液压支架的应用与发展

液压支架的应用与发展

摘要：近年来一批新型的特大型矿井综采工作面的现代化煤矿随着开采技术的高速发展和采掘机械化程度的迅速提高相继出现，矿井总产和工作面单

产都已接近或超过世界发达国家的先进水平。液压支架的应用空前广

泛，因此，井下工作面快速搬家成为新的技术领域，而快速移架是影响

工作面快速搬家的重要因素。

关键词：液压支架、高产高效、快速移架

随着我国煤炭工业的飞速发展，特大型矿井、高产工作面的出现，液压支架在煤矿综合机械化采煤工作面的作用越来越显著。具有支撑顶板、推移输送机、自身推进、防止煤壁跨落等功能。根据近年来特大型矿井高产高效的要求，快速移架成为新的液压支架的研究方向。

1液压支架概述

1.1液压支架是以压力液为动力，由支柱、底座、顶梁、掩护梁及挡矸板等组成，不仅能实现支设和回撤全部机械化，而且能使移输送机等一系列工序也同时实现机械化的一个整体结构。

1.2液压支架的分类

1.2.1按照对顶板的支撑面积与掩护面积的比值分为：支撑式支架、支撑掩护式支架、掩护式支架、掩护支撑式支架。

1.2.2按支架结构分类：支撑式支架和掩护式支架

1.2.3我国实用的分类：支撑式支架、掩护式支架和支撑掩护式支架

1.3液压支架的工作原理：利用乳化液泵站提供的高压乳化液，通过液压控制系统控制升架、降架、推移输送机和移架。

1.4液压支架的作用：支撑工作面顶板、阻挡顶板冒落的岩石窜入作业空间、保证工作面内机器和人员的安全、改善回采工作面的作业环境、减轻矿工的体力劳动、为工作面实现自动化创造条件、提高工作面的技术经济效益。

1.5液压支架的使用过程中应该注意的问题

1.5.1一般规定: 液压支架工必须熟悉液压支架的性能、构造、原理和液压控制系统，掌握本操作规程能够按完好标准维护保养液压支架，懂得顶板管理方法和“工作面作业规程”，并培训考试合格并持证上岗; 在液压系统截止阀、隔离开关关闭状态下，严禁操作支架; 支架应保持完好状态，否则不准操作支架等。

1.5.2移架操作及其注意事项：移架前预先发出警告，被移支架周围不得有人停留或通过；正确选择适宜的拉架方式，顶板破碎时要进行超前支护，并尽可能采用擦顶移架;正常移架操作顺序。以上各动作要坚持“小降快拉，立即支护”的原则，做到“快、够、正、平、净、严、紧”。

1.5.3支架检修操作时处理液压系统故障，必须关闭压力截止阀或隔离阀，将操作手把置于适当位置，使检修部位的压力被完全释放，检查无误后方可工作；主管路检修，必须通知泵站停泵并采取闭锁手段，同时应关闭故障部位压力截止阀，采取正确方法进行压力释放，检查无误后方可操作；拆除故障部件前应彻底清擦；拆除防尘部件时应及时安设防尘帽或采取其他防尘防污措施等。

1.5.4、收尾工作：割煤后，支架必须紧跟移设；移完支架后，各操作手把都扳在停止位置；清理支架内的浮煤、矸石及煤尘，并整理好架内的管线；经工长、验收员验收，合格后方可收工，清点工具，放置好备品配件；向接班液压支架工详细交代本班支架情况、出现的故障、存在的问题。升井后按规定填写液压支

架工记录。

2液压支架的应用现状

快速移架的液压系统已使支架完成降移基本能够满足不同地质条件的煤矿需求。最大支护高度达到5m，最大缸径为320mm，最大工作阻力为11000kN，部分支架寿命试验超过35000次，快速移架的液压系统已使支架完成降移升循环时间缩短至12～15s。北京开采所与外商合作制造出支架电液控制系统，在兖矿集团兴隆庄煤矿使用，达到了国家“十五”技术创新项目--放顶煤工作面年产600万t 的要求。北京煤机厂、郑州煤机厂研制的液压支架达到国内领先水平。近期为大同煤矿集团公司提供了支护阻力10000kN的液压支架。

3 液压支架的移架

液压支架的移架方式取决于支架的结构，控制方式，设备配套特点，特别是煤层顶板的稳定条件，也取决于采煤机对支架移架速度的要求。

3.1 移架方式

1）单架依次顺序式：支架随采煤机牵引割煤而依次前移，其移动步距等于采煤机截深，并在新位置从新排成直线。该方式操作简单，移架质量保证，对不稳定顶板适应性强，移架速度慢。我过应用较多。

2）分组间隔交错式：该方式移架速度快，对顶板适应能力强，适应于中等稳定以上的高产高效综采工作面。

3）成组整体依次顺序移架：支架按成组依次移架，每组2~3架，通常支架是由大流量电液阀成组控制，适用于煤层地质条件好，采煤机速度快，日产万吨的高产高效工作面。

单架顺序移架速度慢，单因卸载面积小，顶板下沉量相对小，故适用于稳定性差的顶板。分组间隔交错和成组顺序移架，同时前移的支架数多，卸载面积大，即使顶板稳定性好，一般同时前移的支架数N也不宜大于3，否则顶板状况就可能恶化。

3.2 提高移架速度的措施

1）合理选择支架的移架方式。

对中等稳定顶板，因顶板有一定的暴露时间，移架可以滞后采煤机一定距离，当移架速度赶不上采煤机牵引速度是，可才用分段依次顺序移架和分组间隔交错移架，对于稳定顶板可采用分段移架或成组整体移架。

2）加强支架维护保养，保证大修质量。

支架的状况是否良好是影响移架速度的重要因素。

3）提高泵站流量和适当减小缸径。

泵站流量大，移架速度自然提高，我国不少高产高效矿井才用多台泵、多管路、大流量供液方法。另外，在支撑力和推移力允许的前提下，适当减小千斤顶的缸径，也可以达到迅速移架的目的。

4 高产高效工作面快速移架新发展

液压支架占综采工作面设备总重的80％以上，液压支架的搬迁是综采工作面回撤搬家的关键工序，其搬迁时间占到工作面全部设备搬家时间的70％，并且其技术难度和风险性也是最大的。在以无轨胶轮辅助运输的现代化矿井中，支架的搬迁通常采用专用支架搬运车来实现。支架搬运车是在煤矿井下专门用于搬运液压支架的以发动机为动力的特种运输车辆，是实现工作面快速搬家的有效设备，具有载重能力大、运行速度快、机动灵活、爬坡度大等优点，可以实现不转载运输，节约大量辅助运输人员，极大地提高运输效率，它的使用是高产高效工