支撑掩护式液压支架的优点与参数

掩护式液压支架说明书

掩护式液压支架说明书-Y108-sms一、概述ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架，是中煤北京煤矿机械有限责任公司针对伊旗昊达煤炭有限责任公司丁家圪堵煤矿3-2 煤和神东天隆集团公司霍洛湾煤矿2-2煤层的复合区的煤层赋存条件而设计、制造的工作面液压支架，该支架与采煤机、运输机配套使用。

液压支架的主要功能是支撑和管理围岩、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推移工作面运输机，保证工作面有足够的通风断面，确保操作人员的安全。

它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产起着非常重要的作用。

支架执行标准为MT312-2000《液压支架通用技术条件》。

熟悉支架的操作及维修方法，有利于支架正常作业，减少停机时间，提高生产效率。

另一方面，液压支架的正确使用还与适应的配套设备及地质条件有关。

ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架总体结构见图一。

采煤机割煤后，支架采用先移架、后推溜（刮板运输机）的工作方式。

图一：ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架支架在设计中突出了以下特点：（1）本支架为正四连杆支架，结构先进、成熟；（2）四连杆数经过计算机优受力较小，顶梁轨迹变化较小；（3）顶梁相对较长，支架通风断面大；（4）整体顶梁带内伸缩式伸缩梁加护帮板结构，对顶板进行及时支护，并防止煤壁片帮；（5）支架内设置了宽敞的行人安全通道；（6）底座中间的开档长度大，检修推杆机构方便；（7）底座前过桥上装抬底装置，既能配合移架动作保证移架顺利，又能防止运输机上漂；（8）底座前端对底板比压小，对较软底板煤层适应性强。

二、液压支架执行标准1．“MT/556-1996《液压支架设计规范》” 标准；2．“《煤矿安全规程》2001版”规定；3．“MT312-2000《液压支架通用技术条件》”标准；4．“MT313-92 《液压支架立柱技术条件》” 标准；5．“MT97-92《液压支架千斤顶技术条件》”标准；6．“MT/T587-1996《液压支架结构件制造技术条件》”标准；7．“GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》”标准；8．“MT/T459-1995《煤矿机械用液压元件通用技术条件》”标准；9．“MT419-1995《液压支架用阀》”标准；10．“GB/T 3683-92《钢丝增强液压胶管软管和软管组合件》”标准；11、“GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》”标准；12、“GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备本安型电路和电气设备“I”》”标准。

支撑掩护式液压支架概述

1支撑掩护式液压支架概述液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。

而液压支架是一高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。

液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。

因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。

这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。

每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－1所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。

1.2.1支架升降支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现，其工作过程如下：1、初撑操纵阀8处于升柱位置，由泵站输送来的高压液体经液控单向阀6进入立柱的下腔，同时立柱的上腔排液，于是活柱和顶梁升起，支撑顶板。

当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后，操纵阀置于中位，液控单向阀6关闭，从而立柱下腔液体被封闭，这就是支架的初撑阶段。

图1－1　液压支架工作原理－顶梁；2－立柱；3－输送机；4－安全阀；5－液控单向阀；6，7－操纵阀；8－乳化液泵；9－推移液压缸；10－底座；11－后连杆；12－前连杆；13－掩护梁2、承载支架初撑后，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，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缸径产生弹性扩张，这一过程就是支架的增阻过程。

液压支架技术参数

液压支架技术参数液压支架是一种常用于大型工程施工中的设备，用于支撑和稳定施工过程中的各种构造物和设备。

液压支架的技术参数包括承载能力、最大工作压力、自重、最大提升高度、液压缸行程等等。

1.承载能力：承载能力是液压支架最重要的技术参数之一，它决定了支架能够承受多大的荷载。

承载能力一般以吨为单位进行表示，常见的承载能力有100吨、200吨、500吨等等。

根据实际需要，液压支架的承载能力可以根据施工工程的要求进行定制。

2.最大工作压力：液压支架的工作原理是通过液压缸产生压力，将液压油传递到液压缸中推动活塞运动，从而实现支架的升降和稳定。

最大工作压力是液压支架能够承受的最大压力，一般以兆帕（MPa）为单位进行表示。

最大工作压力与液压系统的设计和液压元件的选择有关，通常液压支架的最大工作压力可以达到40MPa或更高。

3.自重：自重是指液压支架本身的重量。

液压支架在使用过程中需要经常移动和运输，所以自重较轻的支架更加便于操作。

自重一般以吨为单位进行表示，常见的液压支架自重在10吨左右。

4.最大提升高度：最大提升高度是指液压支架能够抬升的最大高度。

液压支架通常用于大型建筑施工和桥梁施工中，所以对于提升高度的要求较高。

最大提升高度一般以米或者千米为单位进行表示，常见的液压支架最大提升高度在30米以上。

5.液压缸行程：液压缸行程是指液压支架液压缸活塞的移动距离。

液压缸行程的长短直接影响到液压支架的升降幅度和精确度。

液压缸行程一般以毫米为单位进行表示，常见的液压支架液压缸行程在300毫米以上。

以上是液压支架的一些常见技术参数，不同的液压支架在这些参数上可能有所差异，具体的参数需要根据实际使用需求和工程要求进行选择和定制。

毕业设计(论文)-支撑掩护式液压支架设计(全套图纸)

第1章绪论1.1 液压支架的作用和分类1.1.1 液压支架的用途液压支架是综采设备的重要组成部分。

它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。

它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。

液压支架作为煤矿综采机械化采煤设备（液压支架、可弯曲输送机和采煤机）的重要组成设备之一;在生产过程中，液压支架的性能的好坏将直接影响煤矿生产的质量,特别是生产过程中对人员的安全保障问题是极为重要的。

因此，性能优良的液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

1.1.2 液压支架的分类液压支架的种类很多，分类的依据和方法各不相同。

⑴按支架与围岩的相互作用关系分类按照液压支架与围岩的相互作用关系，目前使用的液压支架可分为三类，即支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类。

①支撑式液压支架是一个在底座上放置几根立柱支撑顶梁，通过顶梁支撑顶板的简单结构基础上发展起来的，它是世界上发展最早的液压支架。

典型的支撑式液压支架，其顶梁较长，立柱较多，靠支撑作用维护一定的工作空间，而顶板岩石则在顶梁后部切断垮落。

架厚的挡矸帘只起着碎矸石从采空区涌入工作面的作用。

这种类型的支架具有较大的支撑能力和良好的切顶性能，因此适用于顶板坚硬完整，基本顶周期压力明显或强烈，底板较坚硬的煤层。

但由于立柱的垂直布置，所以支架承受水平力的能力差，在水平力的作用下，支架容易失去稳定性。

②掩护式液压支架掩护式液压支架是利用立柱、顶梁与掩护梁支护顶板和防止岩石落入工作面。

这类支架的顶梁较短，多数支架的立柱只有一排，一般仅有1～2根，多呈倾斜布置，与掩护梁连接或直接连接在顶梁上。

立柱通过顶梁支撑顶板。

掩护梁与冒落得岩石相接触，阻止矸石涌入工作面并承受采空区矸石的载荷。

支撑掩护式液压支架系统设计与分析

ａ
时的 ! 角，恰好是顶梁
ｃ
Ｑ１
前端点的双扭线轨迹
ｄ
图２支架结构优化设计图
Ｈ１．支架在最高位置时的计算高度ａ．后连杆长度ｃ．前连杆长度ｄ．前后连杆下铰点水平之距ｅ．前后连杆上铰点水平之距ｐ１．支架在最高点时掩护梁与顶梁顶面夹角Ｑ１．在最高位置时，后连杆与底座底面夹角
上切线与顶梁垂线之间的夹角。所以，只要令支架由高到低变化时，顶梁前端点运动轨迹近似成直线目标函数，这两项要求都能得到满足［５］。
［２］王德斌．交流伺服进给系统及其数学模型的研究［Ｊ］．机械制造
与自动化，２００６，３５（１）：８６－８８，９１．
［３］殷际英，林宋，方建军．光机电一体化实用技术［Ｍ］．北京：化学
工业出版社，２００３．
顶煤液压支架，最好小于０．２。３．２支架部件的设计计算
此部分属常规设计［６］，主要包括立柱、推移千斤顶和推后溜千斤顶的设计计算。立柱的设计主要包括立柱杆径的计算和柱窝的设计。柱窝设计为埋入底座箱形结构内的球窝形柱窝，其具有强度大、对主柱的刚性适应性强、可保证支架有较大的调高范围等特点。缺点是对底座的强度影响较大，柱窝处容易堆积煤矸，影响正常工作。千斤顶的设计包括内径、活塞杆杆径和推移行程。
支架在最高位置
时：Ｐ１＝５２°～６２°（０．９１～１．０８ｒａｄ）；后连杆与掩点之距与掩护梁长度的比值Ｉ１＝０．２２～

支撑掩护式液压支架概述

1支撑掩护式液压支架概述1.1 液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。

而液压支架是一高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。

液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。

因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

1.2液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。

这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。

每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－1所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。

支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现，其工作过程如下：1、初撑操纵阀8处于升柱位置，由泵站输送来的高压液体经液控单向阀6进入立柱的下腔，同时立柱的上腔排液，于是活柱和顶梁升起，支撑顶板。

当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后，操纵阀置于中位，液控单向阀6关闭，从而立柱下腔液体被封闭，这就是支架的初撑阶段。

图1－1　液压支架工作原理－顶梁；2－立柱；3－输送机；4－安全阀；5－液控单向阀；6，7－操纵阀；8－乳化液泵；9－推移液压缸；10－底座；11－后连杆；12－前连杆；13－掩护梁2、承载支架初撑后，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，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缸径产生弹性扩张，这一过程就是支架的增阻过程。

支撑掩护式液压支架选型参数分析

Ｐ－＝Ｋ￣Ｚｈ７（５）
若考虑直接项的初始破碎系数为１．２５～１．５，动载系数一般不超过２，则ｐ：（４８ｗｙ，式中一采高，ｍ。显然在顶板条件较好、周期来压不明显时可取低倍数，而周期来压比较剧烈时则可用高倍数。经对实测资料分析，Ｑ。与基本顶初次来压步距具有明显的线性关系，故式（５）也可用下式表示。式中２００大致就相当于馆。
取５０ｍｍ。
２．２初撑力初撑力是液压支架的一个重要参数，我国液压支架的初撑力
支撑掩护式支架兼备支撑式支架工作空间宽裕、通风断面大、行人方便和掩护式支架在破碎顶板条件下受力状态较好、挡矸性能好等优点，因此，在我国各矿区获得广泛应用。选型的根本依据是所适用的矿井工作面煤层赋存条件，其中顶板岩层的物理力学性质和完整性是确定架型及工作阻力、支护强度等技术参数的主要科学依据。国外液压支架选型及确定工作阻力以ＲＱＤ和ＲＶＲ值作为主要依据之一ＲＱＤ即岩石质量指标，是用来描述和计量岩石完整性的一个指标；ＲＶＲ即岩体权值，是根据完整岩体强度和ＲＱＤ值包括所有不连续段的节理节距及分离情况、表面粗糙度及其连续性、岩芯壁面状况、充填材料类型等的节理状况和水文条件五个参数确定的。
当直接顶随支架推移而冒落时，等于控顶距厶，工作面合理支护强度Ｐ应为
∑矗Ｑ：／厶（４）
顶板起作用。图１所示为支撑掩护式液压支架典型架型一一ＺＺ４４００／１７／３５型支撑掩护式支架。

ZZ4000-15-30支撑掩护式液压支架说明书解读

使用说明书 (ZZ4000/15/30型支撑掩护式液压支架XXXXXX 有限责任公司2012年 5月在使用支架前请详细阅读使用维护说明书目录一、概述 --------------------------------------------------2二、适用地质条件、执行标准与配套设备 ----------------------2三、主要技术特征 ------------------------------------------2四、主要机构及结构 ----------------------------------------4五、液压系统 ----------------------------------------------5六、支架的运输与工作面安装 --------------------------------6七、支架的操作和日常维护与故障处理 ------------------------7八、警示 --------------------------------------------------9九、随机附件 ---------------------------------------------11一、概述ZZ4000/15/30R型支撑掩护式液压支架,是在总结国内外各类支撑掩护式液压支架井下使用经验的基础上,根据 XXXXXX 煤业有限公司煤矿的地质条件的要求而设计制造的,也可以在类似的地质条件下使用。

支撑掩护式液压支架与采煤机、运输机配套使用。

液压支架的主要功能是支撑和管理顶板、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推拉工作面运输机,保证操作人员的安全。

它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产起着非常重要的作用。

熟悉支架的操作积极维修方法,有利于支架正常作业,减少停机时间,提高生产效率。

另一方面,液压支架的正确使用还要有与之相适应的配套设备及相适应的地质条件。

支撑掩护式液压支架设计说明书

前言综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。

实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。

我们60年代起支撑式液压支架，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式支架，这些系列化一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。

至今，我国煤矿中使有的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头支架和中间液压支架。

端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。

中间液压支架是安装在除工作面端头以外的采煤工作面上所的位置的支架。

目前使用的液压支架分为三类。

即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。

从架型的结构特点来看，由于架型的不同，它的支撑力分布和作用也不同；从顶板条件来看，由于直接类别和老顶级别的不同，支架所承受的载荷也不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析，使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。

本设计论文则设计层煤厚度在3.60米到3.05米，老顶级别为三级，直接顶类别为一类的支撑掩护式液压支架的设计。

其架型特点支柱两排，每排1到2根。

多呈倾斜布置，靠采空区一侧，装有掩护梁和四连杆机构。

安的支撑力大，切顶性能好，防护性能好，结构稳定，这类支架适用于直接顶为中等稳定。

老顶有明显或强烈周期来压。

瓦斯含量较大的中厚或厚煤层中。

因此本设计设计这类支撑掩护式液压支架。

1.液压支架的概述1.1液压支架的组成和用途1.1.1液压支架的组成液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操纵控制系统等主要部分组成。

1.1.2液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。

而液压支架是以高液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好、强度高，移架速度快、安全可靠等优点。

掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析

掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析当前，综合机械化采煤技术在我国迅速推广，许多地方和矿属的机械厂都纷纷制造采煤机和液压支架，许多中小型矿井甚至地方煤矿都采用了综合机械化采煤技术。

液压支架是综合机械化采煤的主要设备之一，为帮助煤矿工程技术人员、管理人员和技术工人了解和更好地使用液压支架，本文对掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理、特性曲线及支撑能力进行分析。

1、掩护式及支撑掩护式液压支架类型2、掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理掩护式及支撑掩护式液压支架有单铰式与双铰式两种主要类型。

单铰掩护式支架随采高的变化，顶梁尖端（铰点）围绕支架的后铰点作圆弧运动，因此支架的空顶距随采高的变化而变化，使支架前端无支护空间增大，不利于顶板控制。

（见图2-1a）采用带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架（双铰式），随采高的变化顶梁尖端的运动曲线为双纽线，根据双纽线的特点，在设计中可以使顶梁尖端在采高范围内呈近似垂直层面的直线运动，以保证在支架有效采高范围内，使顶梁尖端距煤壁的距离不变。

此外，带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架（双铰式）具有承受水平力的能力。

（见图2-1b）液压支架的液压系统由立柱、推移千斤顶、操纵阀、控制阀（安全阀、液控单向阀）、软管等组成。

（见图2－2）通过操纵阀和控制阀，液压支架可完成以下动作(立即支护式)：a.降柱、拉架：采煤机通过该支架、顶板暴露后，立即降柱、拉架；b.升柱：支架被拉到新位置后，升柱，使支架撑紧顶板；c.推溜：支架撑紧顶板后，利用推移千斤顶推溜。

初撑力与工作阻力（屈服载荷）：升柱后，高压液体进入液压支架各立柱的活塞腔，立柱逐渐升起直至顶梁与顶板紧密接触为止；与此同时，在立柱活塞腔内的高压液体的压力迅速增大到液压泵的工作压力。

当高压液体充满活塞腔时，液控单向阀关闭，将高压液体锁在活塞腔内。

此时，工作在泵的工作压力下的高压液体压力称初撑压力，支架（所有立柱）对顶板的支撑力称初撑力。

ZZ9200-24-50支撑掩护式液压支架技术参数

ZZ9200/24/50支撑掩护式液压支架技术参数一、主要技术参数：1、形式：四柱四连杆支撑掩护式2、支撑高度：2.4-5.0m.3、支护宽度：1.66-1.86m4、中心距：1.75m5、初撑力：P=31.5MPa 7758KN6、工作阻力：P=37.35MPa 9200KN7、支护强度：平均 1.0MPa8、对底板比压：平均 2.12 MPa9、适应煤层倾角：小于等于30度10、运输外形尺寸：约7.7*1.66*2.4m11、质量：约34340Kg12、泵站压力：31.5MPa13、操作方式：本架二、顶梁组件技术参数：1、总重量：10053Kg2、顶梁：6511.16 Kg3、伸缩梁：1022.70 Kg4、护帮板I：507.07 Kg5、护帮板II：158.92 Kg6、顶梁左侧护板：570.55 Kg7、顶梁右侧护板：570.55 Kg8、外形尺寸：4984*1660*700mm，长是在伸缩梁缩到最小位置，护帮板都收起时的总长。

三、掩护梁组件技术参数：1、总重量：5934.7Kg2、掩护梁：4558.71Kg3、掩护梁左侧护板：531.88Kg4、掩护梁右侧护板：531.88Kg5、外形尺寸：2826*1660*1000mm四、四连杆机构：1、重量：左、右前连杆：853.7Kg 左、右后连杆：1190.7Kg2、尺寸：左、右前连杆：2090*320*317 左、右后连杆：1990*750*五、底座技术参数：1、总重量：6380.67Kg2、外形尺寸：3230*1540*1200mm，宽没有包括一端调低伸出部分。

六、千斤顶技术参数：1、立柱：双伸缩4根缸径：一级/二级φ280/φ200mm柱径：一级/二级φ260/φ185mm行程：一级/二级1400/1200mm重量：991.2Kg初撑力：P=31.5MPa 1939.5KN工作阻力：P=37.35/73.2MPa 2300KN2、推移千斤顶：1根缸径：φ200mm柱径：φ140mm行程：950mm重量：381.3Kg推力/拉力：P=31.5MPa 990/505KN3、抬底千斤顶：1根缸径：φ140mm柱径：φ105mm行程：215mm重量：74.9Kg推力/拉力：P=31.5MPa 485/212KN4、调低千斤顶：1根缸径：φ125mm柱径：φ85mm行程：250mm重量：66.14Kg推力/拉力：P=31.5MPa 387/208KN5、伸缩千斤顶：2根缸径：φ100mm柱径：φ70mm行程：900mm重量：86.04Kg推力/拉力：P=31.5MPa 247/126KN6、护帮千斤顶：一级/二级2/1根缸径：φ100mm柱径：φ70mm行程：一级/二级620/293mm重量：62.36/52.53Kg推力/拉力：P=31.5MPa 247/126KN工作阻力：P=37.0MPa 291KN7、侧推千斤顶：4根缸径：φ80mm柱径：φ60mm行程：200mm重量：19.77Kg推力/拉力：P=31.5MPa 158/69KN七、阀件技术参数：1、操纵阀：WHF(3)/ZCFD(8)，工作压力：31.5MPa，额定流量：400/125 L/min2、液控单向阀：立柱液控单向阀：FDY200/42，额定工作压力：42MPa，流量：200 L/min伸缩液控单向锁：BK2F1 调、抬底液控单向锁：YD-PK125/40 护帮液控双向锁：SSF43、安全阀：立柱：FAD-160 护帮：ZHYFIA4、进液截止阀、回液断路阀、过滤器：主进液球型截止阀：QJ25 主回液断路阀：HD25过滤器：GLQ25。

支撑掩护式液压支架在西山煤电的应用

支撑掩护式液压支架在西山煤电的应用摘要本文分析了传统支撑掩护式液压支架的主要优点，并在明确其应用限制条件的基础上，提出了ZZ5200/17/35型支撑掩护式液压支架的设计，并分析了该型号支架的技术指标、技术优势及创新点和推广前景。

关键词支撑掩护；液压支架；应用1传统支撑掩护式液压支架的主要优点及限制条件1.1 传统支撑掩护式液压支架的主要优点现在随着科技的快速发展，支撑掩护式液压支架针对各种层次的煤层有有相应的支架设计，在对相对较薄的煤层进行开采时，一般选用ZY4000/10/23型号的掩护式液压支架，对于中厚型煤层的选型则一般选用ZY6400/18/38型号的液压支架。

通过上述论述可以看出，我国对于不同层次的煤层都有相对成熟的技术，这也使得煤矿企业能够快速的发展。

而且在支架的设计中，都有作为平衡作用的千斤顶，增加了支架的可靠性，从而对于顶板的动态变化有较强的适应能力。

对于支架来说，其采用液压的形式，使得其额定阻力大，能够对顶板以及顶板的冲击形成稳定的支护作用。

而且由于支架选用的是立体空间内部构造，这也就使得整个支架的重量小，其纵向尺寸小，使得支架的稳定性相对较好，从而使得其搬动、移动都较为方便。

同时，由于支架具有大流量移动的特点，其移动速度快，这也就使得其工效高。

1.2传统支撑掩护式液压支架的限制条件首先，对于支撑掩护式液压机构来说，其体积庞大，这也就导致了其移动的不灵活性，从而导致了该支架结构仅仅只能对一层煤矿进行开采。

对于整个支架来说，由于这个结构要构成一个立体空间，这也就使得其工作的高度空间不大，一般支架的要求是在1.9m～3.3m之间，同时，由于其支撑面积大，这也就使得其工作的空间要有类似于地面的平整度，以保持支架的稳定性。

当然，由于其本身的重量大，这也就使得整个支架要在坡度较小的工作面进行安装，一般来说，为了符合其安全性能要求，在没有放倒、防滑装置时不能超过15°。

2 ZZ5200/17/35型支撑掩护式液压支架的设计背景ZZ5200/17/35型支撑掩护式液压支架是ZZ4000/17/35型液压支架更新换代产品。

支撑掩护式液压支架概述

1支撑掩护式液压支架概述1.1 液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。

而液压支架是一高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。

液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。

因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠，是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

1.2液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。

这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。

每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－1所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。

支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现，其工作过程如下：1、初撑操纵阀8处于升柱位置，由泵站输送来的高压液体经液控单向阀6进入立柱的下腔，同时立柱的上腔排液，于是活柱和顶梁升起，支撑顶板。

当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后，操纵阀置于中位，液控单向阀6关闭，从而立柱下腔液体被封闭，这就是支架的初撑阶段。

图1－1　液压支架工作原理－顶梁；2－立柱；3－输送机；4－安全阀；5－液控单向阀；6，7－操纵阀；8－乳化液泵；9－推移液压缸；10－底座；11－后连杆；12－前连杆；13－掩护梁2、承载支架初撑后，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，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缸径产生弹性扩张，这一过程就是支架的增阻过程。

支撑掩护式液压支架优点

支撑掩护式液压支架产品特点
（1）支撑能力大，顶梁受力状态好，切顶性能强。

（2）具有掩护梁，能有效的将工作区和采空区分开，防止矸石窜人。

（3）支架稳定性较好，有较大的工作空间，便于通风和行人。

（4）结构比较复杂，钢材用量多，造价高。

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支撑掩护式液压支架产品优点中煤集团
支撑掩护式支架的优点之一是其垂直方向的支撑合力距煤壁的距离较远，这意味着对于岩表突出的顶板，这种支架的支护效果会更好。

另外它与顶、底板的接触压力比较均匀，最大的接触压力也相对较小，具有很高的稳定性。

然而支撑掩护式液压支架前后两队支柱产生的多重推力路径影响了这种支架在易出现空洞地层中的支护效果。

支架后部支柱的推力使顶梁产生逆时针方向的旋转位移，从而使顶梁与底板间十无接触面积减小，使顶板地层更趋于空洞化，进而导致前部支柱承担全部压力载荷，使支撑能力下降。

支撑掩护式支架.

3、防护性能好。 4、梁端距变化小，变化量仅为42mm。 5、采用浮动活塞式推移装置（见图3-2-10中11），使移架力大于推溜力。推移千斤顶的活塞杆与输送机相连，缸体与支架的底座相连。推溜时活塞腔进液，先将浮动活塞推至缸口，然后活塞杆才移动而推溜；当活塞杆腔进液时，先将浮动活塞推回到活塞杆后端，随后推缸体而移架。因为活塞杆面积小于缸体环形面积，故移架力大于推溜力。 6、前梁千斤顶承载腔油路上装有较大流量的安全阀（图 3-2-10中10），其整定压力为38.8MPa，比立柱安全阀整定压力（31.8MPa）高，流量也大（约40l/min）。
二、BC520—25/47型厚煤层支架
BC520-25/47型支架（图3-2-11）是厚煤层一次采全高支撑掩护式液压支架，是目前我国支撑高度最大的支架。它适用于采高2.8 ～4.4m，煤层倾角≤15°的、直接顶中等稳定和老顶有明显周期来压的工作面。要求底板平整，其抗拉强度不低于10MPa。主要特点： 1、支撑高度、工作阻力及支护强度均较大。 2、前梁为伸缩式结构，在采煤机截割过后、支架还未前移之前，伸缩梁伸出而立即支护新暴露的顶板。 3、顶梁、掩护梁和后连杆都设有单侧活动的侧护板，同时在底座上也设有侧推千斤顶14。 4、推移千斤顶为浮动活塞式结构。采用双伸缩立柱、配充气式支架安全阀。
第三节支撑掩护式支架
一、ZY35B型支架（图3-2-9） ZY35B型支架是四柱直接支撑的支撑掩护式支架，适用煤层厚度2.0～3.3m、倾角≤25°、顶板中等稳定或稳定、底板允许比压不小于2MPa的地质条件，该支架在我国应用极为普遍，主要零部件强度经过优化设计，具有重量轻，性能好等优点。组成：由顶梁、立柱、掩护梁、前后连杆、底座、推移装置、防滑装置、护帮装置和液压元件等组成。特点： 1、工作阻力大、支护强度高，切顶能力强。 2、采用带机械加长段的单伸缩立柱，立柱长度为1425～ 3175mm，调高范围较大。

液压支架

液压支架的选型液压支架结构类型的优选根据以往液压支架设计的经验总结，考虑到不同架型和机构的支架――围岩力学相互作用、支撑力矩、底板比压等特点，可以对掩护式与支撑掩护式结构进行比较。

（1）液压支架的力学特征综述（2）支架选型要素及简要评价。

液压支架结构选型必须考虑的要素及对各类型支架的评价液压支架的架形选择原则在选择液压支架时既要保证对工作面顶板实现可靠的支撑，又要避免过大的设备投资，导致不必要的浪费。

因此，液压支架的正确选型对于工作面经济效益关系重大。

液压支架架形的选择，主要取决于液压支架的力学性能是否适用矿井的顶底板条件和其它地质条件。

在同时允许选用几种架形时，应优先选用价格便宜的支架，支承式支架最便宜，其次为掩护式。

支承式支架适合于稳定顶板。

掩护式支架适合于中等稳定和一般破碎的顶板。

支承掩护式支架适合于周期来压强烈，中等稳定和稳定顶板。

在综采工作面支架选型时，还应注意下述四点原则：(1)对于不稳定和中等稳定顶板，应优先选用二柱掩护式支架。

但在底板极松软条件下，必须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。

在此条件下，通常应避免使用重型支架。

(2) 对于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，应优先考虑选取四柱支撑掩护式支架。

(3) 众所周知，三点决定一个平面，由于顶板不平，四柱式支架中总有一根支柱对顶板的实际支撑力很低，因而二柱式掩护支架支撑能力利用率高于四柱式。

即二柱式支架对顶板的实际支撑力高于同样名义额定阻力的四柱式支架，特别是对机道上方顶板的支护强度。

（4）在不稳定顶板条件下使用四柱式支架应注意对机道上方的顶板控制，包括增加前任阻力及可伸缩前梁等。

影响架形选择的因素液压支架的选型受到矿井的煤层、地质、技术和设备条件的限制，因此，以上因素都会影响到支架的选型。

液压支架架型的选择首先要适合于顶板条件。

一般情况下可根据顶板的级别，由表3-1-5 见《综采技术手册》（上册）中直接选出架型。

支撑掩护式液压支架摘要(河南理工大学优秀毕业论文)

图 1－5
前连杆
图 1－6
后连杆
主要作用是： ①使支架在调高范围内，顶板平稳地升降，并使顶梁前端与煤壁的距离(梁端距)变化尽可能小，更好
严重声明：本论文为作者原创，侵权必究
地支护顶板。 ②承受顶板的水平分力和侧向力，使立柱不受侧向力。本支架采用正四连杆机构，为使冒落矸石不从连杆处涌入支架内，后连杆为整体式，前连杆为分体式。均为钢板焊接的箱形结构，这种结构有较强的抗拉、抗压和抗扭性能。 ③推移机构
严重声明：本论文为作者原创，侵权必究
在综合机械化采煤过程中，液压支架担当着极其重要的角色，其主要功能不仅用于支撑管理顶板，隔离采空区，维护采煤作业空间，并能自行前移，推进采煤工作面输送机和采煤机。因此，液压支架的性能和可靠性是决定综采成败的关键因素之一。本论文所设计的支撑掩护式液压支架是日本在引进英国垛式支架和苏联掩护式支架的基础上，结合我国特点于 1968 年首先研制成功的。它保留了垛式支架支撑力大，切顶性能好，工作空间宽敞的优点，采用双排立柱支撑顶梁（或顶梁于掩护梁）的结构；同时吸收了掩护式支架防护性能好，结构稳定的长处，采用坚固的掩护梁以及侧护板将支架于老塘完全隔开，并用双纽线连杆机构联结掩护梁和支架底座。 1.1 液压支架的结构组成支撑掩护式液压支架主要由金属结构件、油缸和液压控制元件三大部分组成。（1）金属结构件主要有顶梁、掩护梁、前梁、前连杆、后连杆、底座、侧护板、护帮板等。（2）油缸主要有双作用单伸缩立柱、推移千斤顶、（平衡千斤顶）、侧护千斤顶、前梁千斤顶等。（3）液压控制元件主要有液压控制阀、操纵阀、双向锁、安全阀、截止阀等及液压辅助元件等。 1.2 液压支架主要结构件及其作用（1）顶梁顶梁采用整体顶梁直接与顶板接触，支撑顶板负荷，是支架的主要承载部件之一，由钢板焊接而成的箱形结构，以满足强度和刚度要求。结构如图 1－1 前梁；2－连杆；3－过渡杆；4－护帮；

支撑掩护式支架

主要特点：
1、支撑高度、工作阻力及支护强度均较大。
2、前梁为伸缩式结构，在采煤机截割过后、支架还未前移之前，伸缩梁伸出而立即支护新暴露的顶板。
3、顶梁、掩护梁和后连杆都设有单侧活动的侧护板，同时在底座上也设有侧推千斤顶14。
4、推移千斤顶为浮动活塞式结构。采用双伸缩立柱、配充气式支架安全阀。
推溜时活塞腔进液，先将浮动活塞推至缸口，然后活塞杆才移动而推溜；
一、ZY35B型支架（图3-2-9） 8 ～，煤层倾角≤15°的、直接顶中等稳定和老顶有明显周期来压的工作面。 4、推移千斤顶为浮动活塞式结构。当活塞杆腔进液时，先将浮动活塞推回到活塞杆后端，随后推缸体而移架。
8 ～，煤层倾角≤15°的、直接顶中等稳定和老顶有明显周期来压的工作面。一、ZY35B型支架（图3-2-9）它适用于直接顶坚硬、老顶周期来压强烈的条件。
1、工作阻力高（7200kN），支护强度大（）。组成：由顶梁、立柱、掩护梁、前后连杆、底座、推移装置、防滑装置、护帮装置和液压元件等组成。
推移千斤顶的活塞杆与输送机相连，缸体与支架的底座相连。
ZY35B型支架是四柱直接支撑的支撑掩护式支架，适用煤层厚度～、倾角≤25°、顶板中等稳定或稳定、底板允许比压不小于2MPa的地质条件，该支架在我国应用极为普遍，主要零部件强度经过优化设计，具有重量轻，性能好等优点。
1、工作阻力高（7200kN），支护强度大（）。 2、掩护梁和连杆的长度设计得较短，这一结构大大减小坚硬顶板在大块岩石冒落时对支架产生的水平冲击载荷，改善了支架的受力状况。
它适用于直接顶坚硬、老顶周期来压强烈的条件。
2、采用带机械加长段的单伸缩立柱，立柱长度为1425～3175mm，调高范围较大。 1、工作阻力高（7200kN），支护强度大（）。组成：由顶梁、立柱、掩护梁、前后连杆、底座、推移装置、防滑装置、护帮装置和液压元件等组成。