机械毕业设计346ZZ72002338型液压支架
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
毕业设计说明书
毕业生姓名:
专业:机械设计制造及其自动化
学号:
指导教师:
所属系(部):机械与电子工程系
ZZ7200/23/38型液压支架
摘要
采煤综合机械化,是加速我国煤炭工业发展,大幅度提高劳动生产率,实现煤炭工业现代化的一项战略措施。
综合机械化不仅产量大,效率高,成本低,而且能减轻笨重的体力劳动,改善作业环境,是煤炭工业技术的发展方向。
液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。
液压支架主要由以下几个基本部分组成:顶梁,掩护梁和四连杆机构,侧护板,底座,立柱,千斤顶。
设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。
在支撑掩护式的设计过程中,底座、液压系统和立柱等结构件的设计是重点。
本论文介绍了液压支架的结构,类型,工作原理,特点,目的及要求,对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍,讲述了这种支架的方案和用途。
关键词:液压支架立柱底座四连杆机构
Abstract
The comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country , raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining.
Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle.
In the design course that the type of supports cover type, the design of canopy and caving shield and props is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind of support.
Keyword: Hydraulic support column foundation 4 linkage mechanisms
目录
第一章概述 (1)
第一节国内外液压支架的发展状况 (1)
第二节国内外液压支架的差异 (3)
第三节液压支架的发展趋势 (4)
第二章液压支架类型、选型原则及支撑掩护式支架的工作原理 (5)
第一节液压支架的类型及基本特点 (5)
一支撑式液压支架 (5)
二掩护式液压支架 (6)
三支撑掩护式液压支架 (7)
四特殊用途的液压支架 (8)
第二节液压支架的选型 (10)
一工作面支架 (10)
二端头支架 (11)
第三节支撑掩护式液压支架工作原理 (11)
第三章液压支架的整体结构尺寸设计 (14)
第一节设计目的,要求及必要的基本参数 (14)
一设计目的 (14)
二设计要求 (14)
三设计液压支架必需的基本参数 (15)
四液压支架设计的原始条件 (15)
第二节液压支架的整体结构设计 (16)
一底座选择与设计 (16)
二顶梁的选择与设计 (16)
三推移装置的选择与设计 (17)
四立柱的选择与设计 (17)
第三节液压支架基本技术参数的确定 (19)
一支护高度 (19)
二支护面积 (20)
三支护强度 (20)
四底板平均接触比压 (21)
五立柱主要参数确定 (21)
六泵站压力的确定 (22)
第四节液压支架四连杆机构的确定 (23)
一四连杆机构的作用 (23)
二四连杆机构的几何作图法 (25)
三几何作图法作图过程 (26)
四四连杆机构的优选设计法 (28)
第五节支架的主要结构及其作用 (29)
第六节液压系统 (30)
一液压系统的主要特点 (30)
二液压系统的基本要求 (31)
第七节支架在设计中突出的特点 (33)
第四章液压支架的受力分析 (34)
第一节液压支架的受力分析与计算 (34)
一对顶梁进行受力分析 (35)
二对掩护梁进行受力分析 (36)
三顶梁载荷分布 (37)
四支护强度 (39)
五支护效率 (39)
第二节液压支架受力的影响因数 (40)
一立柱倾角对承载能力的影响 (40)
二tanθ值对支架承载能力的影响 (40)
三支架承载能力随高度的变化 (40)
四摩擦系数的影响 (41)
第五章液压支架的使用、维护及常见故障及其排除方法 (42)
第一节支架的运输和工作面安装 (42)
一支架在地面和井下的运输 (42)
二支架在工作面的安装 (42)
第二节支架的操作和维护 (42)
一对支架操作维护的要求 (42)
二支架的操作注意事项 (43)
三支架的维护和管理 (43)
四注意事项及警示 (44)
第三节常见故障及其排除方法 (45)
一结构件和连接销轴 (45)
二系统及液压元件 (46)
三立柱 (46)
四支架的操作中出现故障 (47)
结束语 (54)
参考文献 (55)
英文文献 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
中文翻译 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
致谢 (56)
第一章概述
20世纪50年代中期,随着科学技术的不断发展,一种用于变革煤炭开采工艺新技术,新装备的综合机械化采煤技术出现了。
从1954年在英国诞生了第一个综采工作面后,综采技术就不断得到发展和完善,在世界范围内得到广泛的应用,成为煤炭工业技术发展的方向。
到1970年英国已装备700个综采工作面,德国已装备400个综采工作面,其综采程度均达到90%以上。
随后综采技术在日本、波兰、法国、前苏联等主要4产煤国家得到进一步的推广应用,同时也被向来以房柱式连续采煤机开采为主的美国、澳大利亚和南非等国家所采用。
第一节国内外液压支架的发展状况
作为综采工作面关键设备的液压支架,经历了几个阶段的发展过程。
50年代英国研制的垛式支架和法国研制的节式支架代替了木支架、金属摩擦支架、液压支架,开辟了采煤工作面支护设备的技术革命;60年代前苏联研制并改进的OMKT型掩护式支架(具有四连杆机构),从根本上解决了支架梁端距变化大且不能承受水平力的问题,开辟了液压支架设计的新时代;70年代主要是“立即支护”方式;80年代以来,为提高生产率和降低成本,在液压性能和自动化程度有了大幅度提高。
如美国、澳大利亚的大部分长壁工作面都采用了电液控制技术,可对液压支架的各种动作功能进行多种方式的程序控制和性能监测。
90%以上的美国长壁综采工作面使用了电液控制两柱掩护支架,其额定工作阻力最高可达9800kN,初撑比为0.7-0.85,移架循环时间大多小于10s。
80年代以来,世界主要采煤国家一直围绕减面提产、减人提效、降低成本、实现矿井集中生产做努力,他们积极开发和应用新技术,致力于高性能、高可靠性的新一代重型液压支架的研制。
新型液压支架普遍具有微型电机或电磁铁驱动的电液控制阀,推移千斤顶装有位移传感器,采煤机装有红外线传感装置,立柱缸径超过400mm。
为减少割煤时间,一般采用0.8~lm的截深。
支架还采用屈服强度800 ~1000Mpa 的钢板,既有较高的强度、硬度和韧性,又具有良好的冷焊性能。
随着长壁工作面长度的不断增加,为适应快速移架的需要,国外还广泛采用高压大流量乳化液泵站,其额定压力为40~50Mpa,额定流量400~500L/min,可实现工作面成组或成排快速移架,达到6~8s/架。
美国是世界上最先进的采煤国家,早在1990年就已采用额定压力50MPa、额定流量478 L/min的乳化液泵站,以实现支架快速推进,移架速度达6~8s/架。
美国的高产高效工作面采用两柱掩护式支架,使用寿命8~10年,可用率高达95%~98%。
支架平均工作阻力6470KN(最大为9800KN),支架宽度普遍增大,中心距达到1. 75m,并向2m发展,增大架宽有利于减少工作面架数、缩短移架时间、增加有效工作时间和提高单产。
如洛斯公司20英里矿在250 X 5280m长壁综采面用工作阻力为2×8565KN电液控制两柱掩护式支架,1997年6月产商品煤90.43万吨,成为世界上首次月产商品煤近百万吨的工作面;1995年9月,糜鹿矿用工作阻力为8900KN电流控制的两柱掩护式支架,月产煤达到60. 11万吨。
美国综采工作面最高日产超7万吨,最高工效1336t/工。
澳大利亚也基本上采用一井一面的高度集中化生产,使用两柱掩护式支架,支架的平均工作阻力为7640KN。
如尤兰矿用电液控制的两柱掩护式支架,在1995年8月8日创下澳大利亚有史以来日产3.41万吨的最高记录,班产一直保持在5000-6000t。
英国也在大力发展两柱掩护式支架,工作阻力有了很大提高,达到5000—6000KN。
我国从1958年开始设计掩护式支架,从1964年开始由专门研究室全面开展架型及阀类的攻关,1970年在山西大同首次全工作面装备了TZ-140型垛式液压支架。
至70年代中期,研制了QY型掩护支架和ZY35型支撑掩护支架。
80年代以来,开发了适用于坚硬顶板的大吨位TZ-720型支架,分层开采自动铺联网支架、放顶煤液压支架及大流量安全阀和操纵阀等。
到目前为止,适于我国高产高效的国产液压支架有20余种架型,其中用于缓倾斜中厚煤层和缓倾斜厚煤层的各占一半。
适用于缓倾斜厚煤层高产高效的液压支架分为机械化铺联网支架、一次采全高支架和放顶煤支架三大类。
近年来,我国采煤综合机械化的水平有所提高,随着综合机械化采煤技术的不断发展和新型大功率采煤机、工作面输送机的出现,要求支架与之相配套,但若支架的控制系统不作相应的改进,是满足不了这一要求的。
到目前为止,我国国产液压支架的控制方式仍然停留在跟机手把单向邻架控制或本架控制水平。
这种控制方式,虽然具有控制系统简单、制造容易、造价较低和对煤层地质条件变化适应性较强的优点,但它存在严重缺点:工人劳动条件差,安全性差;移架速度慢,影响采煤机效率的发挥;通风条件差,支架故障率高;支架支护效能的发挥程度与操作人员的经验多少和技能高低有密切关系。
液压支架实现自动控制后,就可有效地克服上述缺点,实现对
支架的电液控制,而且有多种控制方式可供选择,人员可在较安全的地方集中对整个工作面的支架进行远程控制或程序控制。
现在国外的普通综采工作面液压支架已实现了微机红外线电液自动控制,可成组、成排地向前移架,额定供液压力达到40MPa,流量300L/min~4150 L/min,供液管径100mm~120mm,移架速度超过了10组/min。
而国产液压支架还是中低压小管径供液,人工手动操作。
现场实际统计,前移一组支架大约需1 min。
最大的支架供液压力不超过32Mpa,供液管径25mm~30mm,流量在150L/min~200L/min。
二柱掩护式液压支架的工作阻力780 t,架宽1.5m,采用PM4型红外线电液控制系统,由采煤机微电脑远距离控制,支架立柱直径超过400mm,移架速度10组/min。
第二节国内外液压支架的差异
1.液压支架制造技术水平落后, 在支架材料、加工工艺、性能和使用寿命等方面与世界先进国家相比还有很大差距。
(1) 德国支架结构件材料ST52 ,屈服极限500MPa ,前苏联的更高。
我国基本长期使用16Mn ,屈服极限350 MPa 左右,近年来只有少数支架构件的部分材料用高强度钢板。
(2) 支架液压系统的阀类使用的是乳化油,防锈蚀的要求很高,国外一直使用铜合金阀壳和高强度不锈钢阀芯,我国是45 钢加表面防腐处理。
(3) 国外密封材料的寿命大于5年 ,我国只有2年左右。
(4) 国外的支柱和千斤顶缸体内壁是复镀,我国是不镀,使立柱出现麻斑、划伤、密封漏液等现象,影响支护效果。
(5) 美国的支架耐久性实验要求是> 45 000 次,我国> 7 000 次。
以上这样技术质量水平的支架在国内一般矿井勉强可以使用,但在国内高产、高效工作面及国际上是没有竞争力的,综采工程技术人员普遍认为目前我国支架的工艺技术水平尚未达到1979 年引进的100 套支架的技术水平,可想落后人家远不止30年。
2.液压支架控制系统的研究处于落后状况,严重制约了支架移架速度的提高和综采经济效益发挥西方主要产煤大国始终把支架控制系统作为提高整个综采经济效益
的重要方面来抓。
20 世纪60年代采用手动直控操作系统;20 世纪70 年代初即开始重视液压支架
液压先导控制的研究;20 世纪70年代中后期广泛采用液压多芯管先导控制系统;20世
纪80 年代西方国家开始大力着手电液先导程序控制的研究和使用。
因此,现在美、德、英、日等基本上全是可编程电液控制,波兰除了电液控制以外,都是液压多芯管先导控制。
20 世纪90 年代开始,为了提高移架速度满足工作面高产、高效发展的需求,我国在加大常规手控操纵阀的流量方面取得进展,加上综合措施,也实现了平均移架速度小于12 sP架的成绩。
根据以上资料不难看出,在21 世纪以煤炭集约化生产为特征的新时期。
为了满足高产高效综采工作面的需要,必须抓紧研制和推广电液系统。
第三节液压支架的发展趋势
随着科学技术的高速发展,新技术、新方法、新材料的不断应用,微机和计算机技术进一步普及,为液压支架的发展提供了有利的条件。
目前,液压支架正向以下几个方面发展:
(1) 液压支架的结构形式正朝着简单实用方向发展,如液压支架的架型明显地向两柱掩护式支架和四柱支撑式掩护式支架发展。
(2) 在已有支架设计与应用经验的基础上,将有限元和计算机辅助设计相结合,研究支架的智能化设计方法、结构与参数的优化,进一步提高支架的科学性、可靠性以及结构的优化性。
其中在设计中应注意以下几个方面: ①提高液压支架的设计强度,加大支架的工作阻力,加大支架的设计强度系数,还有选材等方面; ②如何提高支架的移架速度; ③改进支架个别部件结构,加大联结件强度。
(3) 改进制造工艺,保证制造质量;对支架的阀类,从材料、热处理、加工条件和密封件入手,制定更严格的质量和抗腐蚀标准。
(4) 对不稳定顶板、松软底板、地质构造较复杂等特殊条件,加大投入,研制大量的特殊支架,以适用不同的开采条件。
(5) 新型元件与材质,可减轻支架重量,提高支架性能和使用寿命。
(6) 结构上寻求克服四连杆的新型架型。
(7) 快速支架电液控制系统的研制和投入,研究支架的遥控、程控控制和性能自动监控,为回采工作面的半自动化与自动化创造条件。
第二章液压支架类型、选型原则及支撑掩护式支架的工作原理
第一节液压支架的类型及基本特点
迄今为止,全国使用的液压支架已有几百种型号,但其基本型式是相同或相似的。
对液压支架型式的分类应把握其本质特征,按照不同的分类原则进行分类。
这些分类原则互相联系又存在矛盾,同一个支架按照不同的分类原则可划分在不同类,把这些不同分类结果,按照一定的主次关系联系起来,就能较全面的反映该支架的基本特征。
液压支架可按适用的煤层厚度、倾角和支架的控制方式来进行分类,但这些分类法均未反应出液压支架的基本特征。
因此,目前国内外均按架型结构与围岩关系,将液压支架分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三大类。
一支撑式液压支架
(a)节式支架(b)垛式支架
图2--1支撑式液压支架
1.基本特点
支撑式支架是早期发展的液压支架架型。
其中又分为节式支架(图2a)和垛式支架(图2b)。
这种支架的基本特点是:
(1)立柱靠简单的复位装置垂直支撑于支架的顶梁与底座之间,支撑效率高。
(2)支架是一个不稳定机构,基本不能承受顶板的水平力,支架的稳定性差。
(3)设有完善的掩护防漏研装置。
(4)支撑力的集中作用点离煤壁较远,支架切顶力强。
(5)结构简单,重量轻,成本低。
2.适应范围
(1)采高小于2m-2. 5 m
(2)直接顶稳定(3类)或坚硬(4类),老顶来压明显(II级)或强烈(III级)。
(3)工作面倾角l<10°左右;
(4)目前垛式支架仅少量用于缓倾斜薄煤层中。
节式支架已基本淘汰,应用很少。
二掩护式液压支架
(a)支顶型掩护式(b)支掩型掩护式
图2—2 掩护式液压支架
1.基本特点
(1)单排立柱支撑。
支架支撑力集中作用点离煤壁较近,加之平衡千斤顶的作用,对端面顶板的支撑力较大,可以有效防止端面顶板的早期离层和破坏。
(2)控顶距小。
顶梁较短,对顶板的反复支撑次数少,减少了对直接顶板的破坏。
(3)具有掩护梁、连杆等机构,可以承受顶板的水平力,支架稳定性好。
(4)挡研掩护性能好。
一般都有掩护梁、活动侧护板等挡研掩护部件,能可靠地使工作面和采空区隔离,阻止窜研。
(5)平衡式顶梁,即工作时以支撑点(支掩式掩护支架即顶梁与掩护梁铰接点,支顶式则为立柱与顶梁的铰点)附近一个窄小的范围为中心,必须保持前后支撑力矩的平衡来维持顶梁的正常工作状况。
这个窄小的范围一般称为受载平衡区。
(6)立柱一般呈倾斜布置,支掩式支架的立柱支在掩护梁上,支撑效率较低。
但是,支架的调高范围化较大。
(7)支架切顶能力一般较小,尤其是支掩型掩护支架。
但是,支顶型掩护支架的切顶能力较高。
(8)由于控顶距等原因,支掩型掩护支架的通风断面较小,而支顶型支架则较大。
2.适用范围
(1)直接顶不稳定((1类)和中等稳定(2类)的直接顶为主,也用于稳定(3 类)顶板。
插腿支掩式比较适用于不稳定顶板。
(2)老顶:主要用于老顶来压不明显(I级)和较明显(II级)的顶板。
(3)底板:插腿支掩式最适于松软底板,其他型式要看支架具体结构。
一般支顶支掩式适应软底板也较好。
(4)按通风断面的大小,适应沼气含量的能力也是以插腿支掩式较小,而支项掩护式较大。
(5)目前我国研制的掩护式液压支架最低高度为0. 55m,最大高度达5m.
(6)倾角:实际应用已可达35“煤层倾角,新设计支架适应倾角已达550。
三支撑掩护式液压支架
(a)支顶型支撑掩护式(b)混合型支撑掩护式
图2--3支撑掩护式液压支架
1.基本特点
(1)通常为两排立柱(少数为三排)垂直或倾斜支撑。
支架支撑力的集中作用区(或称力平衡区)离煤壁较远,总支撑力高,切顶能力强。
(2)具有掩护梁、连杆等稳定机构,可以承受顶板水平力,支架稳定性好。
(3)挡研、掩护性能好。
一般都有掩护梁、活动侧护板等挡研掩护部件,能可靠地使工作面与采空区隔离,阻止窜研。
(4)控顶距较大,顶梁较长,对顶板的反复支撑次数相对较多,易使直接顶破坏,作业空间和通风断面较大。
2.适用范围
(1)直接顶:以中等稳定(2类)以上顶板为主;
(2)老顶:主要适应于来压明显(II级以上),直至来压极强烈(IV级)老顶;
(3)对底板的适应性比较好;
(4)通风断面大,适于高瓦斯矿井;
(5)目前我国研制的支撑掩护式支架最低高度为0. 7m,最大高度达4. 7m. X型支撑掩护式支架适用于薄或中厚煤层;
(6)一般,用于“<25”的工作面。
采取防倒防滑措施后,还可扩大适用范围。
通常可按使用条件,选用前述的三种标准液压支架。
四特殊用途的液压支架
1.放顶煤液压支架(图2--4)
(a)单摆杆式(b)单铰接式
图2--4放顶煤液压支架
放顶煤综采法是近20年兴起的特厚煤层机械化开采的新技术。
放顶煤液压支架是这种综采法的主要配套设备之一。
通过多年的实践,越来越多的国家采用了这种技术,并且认为在适宜的条件下,是解决厚及特厚煤层开采的一种经济,有效的方法。
我国厚及特厚煤层储量非常丰富,自80年代初我国开始研制放顶煤液压支架,先后在窑街、沈阳、辽源等局使用成功。
目前,这种综采法不仅用于缓倾斜煤层,还成功地用于急倾斜特厚煤层的水平分层开采。
2004年盘江矿区已成功使用放顶煤液压支架。
1)基本特点:
(1)一般采用整体性、稳定性及掩护性较好的支撑掩护式和掩护式液压支架。
(2)有较宽敞、便于控制的放煤口以及松动、破碎煤块的辅助装置。
(3)支架受上部顶板和顶煤放落时的动载影响较大,因此要求支架纵向和侧向稳定性较高。
(4)支架调高范围要求不严。
为使操作、行人等比较方便,支架高度一般为2-3m.
2)适用范围
(1)煤层厚度一般为5m- 12m左右、或者厚度变化较大。
(2)煤质比较松软,或节理发育,容易在矿压作用下冒落的煤层。
(3)对于松软和易碎裂煤层,厚度为5-8m左右时;可选用掩护式支架,采
用天窗式结构,如单输送机放顶煤支架;对于厚度较大,煤质较硬,但节理发育,
易碎裂的煤层,可用支撑掩护式支架,采用插板式或天窗插板式等结构。
2.铺网液压支架
铺设金属网分层假顶是分层综采的重要工序。
在专门的铺网支架研制使用之前大多采用一般液压支架,或稍加修改的支架,并在支架的前部铺顶网。
这种方法操作繁琐且与采煤工序干扰,影响工作面产量和效率,而且铺设的网经过支架顶梁,掩护梁后才与底板重合,容易扯网或砸坏,影响铺设质量。
铺网支架除具有一般综采工作面支架所具有的功能之外还有以下三个特点:
(1)提供独立的铺网作业空间;
(2)能自动将金属网铺设于底板;
(3)用机械或用手工方式连网。
铺网液压支架用的金属网有经纬网与菱形网。
实践表明,两种网相比菱形金属网的优点是在相同材料消耗情况卜菱形网承力大,强度高,承力平均值比经纬网高31%;菱形网抗冲击能力好于经纬网;卷网和展网时,菱形网比经纬网容易,特别是网丝较粗时;菱形网自锁能力强,一但局部破网,破口转变仍相互勾联:编网劳动强度低,易实现机械化编网。
3.大倾角液压支架
当工作面倾角增大到35°--55°左右时,除了工作面设备和支架本身的防倒防滑问题变得严重以外,工作面煤壁不稳定性及端面顶板的及时维持问题、煤炭运输与人行空间的安全隔离问题、操作人员的行走和安全保护等问题,要求支架只有不同于一般缓倾斜煤层支架的特殊性能和结构。
这些要求主要是:
(1)可靠的防倒防滑装置。
支架在大倾角下工作,除自身不能发生倒架和下滑以外,工作面输送机的锚固和下滑以后的上调,也必须以支架作依托,因此支架本身的防倒防滑装置必须可靠。
(2)为作业人员行走,应设置有扶手的人梯,并有挡护装置防止上部飞块滚落伤人。
(3)支架应设有保护挡板,将人行空间与采煤机道隔离。
在煤壁与保护挡板之间形成溜煤通道。
保护挡板也可开启,以便处理支架前部和煤壁处的事故。
(4)支架应有好的横向稳定性。
(5)支架应设有超前支护的伸缩梁,对端面顶板有较大的支撑力。
(6)工作面支架应有可靠的导向和调架装置和机构(即三点式导向),保证支架在降架前移时平稳导向无整卡,并能可靠的扶正和调整支架的位置。
(7)加大活动侧护板的宽度和高度,增加支架在降移情况下侧护板的重合量,改善支架的密封和调整性能。
(8)为增加煤壁稳定性,有时工作面需伪斜布置(工作面上端超前)。
支架应适应在俯伪斜工作面使用的需要。
由于支架仍与走向方向平行,支架的中心距要比正常时(多为1. 5m)缩小,因此要求支架的固定宽度要变窄,而活动侧护板的伸缩行程要大。
(9)为解决输送机下滑频繁问题,要求防滑装置不仅能锚固输送机,而且还能组合动作,需要时将输送机向倾斜上方牵引。
(10)支架应有足够的初撑力。
在液压系统中应采取初撑力保证阀,提高泵站工作压力或加大立柱缸径等措施。
一般要求初撑力达到额定阻力的75%-82%以上。
4.端头液压支架
工作面端头位于工作面和顺槽的连接处,是行人、运输和通风的必经之地,多种设备的会集处,也是工作面支护和巷道支护的交叉地带。
端头处条件复杂,位置重要。
目前国内研制的端头支架主要用在下端头,主要功能是维护好巷道和回采工作面交叉口处的顶板,协调该处排头支架、工作面输送机、顺槽转载机等设备之间的位置和配套关系;除端头支架能自移以外,要为转载机和输送机机头的移动提供动力,支架本身应有防倒,调架或适应工作面倾角变化的能力,能适应左右工作面,换向方便,前梁伸入巷道,起一定的超前支护作用。
第二节液压支架的选型
一工作面支架
工作面支架用量最大,主要有支撑式、掩护式和支撑掩护式三种形式。
它的选型的主要依据有:工作面顶板的地质条件,一般按老顶周期来压不同把老顶分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级;按直接顶的稳定性不同,把其分为4类,应根据工作面顶板的老顶级别,直接顶类别和底板的不同组合情况参照表2选择架型。
同时还要考虑以下因素:
(1)煤层厚度(采高):对层厚H< 1.3m的薄煤层应优先选用伸缩比较大的支撑掩护式支架和掩护式支架;对层厚H>2. 5-2. 8 m的厚煤层应优先选用掩护性好,抗侧向力强的支撑掩护式支架;若为僻顶分层开采,则应选用掩护式支架。
(2)煤层倾角:主要影响支架的工作稳定性,在大倾角煤层工作的支架应防止发生倾倒和下滑。
当煤层倾角。
>10^-15。
时最好是选用顶梁及掩护梁带有侧护板的掩护式和支撑掩护式支架;若采用支撑式支架,必须带有调架装置以能及时调整支架的位。