液压支架控制技术培训课件(PPT 36张)

（一）初撑力Fc
初撑力是液压支架在初撑增阻阶段未了时对顶板的支撑力。
作用：减缓顶板的下沉，避免顶板过早剥离，增加顶板的稳定性， 使立柱尽快进入恒阻状态。 大小：取决于泵站的额定压力，立柱的数目和立柱缸体的内径。 初撑力的合理选择对液压支架的支护性能影响很大。
（一）初撑力Fc
液压支架的初撑力应与其支护的顶板类别及岩性相适应，如：
pa——安全阀的调定压力
（3）承载恒阻阶段
立柱和支架达到工作阻力后，随着顶板的下沉，立柱下腔内压 力进一步增大的液体最终使得安全阀开启溢流，立柱回缩。于 是，立柱下腔的压力降低。当压力降低到安全阀的调定压力后， 安全阀关闭。如此反复，始终保持立柱下腔的压力基本不变， 即保证支架和立柱的工作阻力基本不变，处于恒阻支撑状态。 从安全阀第一次开启至支架泄载降柱时的这一阶段称为承载恒 阻阶段。
（2）承载增阻阶段
（3）承载恒阻阶段
（4）降柱移架阶段
（1）初撑增阻阶段： 当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后， 把操纵阀置于中间位置，液控单向阀关闭，从而立柱下腔的液 体被封闭，这就是支架的初撑阶段。
初撑力：初撑阶段终了时，立柱和支架对顶板产生的支撑力。 立柱：fc=πD2pb/4 支架：Fc=nfcη
q
j
F z A
式中 qj——液压支架的平均接触比压；
A——液压支架底座的底面积。 若平均接触比压较大而底板较软，底座有可能陷入底板内，移 架困难，增大顶板的下沉量，降低液压支架的支撑能力，恶化顶 板状况。 液压支架的平均接触比压必须和底板的岩性及抗压强度相适应。
（三）支护强度q
支护强度是液压支架单位支护面积上的支撑力，即液压支架的工 作阻力与其支护面积的比值。它是用来衡量各种不同规格和型号液 压支架支撑能力大小的一个参数。
工作阻力虽然可以反映一架液压支架的支撑能力的大小，但由于 各种型号的支架其结构参数不同，即使工作阻力相同的支架，在实 际工作中所表现出不同的支撑能力和支撑效果，在选型中无法确定 用哪一种支架。即不同种类、不同规格和型号的液压支架的工作阻 力不具有可比性。
t0——升柱至液控单向阀关闭时的初撑急增阻阶段； t1——初撑结束至安全阀开启时的缓增阻阶段； t2——安全阀出现脉动卸载时的恒阻阶段； t3——卸载降柱、移架阶段；
2.2 液压支架工作特性曲线—支架支撑力与时间的关系
（2）工作特性曲线的意义：
增阻性——折线表示支架具有增阻性；
恒阻性——波纹线的水平特征表示支架具有 恒阻性；
3.调高比——支架的最大高度与最小高度之比。它反映支架对煤
层开采厚度变化的适应能力。其值越大说明其适应能力越强。一般
薄煤层支架的调高比为2.5～3.0；中厚煤层支架的调高比为1.4～1.6。
(五）平均接触比压
液压支架底座与底板接触面积内的压强平均值称之为液压支架的 平均接触比压。它是衡量液压支架工作性能以及适应能力的又一参 数，其值为：
pb——泵站的额定压力 η——支撑效率，与架型有关。
（2）承载增阻阶段：
支架初撑后，进入承载阶段。随着顶板的缓慢下沉，顶板对支架 的压力不断增加，但液体的压缩量极微，一般视为不可压缩。因此 立柱下腔被封闭的液体压力将随之迅速升高，液压支架受到弹性压 缩，并由于立柱缸壁的弹性变形而使之产生弹性扩张。 工作阻力：该阶段末了，支架和立柱呈现出的支撑力称为工作阻 力。 立柱：fz=D2pa 支架: FZ=nfzη
s——液压支架后排立柱处顶板的下沉量；
g——浮煤、浮矸厚度； e——移架时液压支架的最小回缩量。
（四）支架高度H
2.最大高度Hmax——是指立柱完全伸出（如有机械加长杆的，加 长杆须完全伸出）后支架的垂直高度。 Hmax=mmax+(200～300)
式中 mmax——煤层最大开采厚度；
200～300——考虑到顶板有伪顶冒落或局部冒落，为使支架仍 能及时支撑到顶板所需增加的高度，mm。
因支护强度把支撑力限定在单位面积上来讨论比较，这样用它来
衡量和评价诸支架的能力就比较科学、准确。
（四）支架高度H
液压支架的高度是其在支撑方向上的垂直高度，有最大高度和最小 高度之分。 1.最小高度Hmin——是指其立柱完全缩回（如有机械加长杆的，
加长杆须完全缩回）后支架的垂直高度。
Hmin= mmin-s-g-e 式中 mmin——煤层最小开采厚度；
液压支架控制技术培训
液压支架控制技术基础
1. 液压支架工作过程分析
升架、降架、移架和推镏 实际生产中，液压支架的四个基本动作的顺序，应根据回采工 艺的具体工序来确定。
2 液压支架立柱的工作阶段及工作特性曲线
2.1 液压支架立柱的工作阶段 液压支架立柱的一个完整的工作循环可分为四个阶段： （1）初撑增阻阶段
可缩性——波纹线的波动现象表示支架具有
可缩性； 增阻性取决于液控单向阀和立柱的密封性； 恒阻性和可缩性主要靠安全阀来实现和保证。 安全阀、液控单向阀以及立柱是保证液压支 架工作性能的三个关键元件。
2.3 液压支架的基本参数
反映液压支架支撑能力和使用性能的基本参数有： （一）初撑力Fc （二）工作阻力Fz （三）支护强度q （四）支架高度H （五）平均接触比压q j
（4）降柱移架阶段
随工作面的推进，支架需要前移。移架前需要将支架的立柱卸 载收缩，使支架撤出支撑状态。 从开始卸载降柱到下一次开始升柱，此阶段称为降柱移架阶段。
2.2 液压支架工作特性曲线—支架支撑力与时间的关系
液压支架的四个阶段以及支架在各阶段呈现出的特性如图9-3所示的曲线。
（1）工作特性曲线：横坐标表示时间，纵坐标表示支撑力。
对坚硬、中硬的顶板，宜采用较高的初撑力，以期减缓顶板的下 沉，避免顶板的过早剥离，改善支架对顶板的管理； 对较软的顶板，应采用较小的初撑力，其大小应控制在顶板岩石 极限强度所允许的范围之内，以期维持顶板较长时间的完整性，避 免因过早破碎而使得对顶板的管理变的困难。
Hale Waihona Puke Baidu
（二）工作阻力Fz
工作阻力是液压支架在承载初撑增阻阶段末了时所呈 现出的最大支撑力。 它的大小取决于安全阀的调定压力、立柱数目、缸体 的内径等参数。它反映了液压支架承受顶板压力的最大 允许值。 选择液压支架时必须根据矿山地质条件和矿山压力大 小来确定工作阻力值。