大倾角液压支架设计与应用
大倾角轻窄型液压支架防倒防滑效果分析
问题探讨大倾角轻窄型液压支架防倒防滑效果分析王立波(开滦集团蔚州矿业有限责任公司单侯矿河北蔚县075700)摘要:东欢坨矿业公司在大倾角工作面采用了自主研究的轻窄型液压支架,介绍了支架及工作面设备的防倒、防滑措施。
关键词:大倾角工作面 轻窄型液压支架 防倒防滑中图分类号:TD355+.45 文献标识码:B 文章编号:1006-0898(2007)02-0064-021 概况1.1 工作面位置和范围东欢坨矿业分公司2118工作面为北一采区11煤层首采工作面,该工作面位于-500水平北一采区上山北侧,-500水平北二大巷东侧,采面北侧为F3断层煤柱,工作面走向长429m,倾斜长89.8m,煤层厚度平均1.4m,煤层倾角平均25°。
1.2 轻窄型液压支架基本技术参数2118工作面采用了自主研究的ZY2800-10/23轻窄型掩护式支架。
支架的基本技术参数:支架高度:1000～2300mm;支架宽度:1190～1330mm;支架初撑力:2180～1784kN;支架工作阻力:2800～2288kN;支架中心距:1250 mm;支架支护强度:0.62～0.54M Pa;对底板比压:0.6～0.54M Pa;支架重量:7587kg。
2 大倾角工作面液压支架的倾倒、下滑机理当工作面倾角增大时,液压支架的重心位置线,或者顶板压力和支架重力合力作用线将偏离支架底座,支架在合力力矩的作用下,将以轴线旋转,使支架向下倾倒。
由几何关系和力矩平衡条件可以得出不倾倒的条件是Q r≤Gx,进而可以推导出支架不倾倒所适应的煤层倾角为: tgα=QB/(Q×H+G×H1)α=arctg{QB/(Q×H+Q×H1)}式中:Q为顶板压力;B为支架底座宽度;H为支架使用高度;a为煤层倾角;H1为支架重心高度。
从以上公式可以看出,使支架适应大倾角不下滑的条件是:①支架底座加宽;②支架重心高度降低;③支架使用高度降低;④顶板对支架压力应增大;⑤支架初撑力要大。
大倾角综采工作面液压支架的防倒-防滑探究
大倾角综采工作面液压支架的防倒\防滑探究摘要：文章时大倾角综采工作面液压支架的防倒、防滑、提出自己的见解，供同行参考。
关键词：防倒；防滑大倾角综采工作面的投入，给煤矿技术人员带来了一个新的课题。
即大倾角综采中的液压支架，如何防倒、防滑，本人对此将做一些粗浅的分析。
1大倾角综采工作面液压支架的防倒在大倾角综采(综放)工作面回采过程中，液压支架的“倒架”现象屡见不鲜。
所谓“倒”是“歪倒”，即“不正”之意，并不是指液压支架发生侧翻，真正倒了。
大综采(综放)工作面液压支架之所以出现“倒架”，主要是由于液压支架的本身重量大(12t～20t不等)支架的重心偏高，而且液压支架的底座是通过“十字头”同煤帮运输机铰接在一起的。
所以大倾角工作面的液压支架在和工作面顶底板做相对运动(移架)时，液压支架本身有“侧翻”的倾向。
①大倾角综采(综放)工作面液压支架克服“倒架”现象的可行性分析。
我们首先举一个简单的例子进行对比分析。
如图1所示：在一个倾角为θ≥30度的采煤工作面中，有一根单柱a，在没有升起前，作业人员若不扶住它，它必然会歪倒(a1)。
当把单柱升起，和顶板接硬、初撑有力时，不需要人员扶它，它也不会歪倒(a2)。
同理如图2，如若“单独”的一个液压支架b，升起后，有初撑力，它一定也不会歪倒，即不会出现“倒架”现象。
但是，液压支架在工作面内不可能永远固定不动，它要随采区架移动而前移。
必然会有架子顶梁脱离顶板的时候。
此时2号架子顶架以1号、3号，架子的侧护板为“滑道”，也不会出现“倒架”现象。
这样加子可逐架降架前移，从而完成工作面的正常回采。
我们通过上述对比。
类比分析，可以得出一个结论：无论工作面倾角θ多大只要保持工作面顶板完整，控制好1、2号液压支架档歪倒，那么工作面的液压支架就不会出现“倒架”现象。
换言之，大倾角工作面的液压支架防止“倒架”是安全可行的。
②大倾角综采(综放)工作面液压支架出现“倒架”现象的根本原因，预防及处理方法。
液压支架设计与应用毕业论文
液压支架毕业论文1 绪论回采面中，为了确保工作面机器和人员的安全生产，要对顶板进行支撑和管理，以防止工作面空间的顶板冒落。
液压支架是以高压液体为动力，由金属构件和若干液压元件组成。
它使顶板的支撑、切顶、移架和输送机等工序全部实现了机械化。
因而大大地改善了回采工作面的工作条件、降低了人们的劳动强度，有效地增加了劳动安全性，使工作面的产量和效率得到了很大的提高，并为工作面的自动化创造了条件。
但液压支架对煤层的地质条件要求较高。
液压支架动作原理可概括如下：液压支架在工作过程中，必须具备升、降、推、移四个基本功作，这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的。
(1) 升柱当需要支架上升支护顶板时，乳化液进入立柱的活塞腔，另一回腔液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁紧紧接触到顶板。
(2) 降柱当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一回腔液迫使活塞杆下降，于是顶梁脱离顶板。
(3) 支架和输送机前移支架和输送机的前移，都是由底座上的推移千斤顶来完成的。
当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液进入推移千斤顶的活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。
支架的支撑力与时间的曲线，称为支架的工作特性曲线，如下图所示：图1—1 支架工作特性曲线支架立柱工作时，其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段。
支架在升柱时，高压液进入立柱下腔，立柱升起使顶梁接触顶板，立柱下腔压力增加，当增加到泵站工作压力时，泵站自动卸载，支架的液控单向阀关闭，立柱下腔压力达到初撑力，此阶段为初撑阶段；支架初撑后，随顶板下沉，立柱下腔压力增加，直至增加到支架的安全阀调定压力，立柱下腔压力达到工作阻力。
此阶段为增阻阶段，随着顶板压力继续增加，使立柱下腔压力超过支架的安全阀压力调定值时，安全阀打开而溢流，立柱下缩，使顶梁压力减小，立柱下腔压力降低，当低于安全阀压力调整值后，安全阀停止溢流，这样在安全阀调整压力的限制下，压力曲线随时间呈波浪形变化，此阶段为恒阻阶段。
大倾角综采放顶煤液压支架在某矿的使用及分析
２１ 年第３ 期 ０１ ５
科技 一向导
◇ 能源科技◇
大倾角综采放顶煤液压支架在某矿的使用及分析
王 斌
（ 义马市义煤集 团常村煤矿
河南
义马
４２ ０ ） ７ ３ ０
【 要】 对某矿 大倾 角综采放顶煤液压支架使 用情 况和容 易出现 的问题进行分析 ， 摘 针 如十字头损 坏、 后部槽千 斤顶容 易拉坏 、 支架夹斜 以
２大倾 角 主 要 关 键 技 术 改 进 ．
根据生产的实际需要 ． 化设备需求 ． 优 合理配备综采设备。 由于我矿对 初采时期 ． 对工作面进行调斜。 因为上顺槽超前下顺槽 ． 了能够实现 为 机 电设备方 面进行 着严格管 理 。 加强 了对机 电检 修 ． 损坏 的设 备要及 安全 回采 。 我们决定将工作面顺 直后进行正常 匝采。 在初采期间 ． 工作 时上交 、 及时修理 ， 确保井下有充足 的备用配件 ， 保证机 电设备的正常 面老塘先不放煤 ． 待正常回采后进行放煤 。 运转 。支架特点 ： ２２放煤步距 ． （） １ 支架具有较好的纵、 向稳定性 ；２ 放煤效果好 ， 横 （） 通过尾梁上 我们 根据 已有 的地质资料 和现场 观测 ．工作 面顶板不 稳定 ． 确 下摆动与插板伸缩配合实现煤体松动 ． 破碎大块煤 ． 时将碎煤放出 ， 及 定放煤 步距为一采 一放 ， 即采放 比 ｌ １ ： 。根据大 坡度 工作面 的特 点 。 并挡住大块矸石 ， 放煤 １设置 了较好的喷雾装置 ；３ 移架 阻力小 ， ２ １ （） 后 采用 中部进 刀方式 比较适 宜 ． 割煤 时有 白下而上 和由上而 下两种 方 工作 运行状态好 ， 于移架 ；４ 顶 梁和底座 便 （） 式 。当需 防滑时采用 自下而上 ， 此方式是 正规作 业生产 申的主要 循 部运输机设置 在地板上 ， 上均设有防倒防滑连接耳座 、 装置 防倒 环作 业方式 。当工作 面有上窜趋 势需要设备 支架有 一定下 滑 时 ． 采 ４支 架 在 使 用 中 出现 的 主 要 问题 及 分 析 ． 用 由上而下作 业方式 。无 论何种 方式 ． 其进 刀长度 必须大 于采煤 机 ４ 支架夹斜现象的分析 ． １ 长度 的 ２ 。 倍 大倾角煤层开采由于倾角大， 工作面设备会出现 向‘ 滑移和倾倒 。 Ｆ ２３放煤方式 ． 很容易失去稳定 。 由于一人在移架过程中操作不 当 ， 或 没有收侧护板 ， 放煤方式 不仅对工作 面煤 炭采出率 、 含矸率 影响较大 ． 同时还会 支架的前端不能有效的支撑顶板 ． 易使架子 出现夹斜现象 很容 影响到总的放煤速度 ． 正规循环的完成 以及工作 面能否高产。根据现 ４２十字头损坏现象的分析 ． 场管理经验 ， 我们采用单轮 、 间隔、 多口放煤 。 先放 ｌ 、 号 、 号等单 号 ３ ５ （） １十字头质量较差 ， 容易弯曲 ， 成推槽 闲难 ， 造 损坏十字头 。（ ） ２ 号支架 的煤 。由于该矿综放面采用双运输机低位 放顶煤 支架 ， 基本消 作面容易产生台阶 ．推运输机 闲 除 了脊 背煤 的损失 ． 我们 又考 虑到现场放煤过程 中的可操作性 ． 在工 采煤机在割煤过程 中抬刀 ．导致工一 难． 容易损坏十字头。（ ） ３ 工作面支架 夹斜 。 座与推移千斤顶形成一 底 作面范 围内实行分段作业。 实践证明 。 该矿采用这种放煤方式丢煤少 ． 定角度 ． 推槽过程 中十字头受力不均匀 ． 易损坏十字头 。 容 混矸少 ， 实现 了高产高效 。
大倾角煤层综采液压支架选型分析
大倾角煤层综采液压支架选型分析随着矿井开采的不断深入，大倾角煤层的开采越来越受到关注。
煤层倾角越大，开采难度越大，对于工人的安全要求也越高。
在煤矿采掘过程中，采用液压支架是必不可少的设备之一。
因此，对于大倾角煤层综采液压支架选型分析显得尤为重要。
一、大倾角煤层的特点大倾角煤层的主要特点是倾斜度大，一般超过45度，并且煤的倾角会随着深度的增加而增加。
同时由于煤层倾斜，所以在采矿过程中需要大量的支护措施，否则容易发生地面塌陷等事故。
同样，由于地质条件的复杂性，大倾角煤层的煤质也比较复杂，煤质不均匀性较强，使得采掘难度较大。
二、综采液压支架的分类液压支架是自动化程度较高的支护设备，其主要作用是对煤壁进行支撑，同时在煤层底部构成一坚固的支架体系，防止地面塌陷，保证开采的安全和顺利进行。
可以根据用处和特点将综采液压支架分为以下几种：1、单底板支架单底板支架是在煤层底部使用一块厚度较大的底板，承受煤壁重量和煤壁压力，由于底板厚度较大，不易变形，因此能够承载大量的荷载。
这种支架的优点是可以结构简单，易于安装和维护，而且适应性较强。
但是单底板支架的缺点是支撑范围较小，煤壁与底板间的空隙较大，容易发生煤层塌陷等问题。
2、分段式支架分段式支架采用普通液压支架的承载结构，通过在支撑框架上加装板筋，支架框架被分为若干小段，使得支架结构具有更好的适应性、补偿性和可靠性。
这种支架采用分段结构设计，可以更好地适应倾斜煤层的复杂地质条件。
3、盖板式支架盖板式支架是一种通过铸铁、钢板、钢管或整体法兰盘进行补强的支架结构。
当地质条件比较复杂或者采煤厚度较大时，盖板式支架可以确保支架的稳定性和安全性。
三、大倾角煤层综采液压支架选型分析针对大倾角煤层的特点和综采液压支架的分类，我们可以对大倾角煤层综采液压支架的选型进行分析。
1、单底板支架对于倾角在45度以下的一般煤层，可以采用单底板支架，它可以承受地压力和煤壁重量。
但是对于倾角较大的大倾角煤层，单底板支架无法满足需要，因为煤层的倾斜角度会导致支架与煤壁之间的空隙较大，而单底板支架容易发生抽屉和落石，降低矿井的安全性。
大倾角综采工作面液压支架减架技术实践
大倾角综采工作面液压支架减架技术实践[摘要]本文根据大倾角综采工作面减架的实际情况，采用上行后退式掩护支架拆除技术与下行移架拆除技术综合应用，成功解决了工作面上端头顶板难维护问题，安全快速地完成大倾角综采工作面支架减架。
[关键词]移架拆除；掩护支架；顶板支护1.工程概况：新庄孜矿66111综采工作面的倾向长度为196m，共计131台液压支架。
随着采煤工作面的推进，工作面的倾向长度缩短为168m，支架的数量只需要113台，为了保证采煤工作面的正常运转，114#-131#支架共计18台支架需要拆除、装车上井。
拆除支架段最大倾角40°，平均倾角36°。
上风巷采用锚梁网联合支护项板，工作面上端头向外20m配合两排4.5m工字钢走向挑棚超前支护，工作面刷面后114#-131#支架段通道用3.6m走向工字钢棚支护。
110#-131#支架段架顶铺网穿绳，并架设顺山4.5米工字钢护顶，工字钢间距800mm。
2.拆除方案确定第125#、126#液压支架正对上风巷口，第127#液压支架至第131#支架处于上风巷上端，传统的后退式掩护支架拆除工艺不能满足整个工程施工，结合现场条件最后确定拆除方案分三部分进行，第一部分：利用传统掩护支架拆除工艺进行拆除，先拆除115#液压支架，然后将114#液压支架拉出架窝调整作为掩护支架使用，依次逐架拆除116#～124#架，掩护架随着移动到上端头时先保留作为维护上端头顶板使用；第二部分：采用无掩护支架下行移架工艺拆除127#-131#支架段。
第三部分回拆126#架、掩护架、125#架。
3.拆除工艺（1）掩护支架拆除工艺大倾角综采面工作面因倾角大，支架容易在拆除过程中侧翻及歪倒，单绞车的拆架方法不能使用，针对这种情况，我们采用双绞车互相配（如图1）进行支架拆除。
在拆除过程中，1#绞车主要是牵引待拆除支架及防滑，2#绞车挂支架侧护板上方防止支架在拆除移动时翻倒。
两部绞车互相配合将支架进行拆除。
大倾角综放工作面液压支架稳定性控制技术的应用研究
工艺与设备2019·07152Modern Chemical Research当代化工研究达到皮带的回转点位置时，拆除巷道口的JH-30回柱机以及与皮带进行连接的皮带卡，回收回柱机的钢丝绳，同时利用22KW的绞车下方皮带约100m位置，以便使得JK-30回柱机钢丝绳与第二捆皮带的皮带卡进行连接。
利用JH-30回柱机以及110KW重型绞车，完成对第二捆皮带的铺设工作。
当位于巷道口的JH-30回柱机滚筒上的钢丝绳缠满之后，停机，拆除回柱机钢丝绳与皮带卡之间的连接，再次利用110KW重型绞车将回柱机滚筒钢丝绳拉伸至皮带输送机机头位置，按照上述方法完成皮带机皮带第三捆皮带以及后续皮带的硫化连接以及铺设工作。
当带式输送机皮带完成铺设之后，将第一捆铺设的皮带首端与22KW轻型绞车钢丝绳进行连接，依次绕过驱动I滚筒的导向滚筒以及驱动I滚筒，拉至硫化平台之上，皮带的留设长度应进行计算，将第一捆的端口以及最后一捆的尾部在硫化平台之上进行硫化连接，从而使整个皮带输送机皮带处于一个封闭的循环。
完成对皮带机皮带硫化连接之后，依次从上部到下部完成对输送机支腿、中部支架以及输送机上下托辊的安设工作，每次安设的长度为50m，充分利用起重葫芦，将输送机的上部皮带以及下部皮带拉起，完成对输送机支腿、横梁、中间支架以及下部托辊的安装工作，利用起重葫芦将下部皮带下放至下部托辊之上后，再依次安装皮带机上部托辊支架以及托辊，上部托辊安设完毕后，将上部皮带下放至上部托辊之上，完成支架的安装工作。
以50m为一个循环，安装完皮带机中部支架之后，拆除起重葫芦，依次安装另一循环支架。
4.效果分析（1）工期对比。
采用新式大倾角巷道带式输送机安装工艺，先将皮带机机头位置安设硫化平台，将铺设完毕的皮带硫化成一个整体，有效的减少了皮带硫化占用时间，缩短皮带安设工期；同时新工艺将硫化平台安装在机头位置，避免了传统工艺中硫化平台的拆卸、移动、安装等工序，节省时间；通过经验可知传统皮带安装工艺安装用时需要55d，而采用新皮带安装工艺用时仅45d。
大倾角大采高采煤工作面端头自移式液压支架的设计(DOC)
大倾角大采高采煤工作面端头自移式液压支架的设计马力强；张东生；张成国；曹新奇中国矿业大学关键词：端头支护；自移式液压支架；大采高；大倾角摘要：ZTZL60000/25/45端头自移式液压支架的研制不仅是为了满足大倾角大采高采煤工作面的需要，而且大大降低了工人的劳动强度。
不仅提高了端头支架的强度，提高了支护的安全性和可靠性。
先进的支护方式解决了工作面预留的三角煤问题，提高了支护效率，降低了支护成本，而且回采大巷的高度增加了，产生一定的经济效益引言带有金属铰接顶梁的单体液压支柱通常作用于工作面端头以及双巷。
根据巷道断面和顶板压力为了保证逃生畅通确定了支护参数。
然而，带有金属铰接顶梁的单体液压支柱的端头支护仍有一些突出的问题，比如较低的支护强度，较慢的支护速度，高成本高劳动强度以及安全性较差。
支护范围是问题的关键，特别是运输平巷道，由于多种设备在这运转，而且他们必须随着工作面推进移动，导致支撑难度大。
因此，工作面和回采巷道的端头支护总是成为一个影响生产的制约因素。
引进先进的自移式液压支架是解决上述问题的一个有效途径。
由于设备安装复杂的紧密关系最后支撑结构的设计似乎是更困难的。
ZTZL60000/25/45端头自移式液压支架是基于现有支护的各种特点和用途分析，取代了带有金属铰接顶梁的单体液压支柱转载时机械化的卸压和移架，具有支护的范围大，稳定性好，适应性强等优点，克服了常用支护方法顶板的支护效果差的同时，也解决了工作面预留三角煤的有关问题。
1地质条件3号煤层是高庄煤矿3509工作面开采，平均厚度5.5m和19平均倾角（最大42°）。
综放全厚采用大采高开采，在开采深度范围从-300到-500米。
3509工作面运输大巷的最大高度3.75m最大宽度 3.80m。
运输大巷的设备种类和管线敷设情况如图a.1所示。
图A.1 3509工作面运输大巷剖面图2支护类型和主要参数2.1支护类型根据最终的支护方式和皮带输送机之间的匹配关系，它分为部分控制支护，中央控制支护和终端控制支护。
大倾角综采工作面液压支架稳定性分析
摘 要 ： 液压支架在大倾角工作面条件下 ， 由于支架 的重心方 向与支护 阻力方 向形成较大夹 角， 支架会产 生 下滑 的分力 ， 同时支架 的重心方 向可 能偏 出支架的底座 ， 由此产 生支架歪倒 的可能性。本文通过对赵各庄矿 业公 司３ ３ ７ ２大倾角综采工作 面液压 支架稳定 性进行研 究， 分析 了大倾 角综采 工作 面的顶板运动规律及 支架 的受力情况。提 出了工作面液压支架相应的防倒 防滑改进措施 ， 为实现 ３ ３ ７ ２大倾 角综采工作面安全 高效的
量２ １ ． ９ ５万 ｔ
工 作 面直 接 顶 为 ０ ． ８ ｍ 深灰 色 粉 砂 岩 ， 老 顶 为７ ． ８ ５ ｍ灰 色 中砂 岩 ， 直 接底 为 １ ． ９ ３ ｍ 灰褐 色粉
受 支承 压力 的作 用 而变 形 破 坏 ， 而且 受 倾 斜 方 向 重 力分 力 的作 用 发 生变 形 破 坏 ， 甚 至在 倾 斜 方 向
回采 提 供 了理 论 依 据 。 关 键 词 ：大倾 角 综采 工作 面 ； 稳定性 ； 防倒 ； 防 滑 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ５ ． ４ ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ ２— ７ １ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ４４— ０ ４ ０
发 生移 动 。因此 ， 大 倾 角煤 层 的顶 板不 是 沿 法 向 移动 ， 而是沿 一条 逐 渐 接 近重 力 作 用方 向 的 曲线 移动 ， 顶 板越 不 稳 定 ， 其 移 动 曲线 偏 离法 线 越 远 。 顶板移 动 的法线 分 量对 支 架 产 生垂 直 作 用 力 ， 有 利于支 架 的稳定 ； 而顶 板 移 动 的切 向分 量对 支 架 产生侧 向力 ， 导 致 支 架倾 倒 。顶 板 运 动 方 向与 煤
大倾角薄煤层液压支架挡矸装置的设计及应用
造较硬， 煤中夹有一厚 0.03~.04 凝灰质泥岩夹矸， 以 操作 千 斤 顶 使 其 活 塞 杆 伸 出 ，将 一 级 滑 板 （同 时
煤层 顶 板 为 泥 质 粉 砂 岩 ，厚 5.0 m，底 板 为 泥 岩 ，厚 1.5 m。 煤层厚度在 0.8～3.2 m，平均厚度为 1.6 m。 煤 层倾角 29～45°，局部达到 50°，平均倾角 40°。配套设 备为：MG200/456-WD1 采煤机，SGZ730/400 刮板输 送机。 2 挡矸装置
3 新型风井防爆盖优点 （1）该 新 型 防 爆 盖 结 构 简 单 、 造 价 低 、 操 作 和 维
［1］单辉祖. 材料力学［M］. 北京：高等教育出版社，2004. ［2］哈尔滨工业大学理论力学教研室. 理论力学［M］. 北京：高等教育
出 版 社 ，2003. 作者简介： 姚贵英（1960- ），女，河北武邑人，教授，1983 年以来 一直从事矿山机械研究与开发工作， 承担省市级科研课题多项，拥 有国家专利 6 项，发表学术论文 20 余篇 ，出 版 著 作 3 部 ，电 子 信 箱 ： zyg3886@163.ocm.
（1）架间挡矸装置 架间是人员行走和操纵设备的主要位置，为了 防止从工作面上端滚落的煤及矸石砸伤人员，必须
带动二级滑板和千斤顶）推向支架中间通道；然后 再操作千斤顶使其活塞杆伸出，将二级滑板推向支 架的中间通道。 此时该挡矸装置完全展开，基本上 可以把架间通道防护起来。
（2）机道挡矸装置 在大倾角综采工作面中，当采煤机截割煤时或 截割煤后，煤壁和顶板上破碎的煤和矸石会时有掉 落，进而沿着工作面向下翻滚。 由于工作面倾角较 大，这些煤和矸石受到重力加速度倾斜面分速度的 作用，速度和冲击力都非常大，极易砸坏下方的机 组和伤害工作人员。 因此也有必要在机道设置挡矸 装置。 该机道挡矸装置主要包括：耳座、挡矸板、滑动 挡板、活页挡板、挡矸千斤顶和固定把手及销轴等， 如图 2 所示。
大倾角液压支架设计要点及应用注意事项
收稿 日期 ：２ ０ ０ ０ ６— ９—１ ３
作者简介 ：冯振忠 （９ ８一） １６ ，男 ，河北柏 乡人 ，１９ ９ ２年毕业 于唐 山工程技 术学院 ，现在邢台矿业 （ 团） 限责任公司 集 有 机械厂从事技术工作 ，任主管工程 师。
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维普资讯
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２０ ０ ７年第 ２ 期
煤
炭 工
程
大倾 角液压 支架设计要点及应 用注 意事 项
冯振 忠
（ 台矿业 （ 团） 限责任公司 机械厂 ，河北 邢 台 ０ ４ ０ ） 邢 集 有 ５ ００
摘
要 ：急倾斜 煤层 的 高产 高效 机械 化 开采 一直是 采煤 行 业的技 术难 题 ，由于煤层赋 存 条件
的特殊性 ，给安全、高效、机械化开采带来了诸多困难。大倾 角液压支架合理设计及正确应用为 该类煤 层 的顺利 开采 提供 了技 术保 障 。论 文 阐述 了大倾 角液压 支架 的定 义、特 点及技 术要 求 ，并 结合其特殊的使用情况，提 出了大倾角液压支架的设计要 点及其应用过程 中的注意事项。
够 的强度 ，尤其是掩护梁 要有较 大的安 全系数 。
１ １２ 支架 自由状态失稳 ．．
⑤在支架设计最 大使用 角度 时 ，应保证 支架 的一侧 活动侧
护板推出和收 回后 ，支架 的最 大和最小 总体 宽度 满足工作 面最大伪斜角对宽度 的要 求 ；⑥ 支架活 动侧 护板应 为双侧
活动侧护板 ，侧方向不小 于 ２０ ｍ 的重合量 ，相邻 两架高 保 ０ｍ
１ １ 大倾 角液压 支 架的特 点 ．
１ １ １ 受力状态复杂 ．．
当采高 为 ３ 倾 角为 ３。 ， 板对 支架 的合 力作 用 ｍ， ０时 顶 点 已位 于底 座的外边 ， 时支 架的掩护梁 受侧 向力 非常大 。 此 因此大倾角 液压 支架在 设计 和制造 过程 中要保 证支 架有 足
液压支架在大倾角工作面上的应用
护系统的稳定性和可靠性对确保工作面安全生产致 关 重要 ， 以排 头支 架 的稳 定 性 成为 工 作 面开 采 系 所 统 整体稳 定 的基 础 。
２ 支架稳 定性分 析
工作面支护系统的主要功能是 ： 确保成套综 ①
采 设备稳 步地推 进 ； 支护 围岩 以 防止 冒顶事 故 的 ②
Ｋ ｙ ｒｓ： ｉｃｉｅ ｅｍ ；ｆｌ － ｃ ａ ｉ ｄｗｏｋｎ ａ ｅ ｙ ｒｕｉ ｕ ｐ ￣ ｅ ｗｏｄ ｎ ｌ ｄ ｓａ ｎ ｕｌ ｍｅ ｈ ｎｚ ｒ ｉｇｆｃ ；ｈ ｄａ ｌ ｓｐ ｏ ｙ ｅ ｃ
１ 概 述
我 矿某综 采 工 作 面倾 角 达 到 ４ 。如 何 保 证 大 １， 倾角煤 层工作 面液 压支 架 的稳 定 性 ， 确保 生 产 安 是
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｈ ｕｌ－ ｃ ａ ｉ ｄ ｃ ａ ｗｏｋｎ ｃ ｔ ｅｍｉｉｇｃ ｎ ｉｏ ｆｐｔｈｎ ｅ ｌ ｈ ａｕ ｅ ｓｒｃ ： ｔｔｅｆｌ ｍｅ ｈ ｎｚ ｏ ｌ ｒ ｉｇｆ ｅｗｉ ｔ ｎ ｎ ｏ ｄｔ ｎｏ ｉ ｉｇｓａｎ，ｔｅｍｅ ｓｒｓｔ ｙ ｅ ａ ｈｈ ｉ ｃ ｏ
是沿 法线方 向移动 的 ， 顶板 压 力 沿法 线 方 向 的分 力
。 ／ｔ￣ 而 ＝ｘｇ ＋ ｃｏ
ｂ＋ ２ｂ 蒜Ｐ （＋ ） ｈ
３ 工作 面支 架防下 滑和倾倒 的措施
支 架 的受 力分 析如 图 １ 所示 。在 大倾 角煤层 综 采工作 面 ， 架在 顶 板 压力 Ｐ、 架 自重 、 架 挤 支 支 邻
发生。前一种 功能要求支架组成 串联 系统依 次推 进， 无论系统中哪一架发生故障， 都会影 响整个综采
面支架系统 的正 常推进 。后一 种功能 的实现有 赖 于 综采 面支架 系统 中每架支 架的正 常工作 。在这 样一 个系 统 中 ， 当所有支 架都正 常工作 时 ， 统就处 于正 系
大倾角综采工作面液压支架的防倒防滑及处理方法解读
大倾角综采工作面液压支架的防倒防滑及处理方法李学荣神华宁煤集团枣泉煤矿摘要:在深入探讨液压支架使用过程中“倒架”原因,在此基础上提出了液压支架“倒架”事故的预防,文章结合现场事故案例,对现场处理方法进行可行性研究,探讨有效的处理方法。
关键词:液压支架倒架原因倒架的预防处理方法综合机械化采煤工作面推进过程中液压支架倒架事故偶有发生,很有可能造成支架损坏,甚至工作面停产,严重影响矿井连续正常生产,合理的使用液压支架与及时的处理倒架是现代化矿井大倾角、大采高工作面安全高效运转的重要课题。
一、原因定义:在生产过程中,遇到液压支架的倾斜歪倒事故,即倒架。
引起液压支架倒架的因素很多,归纳起来,主要有以下几个方面:1、随煤层倾角增大, 支架重力的作用线超出支架底座宽度边缘时便会倾倒,倾角越大,支架重心偏移越远,支架越不稳定。
此外,煤层倾角较大时,顶板移动方向偏离煤层顶底板的法线方向,也会使支架倾倒。
2、工作面的采高掌握不好,部分区域采高大于支架最大支撑高度,或工作面局部顶板冒空时,会因支架吃不上劲而歪斜。
当顶板破碎起伏不平时,顶梁不能平整地和顶板接触,支架受力不均,产生偏心载荷而使支架失稳发生歪斜倾倒。
3、调整工作面的伪斜时,磨刀处没有推进度,支架反复支撑顶板,破坏顶板的完整性,使顶板破碎,且极易出现输送机和支架的上窜下滑、挤架、咬架倒架等问题。
4、工作面煤层倾角较大时,液压支架的重力沿煤层倾向的分力大于支架底座和底板间的摩擦力,便会产生侧向移动,出现倒架;5、垮落矸石沿底板的下冲作用,也会使支架在煤层平面内移动,使支架倾斜。
6、当工作面底板松软或浮煤、浮矸过多时,造成支架底座下陷,压力不均,支架底座不能平整地和底板接触,支架稳定性降低,也易发生倒架事故。
7、倒架事故往往发生在移架过程中, 因此必须注意观察移架时支架的工作状态和顶板变化情况;在调整支架时将支架的尾梁过分的向上调,造成支架尾梁上甩,支架的重力线偏移,造成支架倾倒歪斜。
赵各庄矿大倾角放顶煤液压支架应用技术分析
赵各庄矿大倾角放顶煤液压支架应用技术分析[摘要]深入分析了轻型液压支架放顶煤开采技术的特点，介绍了该技术在赵各庄矿的应用情况，得出了轻型液压支架放顶煤开采技术是适合于开采开滦集团赵各庄矿急倾斜大倾角煤层的开采技术，应当在全公司大力推广应用。
【关键词】大倾角；液压支架；回采工艺1.矿井概况唐山开滦赵各庄矿业公司始建于1906年，是一个有近百年开采历史的高瓦斯突出矿井，矿井主要提升井为多个暗立井且井筒小，井下主要运输巷轨距457mm，开拓十四水平大巷深度已达-1200m，目前生产运输水平大巷为十三水平-1100m，矿井年生产能力140万吨。
煤层地质条件极为复杂，煤层倾角20-90度，局部区域为反山区；单一煤层厚度在0.4m-12m，矿井目前主要可采煤层为7、9、11、12煤层，急倾斜煤层储量占全矿井的60%以上。
随着40-60度倾角的难采煤层比重增加，严重影响了矿井产量的提高，制约了公司发展和经济效益的提高。
2. 轻型液压支架放顶煤开采工艺特点急倾斜厚煤层难采区域采用轻型液压支架放顶煤开采工艺，与同一区域、同一煤层采用伪斜柔性掩护支架采煤法、落垛采煤法、伪斜长壁采煤法、分层单体柱放顶煤等开采工艺相比，具有如下特点：（1）支护强度高[1]。
工作面采用轻型液压支架支护，支护强度远远大于单体液压支柱、掩护支架和木柱，加之液压支架配置的伸缩梁，可及时有效地控制顶板，防止片帮、冒顶等顶板事故的发生。
（2）作业环境好。
采用水平分层轻型液压支架放顶煤工艺，可避免出现煤壁和采空区的煤矸石进入作业空间伤人事故，作业空间比柔性掩护支架和落垛工作面大，煤尘降低，有效地改善了员工的作业环境。
（3）通风系统可靠。
采用全风压独立通风系统，避免了伪斜柔性掩护支架采煤法、落垛采煤法需要的长期压风掘进、压风出煤问题，通风系统可靠，有利于瓦斯治理。
（4）资源回收率高[2]。
采用水平分层开采，各阶段不再留设阶段煤柱，资源回收率高；支架的支撑力高，可以有效地破坏顶部煤体，再配合深孔松动爆破和液压支架配置的尾梁插板，可有效地增加顶煤的放出率，提高工作面回采率。
大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的研制
大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的研制摘要：本文介绍了一种用于特厚煤层放顶煤液压支架的新型设计，它采用了大倾角设计，使其能够有效地阻止煤层裂隙和突出部位的形成，为支撑的安全性提供了有力的支持。
本文还探讨了大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的制作原理、应用场景以及设计特征，并提出了未来可能的发展方向。
关键词：大倾角特厚煤层；放顶煤液压支架；设计；发展正文：1. 为了改善传统的煤层放顶支撑工程的效果，研究人员开发了一种大倾角特厚煤层放顶煤液压支架。
该设计采用了大倾角，比传统的支架更有效地阻止煤层裂隙和突出部位的形成，从而为支撑的安全性提供了更强的支持。
2. 本文详细介绍了大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的设计原理及结构特征，包括螺栓、连接件和悉数钢管等。
此外，本文还就该支架的化学阻抗分析、应力应变计算及应用场景三方面进行了深入探讨，以期为大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的制作及应用提供可靠无误的参考。
3. 最后，结合当前煤炭支架行业的发展趋势，本文提出了未来大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的可能发展方向，并给出了相应的发展政策。
综上所述，本文介绍了大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的制作原理、应用场景以及设计特征，并提出了未来可能的发展方向。
在设计大倾角特厚煤层放顶煤液压支架时，应该考虑到其抗裂性能。
为此，研究人员应重点关注抗裂剂的种类、用量、施工过程及支架抗裂性能指标的合理性等问题。
另外，在布设大倾角特厚煤层放顶煤液压支架时，还应考虑以下几点：首先，应当仔细检查当地煤矿的采煤技术和地质条件，以确定特厚煤层的位置及支架设计要求；其次，在施工过程中应严格控制煤层组织的变形，以保证支架的整体稳定；最后，应密切注意支架的后期使用状况，以确保其安全性。
总之，为了提高大倾角特厚煤层放顶煤液压支架的有效性，应深入研究其设计要求、安装过程及后期使用情形，并制定针对性的管理措施，以保证其安全性和可靠性。
在利用大倾角特厚煤层放顶煤液压支架进行采煤时，应注意以下几点：首先，根据支架的安装位置和抗裂性能，确定合适的距离，以便在放顶时尽可能不影响原有的支架；其次，应分析支架及其周围环境的变化，以保证支架的安全性；最后，重点关注水平煤层的裂隙和突出部位的形成，并采取施工措施以抑制其发展。
大倾角液压支架
大倾角液压支架一、大倾角液压支架的功能及特点：大倾角液压支架最大高度不大于3.2m，使用倾角为35°~55°，或最大高度3.2m以上4.5m以下，使用倾角20°~40°的液压支架,称为大倾角液压支架。
该支架一般用于开采倾角在25-60度的难采煤层。
大倾角液压支架有：受力状态复杂、支架自由状态失稳、作业环境恶劣等三大特点。
二、大倾角液压支架的工作原理：支架的动力是来自泵站的高压乳化液，经由主进液管路送到工作面，并与每架支架的进液平面截止阀相连，通过过滤器然后导入支架，再通过操纵阀组分配到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。
从支架流回的低压乳化液通过操纵阀组与回液平面截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱供循环使用。
三、大倾角液压支架的结构组成：大倾角液压支架主要由结构件、液压系统和防倒、防滑、调架及抬底座装置三大部分组成。
1.主要结构件有：伸缩梁、护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。
2.液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。
3.防倒、防滑、调架及抬底座装置包括顶梁、掩护梁的左右侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等，也包括各防倒、防滑缸的连接耳座及调架缸、抬底座缸与连接件等。
4.支架各结构件之间及结构件与液压元件间均通过销轴、螺栓等连接，管路连接采用快速接头、U型卡，拆装维护方便。
四、大倾角液压支架在安装或者使用时注意事项：1、操作者必须经过培训，熟悉支架的性能、结构及各元件的性能、作用，熟练准确的按操作规程进行各种操作。
2、支架在安装完毕后，在通液前应对主进主回油路进行通液清洗，确保液压系统中无杂物。
3、移架前要认真清理架前、架内的浮煤和碎矸，以免影响移架。
尤其是柱窝浮煤碎矸必须清除，否则可能影响立柱的摆动。
4、在拆卸或更换的各种胶管，阀类，液压缸等液压元件的管路接口都必须有专用堵头堵塞或包住，只允许在使用地点打开，使用前接头部分必须用乳化液进行清洗。
大倾角液压支架设计与应用
大倾角液压支架设计要点及应用注意事项摘要:急倾斜煤层的高产高效机械化开采一直是采煤行业的技术难题,由于煤层赋存条件的特殊性,给安全、高效、机械化开采带来了诸多困难。
大倾角液压支架合理设计及正确应用为该类煤层的顺利开采提供了技术保障。
论文阐述了大倾角液压支架的定义、特点及技术要求,并结合其特殊的使用情况,提出了大倾角液压支架的设计要点及其应用过程中的注意事项。
关键词:急倾斜煤层;大倾角工作面;液压支架1 大倾角液压支架的特点及技术要求支架最大高度不大于3.2m、使用倾角为35°~55°;或最大高度3.2m以上4•5m以下、使用倾角20°~40°的液压支架,称为大倾角液压支架。
1• 1 大倾角液压支架的特点1•1• 1 受力状态复杂当采高为3m,倾角为30°时,顶板对支架的合力作用点已位于底座的外边,此时支架的掩护梁受侧向力非常大。
因此大倾角液压支架在设计和制造过程中要保证支架有足够的强度,尤其是掩护梁要有较大的安全系数。
1•1• 2 支架自由状态失稳支架安装在倾角大于20°的工作面,在非支撑状态或自由状态时,自身失去稳定性。
为了防止支架倒架和下滑,要求支架配备防倒、防滑机构,因此支架的结构比较复杂。
1•1• 3 作业环境恶劣支架在倾角20°~55°条件下工作时,顶板冒落碎石或片帮煤块在重力作用下产生很大的加速度,将威胁工人安全。
工人在倾斜的支架通道内行走和作业,应有完善的防护装置。
1• 2 大倾角液压支架的技术要求大倾角液压支架除满足普通支架技术要求外还应满足一定的特殊要求:①为了防止升、降架时矸石伤人,液压系统应采用邻架控制;②严格控制四连杆机构销孔间隙,四连杆机构销孔与销轴的间隙应小于1.6mm;③支架应有足够的初撑力,初撑力与工作阻力之比不小于83%,并应配备初撑力保持阀,使支架保证达到初撑力;④移架机构在收回位置时,与底座前端单边侧向间隙不应小于30mm;⑤在支架设计最大使用角度时,应保证支架的一侧活动侧护板推出和收回后,支架的最大和最小总体宽度满足工作面最大伪斜角对宽度的要求;⑥支架活动侧护板应为双侧活动侧护板,侧护板应满足相邻两支架前、后错动一个步距时,保证移架方向不小于200mm 的重合量,相邻两架高差200mm时,保证支架顶梁侧护板在高度方向上有不小于200mm的重合量;⑦当工作面倾角大于35°时,支架的人行通道处应设有可靠的梯子和扶手;⑧当工作面倾角大于35°时,在采煤机机道与人行作业空间之间,支架上应有隔离装置,以防止煤块或矸石伤人;⑨支架的纵向应设有可安装防护板的吊钩;⑩工作面的下端应布置有特殊支架构成的排头支架组,配备符合安全要求的防倒、防滑、移架、系统急需解决的一个重要问题。
液压支架演示文稿
液压支架设计与使用简析
在一般情况下，液压支架的移架过程分为降架、移 架和升架三个动作。为了尽量缩短移架时间，降架时， 当支架顶梁稍离开顶板就应立即将操纵阀扳到移架位 置使支架前移；当支架移到新的支撑位置时，应调整 支架位置，使之与刮板输送机垂直且架体平稳。让后， 操作操纵阀，使支架升起支撑顶板。升架时，注意顶 梁与顶板接触状况，应尽量保证全面接触，防止受力 过大而损坏。支架升起支撑顶板厚，也应蹩压片刻， 以保证支架对顶板的支撑力达到初撑力。
液压支架设计与使用简析
液压支架设计与使用简析
液压支架设计与使用简析
液压支架设计与使用简析
不稳定和中等稳定顶板优先选用掩护式支架。 掩护式支架前端比压较大，在底板极松软条件 下，严格验算并限制支架底座尖端比压，不得 超过底板容许比压即极限载荷强度。
非常稳定和稳定的难垮落顶板和周期来压强烈 和十分强烈的顶板，优先考虑选取支撑掩护式 支架。
四连杆式护帮板
简单铰接式护帮板直接通 过销轴连接在顶梁前端， 千斤顶两端直接与护帮板、 顶梁连接。这种形式的护 帮板结构简单，加工制造 工艺简单，但挑起力矩小。
四连杆式护帮板与顶梁的交 接方式与简单铰接式相同， 但在千斤顶与护帮板间增加 了四连杆结构。这种结构挑 起力矩大，是铰接式的2-3倍。 但由于结构限制，容易损坏。
8、当工作面刮板输送机出现故障，需要用支架前 梁起吊中部槽时，必须将该支架及左右邻架的推移千 斤顶与刮板输送机连接销去掉，以免在起吊过程中将 推移千斤顶个活塞杆拉弯。
9、液压支架在使液用压过支程架中设，计要与随使时用注简意析采高的变 化，防止支架被“压死”，即：支架活柱完全被压缩 而没有行程，支架无法降柱，也不能前移。
液压支架设计与使用简析
1、移架 在顶板条件较好时，移架工作要在滞后采煤机后滚 筒越1.5m处进行，一般不超过3-5m。当顶板叫破碎 时，移架工作应在采煤机前滚筒切割顶煤后立即进行， 以便及时支护新暴露的顶板，减少空定时间，防止发 生顶板局部冒顶。对于高瓦斯矿井和较低的综采工作 面，为了保证通风断面，也可以采用滞后支护方式。 此时，应特别注意与采煤机司机密切联系和配合，以 免发生挤人、顶板冒落和割前梁等事故。 移架的方式与步骤首先根据支架结构来确定，其次 是工作面的顶板状况和生产条件。
大倾角掘进机课程设计
大倾角掘进机课程设计大倾角掘进机是一种用于地下工程的机械设备，主要用于挖掘大倾角隧道。
本文将以大倾角掘进机课程设计为题，探讨大倾角掘进机的原理、设计要点以及应用领域。
一、大倾角掘进机的原理大倾角掘进机是一种具有自动化掘进能力的设备，其掘进原理主要包括机械掘进和液压支护两个方面。
在掘进过程中，大倾角掘进机通过刀架的旋转和推进来实现掘进工作，同时利用液压支架对掘进面进行支护，确保工作面的稳定和安全。
二、大倾角掘进机的设计要点1. 刀架设计：刀架是大倾角掘进机的核心组件之一，其设计应考虑到刀盘的旋转和推进，并具备足够的强度和刚度，以应对复杂的掘进工况。
2. 液压支架设计：液压支架是大倾角掘进机的另一个重要组成部分，其设计应考虑到支架的伸缩和旋转，以适应不同倾角和曲线段的掘进。
3. 电气系统设计：大倾角掘进机的电气系统应具备灵活可靠的控制功能，能够实现刀架、液压支架等各个部件的协调运动。
4. 安全系统设计：大倾角掘进机的安全系统应包括液压保护、电气保护、排风系统等，以确保掘进过程的安全可靠。
三、大倾角掘进机的应用领域大倾角掘进机广泛应用于地下工程中的隧道、矿山和水利等领域。
在隧道工程中，大倾角掘进机可以用于掘进大倾角隧道、曲线段以及特殊地质条件下的隧道。
在矿山工程中，大倾角掘进机可以用于掘进矿山巷道和采矿工作面。
在水利工程中，大倾角掘进机可以用于水电站厂房的掘进和支护工作。
大倾角掘进机是一种重要的地下工程设备，其原理是通过机械掘进和液压支护相结合的方式来实现掘进作业。
在设计大倾角掘进机时，需要重点考虑刀架、液压支架、电气系统和安全系统等方面的设计要点。
大倾角掘进机在隧道、矿山和水利等领域有着广泛的应用。
通过合理的设计和应用，大倾角掘进机能够提高工程的效率和质量，为地下工程的建设做出重要贡献。
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大倾角液压支架设计要点及应用注意事项摘要:急倾斜煤层的高产高效机械化开采一直是采煤行业的技术难题,由于煤层赋存条件的特殊性,给安全、高效、机械化开采带来了诸多困难。
大倾角液压支架合理设计及正确应用为该类煤层的顺利开采提供了技术保障。
论文阐述了大倾角液压支架的定义、特点及技术要求,并结合其特殊的使用情况,提出了大倾角液压支架的设计要点及其应用过程中的注意事项。
关键词:急倾斜煤层;大倾角工作面;液压支架1 大倾角液压支架的特点及技术要求支架最大高度不大于3.2m、使用倾角为35°~55°;或最大高度3.2m以上4•5m以下、使用倾角20°~40°的液压支架,称为大倾角液压支架。
1• 1 大倾角液压支架的特点1•1• 1 受力状态复杂当采高为3m,倾角为30°时,顶板对支架的合力作用点已位于底座的外边,此时支架的掩护梁受侧向力非常大。
因此大倾角液压支架在设计和制造过程中要保证支架有足够的强度,尤其是掩护梁要有较大的安全系数。
1•1• 2 支架自由状态失稳支架安装在倾角大于20°的工作面,在非支撑状态或自由状态时,自身失去稳定性。
为了防止支架倒架和下滑,要求支架配备防倒、防滑机构,因此支架的结构比较复杂。
1•1• 3 作业环境恶劣支架在倾角20°~55°条件下工作时,顶板冒落碎石或片帮煤块在重力作用下产生很大的加速度,将威胁工人安全。
工人在倾斜的支架通道内行走和作业,应有完善的防护装置。
1• 2 大倾角液压支架的技术要求大倾角液压支架除满足普通支架技术要求外还应满足一定的特殊要求:①为了防止升、降架时矸石伤人,液压系统应采用邻架控制;②严格控制四连杆机构销孔间隙,四连杆机构销孔与销轴的间隙应小于1.6mm;③支架应有足够的初撑力,初撑力与工作阻力之比不小于83%,并应配备初撑力保持阀,使支架保证达到初撑力;④移架机构在收回位置时,与底座前端单边侧向间隙不应小于30mm;⑤在支架设计最大使用角度时,应保证支架的一侧活动侧护板推出和收回后,支架的最大和最小总体宽度满足工作面最大伪斜角对宽度的要求;⑥支架活动侧护板应为双侧活动侧护板,侧护板应满足相邻两支架前、后错动一个步距时,保证移架方向不小于200mm 的重合量,相邻两架高差200mm时,保证支架顶梁侧护板在高度方向上有不小于200mm的重合量;⑦当工作面倾角大于35°时,支架的人行通道处应设有可靠的梯子和扶手;⑧当工作面倾角大于35°时,在采煤机机道与人行作业空间之间,支架上应有隔离装置,以防止煤块或矸石伤人;⑨支架的纵向应设有可安装防护板的吊钩;⑩工作面的下端应布置有特殊支架构成的排头支架组,配备符合安全要求的防倒、防滑、移架、系统急需解决的一个重要问题。
这些地带的共同特点是:①松(围岩结构疏松),容重小,空隙度大;②散,岩石胶结程度差,或是未胶结的颗粒状岩层;③软,岩石强度低、塑性大或粘土矿物质多易膨胀;④弱,受地质构造的破坏,形成许多弱面,如节理、裂隙、片理等破坏了原有岩体的强度,形成极破碎、易冒落的不稳定岩层。
对于这类围岩条件,主要是不破坏或尽量少破坏巷道围岩的完整性,选择对围岩破坏最小的进刀方式。
掘进机在443运输巷通过5个月的试验应用,累计完成掘进进尺1500m(其中全岩巷道180m),平均月进尺达到300m,最高进尺达到450m/月,试验达到了预期效果,填补了新汶矿区半煤巷综合机械化快速掘进方面的空白,缓解了该矿采掘接续紧张的矛盾。
调架机构,并要求支架操作方便,动作灵活,无蹩卡。
2 大倾角液压支架的设计要点2• 1 支架的受力分析对于大倾角煤层特殊的地质条件,支架在工作面受到的重力可分解为垂直于支架顶梁的法向分力和平行于工作面的切向分力。
其法向分力有利于支架的稳定,切向分力推动支架沿煤层向下滑动和翻倒,不利于支架稳定,随着工作面倾角的增大,法向力减小,切向力增大,支架稳定性不好。
当倾角达到一定值后,支架将失稳,难以控制,这个倾角就是综采的极限倾角。
倾角越大,支架所受的切向力增大,法向力减小,从而使工作面支护系统所受的有效载荷变小,引起支护系统失稳的外载荷增大,工作面支架下滑、倾倒及架间挤、咬现象加剧;同时煤层倾角的增大,工作面矿压显现变化也变大。
随着倾角的增大,煤层顶、底板移近量逐渐减小,上覆岩石重力沿层面法向减小,切向下滑力增大,从而加大了支架的侧向载荷。
倾角越大,支架侧向挤压、倒滑问题就越突出,所以合适的支架选型是大倾角煤层综合机械化开采成功的关键。
2• 2 主要结构的确定2•2• 1 顶梁形式的确定顶梁形式应采用结构简单、可靠性好、平衡能力强、前端支撑力较大的整体顶梁,并设置防倒系统连接筒,在必要时安装防倒系统。
2•2• 2 底座形式的确定采用半开档的刚性加宽底座形式,有利于减小底板比压,前端设置过桥以增强整体刚性。
过桥上留有固定抬底座千斤顶的位置,底座下方中后部装有调架千斤顶所需的连接装置。
为了增加支架的稳定性,应尽量增加支架的底座宽度,降低支架的重心。
2•2• 3 推移装置形式的确定采用倒拉铰接式长推杆结构,其推溜力、拉架力大,并配备抬底装置,能更好地实现大倾角工作面快速推进。
2•2• 4 护帮装置形式的选择煤壁片帮和梁端冒顶是影响综采效率和工人安全的主要因素。
应选用常规的简单铰接式强度高的护帮板,要求能够反转180°,并能满足护帮板上翘量。
2• 3 防护装置的确定2•3• 1 活动侧护板1)活动侧护板的作用:①起挡矸密封作用;②在支架前移时起导向作用;③起防倒、调架作用。
2)活动侧护板的安装方向。
活动侧护板的活动侧应向上,以便支架在移架过程中,与其下一支架的活动侧护板可以扶持上一架支架,同时活动侧护板在弹簧的作用下起到密封作用。
3)活动侧护板多采用直角式侧护板,其密封性能好、接触面积大、导向性能好;可以调架,有利于支架稳定。
2•3• 2 排头支架的防倒、防滑装置对于大倾角液压支架,必须配备排头支架,排头支架由3~5架组成,排头支架是整个工作面的基础,只要解决了排头支架的防倒、防滑问题,其余支架的防倒、防滑问题就可以基本解决。
1)排头支架的防滑装置。
防滑装置可以防止支架下滑,调节架间距,当支架下滑时,使支架复位。
其主要结构形式:①调架梁,一般布置在底座侧面,在移架时还起导向作用,防止底座下滑;②调架杆,通过调架千斤顶推拉滑杆和摆杆实现调架,同时也具有导向功能;③平拉式,通过连接头、调架千斤顶将邻架底座相连,通过调架千斤顶的推拉实现调架;④兜角式,调架千斤顶安装在排头支架的第一架底座的下侧,通过圆环链与第三架底座相连,当第一架降架后,收调架千斤顶可以实现调架。
2)排头支架的防倒装置。
防倒装置可以防止支架歪倒,如果出现倒架时,能把支架扶正。
其主要结构形式:①斜拉式,防倒千斤顶通过圆环链与排头支架第一架的顶梁相连,另一端与第三架的底座相连,通过防倒千斤顶的拉力来实现防倒,常用于倾角较大的工作面;②平拉式,防倒千斤顶通过连接头与相邻两架的顶梁相连,通过防倒千斤顶的推拉来实现调架。
2•3• 3 支架的防倒、防滑由于有排头支架为基础,一般情况下,工作面中部支架只是保留防倒装置的位置,平时防倒装置不安装,必要时再安装。
但防滑装置每架都要配备,以便随时调架。
结构形式可以与排头支架的防滑装置一样。
2•3• 4 防护挡板当工作面倾角大于35°时,液压支架必须配备防护挡板。
使采煤机机道与人行空间隔离,避免工作面上部的矸石或块煤下落时伤人。
2•3• 5 防护网的设计在煤层倾角为30°~55°的条件下采煤,一旦有煤块、矸石滚落,则会使渣块加速运行,对工作人员人身安全造成极大威胁,为了保证安全生产,利用支架顶梁预留的安装孔固定刚性防护网。
为了避免滚落渣块产生的冲击力太大而撞坏刚性防护网,应设计制作柔性防护网。
刚性和柔性防护网均吊装在支架顶梁上,并交叉布置。
刚性防护网的打开或降下是通过操作千斤顶来控制的。
有行人通过时升起(即打开),过后及时降下挡矸。
只用柔性防护网不能有效地挡住渣块,且面积大时不利于通风;而只用刚性防护网,渣块冲击力易造成护网变形。
因此刚性和柔性防护网交替布置使用有效地阻挡了矸石的滚落,保证了工作面工作人员的安全。
2• 4 液压系统设计要点1)大倾角液压支架的液压系统必须采用邻架控制,上一架控制下一架,防止移架时矸石伤人。
2)侧护板千斤顶带限压阀,以保证侧护板与邻架侧护板紧密贴在一起,防止漏矸伤人。
3)必须保证支架的初撑力。
一是保证泵站的压力,二是要配备初撑力保证阀。
4)移架、降柱时,防滑装置打开液压锁。
3 大倾角液压支架应用中的注意事项由于大倾角工作面条件比较复杂,给工作面支架管理和使用带来了很多困难,使用中应注意:①严格控制工作面采高,如果出现采煤机割煤高度超过支架最大高度时,支架顶空,极易发生倒架;②保证支架有足够的初撑力,大倾角液压支架的初撑力对管理顶板和防止支架倾倒尤为重要,足够的初撑力可以防止支架歪倒和下滑,同时对顶板管理也有好处;③采煤机要割平顶、底板,使支架的顶梁和底座能很好地与顶、底板接触;④及时移架维护顶板,防止工作面出现片帮冒顶现象,如果出现顶板冒顶,应及时处理顶板,加快推进速度;⑤如果支架有歪倒倾向时,要及时调整,防止支架进一步歪倒;⑥操作人员应注意观察顶板和煤壁的情况,注意安全,发现问题及时处理,以免伤人。
4 结论在系统分析急倾斜煤层开采时支架的受力状况、稳定性的基础上,阐述了大倾角液压支架的定义、特点及技术要求,并结合其特殊的使用情况,提出了大倾角液压支架的设计要点及应用过程中的注意事项,为该类支架的设计、应用提供了经验。
支架防护网架的设计与应用我们充分的利用该支架的原有结构，给顶梁下方设计了一套挂防护网的网架。
该网架长850mm，宽500mm，用Φ20的园钢焊接而成，用螺栓巧妙的连接在支架的顶梁上，连接简单，方便。
防护网的规格为（长）5m x（宽）1.2m的菱型网，网眼设计为110mm x 150mm，沿工作面倾斜方向挂设。
防护网的位置：工作面在未低车前，防护网距立柱700mm，抵车后防护网距立柱1500mm。
防护网的吊挂：每架支架顶梁下前方用两块压板压在支架的柱窝销的孔中，后下方用M18x80螺栓连接在侧护板的耳朵孔里，网架的拉杆上穿有三个Φ36连接环，连接环带有拉链挂钩，用来吊挂防护网，拉杆上用22蛤蟆卡子来固定连接环的位置和拉杆的距离，防护网的下方用挂钩固定在电缆槽中。
该网架利用ZY5000/85/17及ZY5000/11/24支架的原有结构，前方用压板和M20的螺栓连接在顶梁上，后方直接用M20的螺栓把网架连接在顶梁上，连接方便，该网架用￠20的圆钢焊接而成，上面套有拉链环，挂网、取网省力方面，移架时拉链环在拉杆上自由移动，不用去网，拉杆上有档位，架移到位时，可以自动固定。