液压支架调研报告

矿用液压支架调研报告

一、 综述：

我国是煤炭资源最为丰富的国家，煤炭储量和产量均占世界第一位。煤炭已经成为我国所依赖的重要能源。

截止2003年，我国煤炭产量已经达到1.4Gt ，几乎每个省和自治区都有自己的煤炭企业。全国已经形成了国有重点煤矿和地方中小型煤矿并存的局面。

我国煤层赋存状况的复杂性决定了我国采煤方法的多样性。而采煤方法的多样性又决定了支护方法的多样性。根据2003年的统计资料，全国共有采煤工作面1596个。其中综采工作面375个，占总工作面的23%；高档普采工作面257个，占总工作面的16%；普采工作面964个，占总工作面的53%。

各种采煤方法所占比例

以液压支架为支护配合采煤机破煤的综采技术已经存在了30余年。2003年综采个工作面的平均单产为85946吨/月。使其它工作面单产的3~6倍。以单体液压支柱支护配合采煤机破煤的高档普采其每

个工作面的平均单产为25530吨/月。而由单体液压支柱或摩擦支柱支护，进行爆破落煤的普采工作面其每个工作面的平均单产为11605吨/月。综采工作面高产、高效、安全、低耗以及劳动强度小、劳动条件好的优点已经成为我国各煤矿的共识。

不同采煤方法工作面平均单产

（吨/月）

近年来，以液压支架为代表的综采技术在我国部分煤矿实现了工作面的无人开采。特别是放顶煤支架的出现使液压支架的技术更趋成熟，随之而来的放顶煤开采机械也更加完善，并创造了单一采煤工作面采用综采技术年产突破500万吨的世界最高纪录。

所有这些都说明，我国综采技术已经发展成熟并接近了国际水平。液压支架的支护方式已经成为我国国有重点煤矿提高产量、降低成本、安全生产的一个重要手段，并也将成为采煤工作面支护方式的发展趋势。

但是由于综采工作面的初期投资较大，一个综采工作面在支护方面的投资相当于10个单体液压支柱工作面或15个摩擦支柱工作面的投资，加之液压支架本身很庞大（其重量从数吨到数十吨不等），灵

活性差，其拆迁和安装的工作量很大，要求具有较高的操作和生产管理水平，只适合于煤层赋存稳定、工作面断层落差较小、工作面开采长度变化较小的煤层，因此综采工艺只适用于地质赋存条件较好的大型煤矿。而一些地质条件不够理想的煤层，如煤层厚度变化大、沿工作面开采方向上断层多、工作面的开采长度变化大等煤层的开采就只有采用单体液压支柱和摩擦式金属支柱来支护。另外普采还具有技术较易掌握，生产组织简单，适应性强，工作面搬迁容易等优点，是我国中小型煤矿发展采煤机械化的重点。

从上述论述可以得出结论：单体液压支柱（其中有一部分摩擦支柱）至今在我国煤矿采煤工作面的支护中仍占主导地位，由于我国国情和煤田地质条件的复杂性，决定了我国煤矿技术装备是多层次的。因此，综采液压支架、单体液压支柱、摩擦式金属支柱、配合金属铰接顶梁的多种支护形式还将在我国煤矿中长期并存发展。

二、液压支架主要名词术语

1.液压支架：以压力液体为介质，由动力液压缸、顶梁、底座、

推移千斤顶、各种控制阀即管路等主要部件组成，实现自动

支设与移动的工作面支护设备。常见液压支架结构见图5-6

2.支撑式支架：立柱通过顶梁直接支撑顶板，对冒落矸石没有

完善掩护构件的液压支架，包括垛式与节式支架。

3.掩护式支架：只有一排立柱，直接或间接地通过顶梁向顶板

传递支撑力，用掩护梁、连杆等起稳定作用，并有完善的掩

护挡矸装置的液压支架。

4.放顶煤液压支架：用于放顶煤采煤法的液压支架，其型式一

般采用支撑掩护式或掩护式。按照放落顶煤的输送方式，可

分为单输送机放顶煤液压支架和双输送机放顶煤液压支架。

5.支架调高范围：支架最大和最小高度的变化范围，也称伸缩

值。

6.初撑力：支架（立柱）支设时的主动撑力，当立柱内液体达

到管路额定工作压力时的初撑力称为支架的额定初撑力。

7.额定工作阻力：支架（立柱）设计时所规定的支撑阻力。支

架额定工作阻力一般是指所有立柱工作阻力之和。

8.活动侧护板：在顶梁、掩护梁、或后连杆等部件侧面可以伸

缩的部件，其主要作用是架间密封，防止漏矸，以及防倒调

架等。

液压支架在我国已经存在了30多年，已经发展到以某一工作面的生产和其相应的地质条件参数为依据的个性化生产和设计。其控制系统也从手动操作发展到电液控制。

三、液压支架的分类

液压支架的分类方式很多，主要可以按照支架与围岩的相互作用关系，立柱的布置方式、支架的使用条件和结构特点来分。这些分类方式主要是为了说明液压支架在具体应用时需考虑的各种因素，每种因素都对应相应特殊的支架结构。

1.按支架与围岩相互作用关系和立柱布置特点分类：

2. 按使用条件分

液压支架 掩护式 支撑掩护式 支撑式 支掩式：支柱支撑在掩护梁上

支顶式：支柱支撑在顶梁上

支顶支掩：立柱支撑在顶梁上---辅助千斤顶支撑在掩护梁上 支顶式：两排立柱全部支撑在顶梁上

支顶支掩：一排立柱支在顶梁上---另一派立柱支在掩护梁上 节式： 垛式：

使用高度 厚煤层一次采全高支架（≥3.5m ） 中厚煤层支架（1.3m ≤h ＜

3.5m ）

薄煤层支架（≤1.3m ） 使用倾角 缓倾斜工作面支架（≤25°） 倾斜工作面支架（25°＜h ＜45°）

：具有调底千斤顶便于防滑和调整架间距 急倾斜工作面支架（≥45°）：具有调底千斤顶便于防滑和调整架间距 采煤工艺 放顶煤支架：支架前后均具有运煤设备及相应的推移千斤顶，掩护梁

尾端有摆动尾梁，有的还具有专门的放煤窗口及其控制千斤顶

机械铺连网支架：增加在顶板上和护帮板前端铺网和回收网的机构

充填工作面支架：在工作面侧留有足够的空间，用于往工作面内添加充

填物，多出现在大才高工作面。

使用地点

端头支架：用于工作面端头支护，一般要求支护面积大，架下空间大，

移架能力强。

工作面基本支架

顺槽超前支架