軸向最大配合間隙小于12mm。 (3)支架應(yīng)有足夠的初撐力，初撐力與工作阻力之比不小于83%，配備初撐力保持閥，使支架保證達(dá)到初撐力。 (4)移架機(jī)構(gòu)在收回位置時(shí)，推移機(jī)構(gòu)與底座前端單邊側(cè)向間隙不應(yīng)小于30mm。 (5)在支架最大使用角度時(shí)，保證支架的一側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板推出和收回后，支架最大和最小總體寬度滿足工作面最大傾斜角對寬度的要求。 (6)支架的活動(dòng)側(cè)護(hù)板應(yīng)為雙側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板。側(cè)護(hù)板應(yīng)滿足相鄰兩支架前、后錯(cuò)動(dòng)一個(gè)步距時(shí)，保證移架方向不小于200mm的重合量；相鄰兩架高差200mm時(shí)，保證頂梁側(cè)護(hù)板在高度方向上有不小于200