支护设备.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章支护设备,长壁采煤工作面支护设备发展过程：,木支柱金属摩擦支柱单体液压支柱液压支架等几个发展阶段。,目前，我国主要使用单体液压支柱和液压支架来完成支护任务。,1、单体液压支柱和铰接顶梁：,与功率较小的采煤机、可弯曲刮板输送机配套组成回采工作面的“高档普采”设备。,工作方式：一般与金属铰接顶梁配合使用，其移动和支撑靠人工操作，仍属人工支护，工作面产量、效率的提高受到限制。,适用：中、小型矿井。,2、液压支架：,与大功率采煤机、大运量的可弯曲刮板输送机组成回采工作面的综合机械化设备。,工作方式：液压控制完成支撑、切顶、自移和推溜等工序。,第一节 单体液压支柱与铰接顶梁,一、单体液压支柱,特点：工作特性为恒阻，具有初撑力较大、支护效率高、回柱安全、使用寿命较长等优点。,适用：倾角小于25、底板比压大于20MPa的缓倾斜煤层。,结构类型：内注式、外注式,1、内注式单体液压支柱,升柱和初撑,承载,卸载降柱,2、外注式单体液压支柱,同上,内注式单体液压支柱,1顶盖；2通气阀；3安全阀；4活柱；,5导向管；6缸体；7活塞；8单向阀；,9环形槽；10进液阀；11泵活塞；,12二级泵腔；13油孔；14曲柄；,15卸载手把；16卸载阀,外注式单体液压支柱,1顶盖；2三用阀；3活柱；,4缸体；5复位弹簧；6活塞；,7底座；8卸载手把；9注液枪；,10泵站供液管,升柱与初撑,将注液枪9插入三用阀2的注液孔中，扳动注液枪手把，使泵站来的高压乳化液经注液枪打开单向阀，进入支柱下腔，使活塞3伸出（复位弹簧5被拉长）。当支柱顶盖1使金属顶梁贴紧顶板、柱内压力达到泵站压力时，支柱达到初撑力。这时，松开注液枪手把，切断高压供液管路，卸下注液枪，升柱和初撑过程结束。,承载,随着顶板下沉，柱内液体压力升高，当超过支柱安全阀的调定压力（对应支柱额定的工作阻力）时，安全阀溢流，支柱下缩。当支柱的载荷低于额定工作阻力时，安全阀关闭，使支柱始终保持在额定的工作阻力。,卸载降柱,扳动卸载手把8，打开卸载阀，柱内的工作液体排出柱外，活柱在自重和复位弹簧的作用下缩回，完成卸载降柱过程。,三用阀是由单向阀、安全阀和卸载阀组装而成的。,液压支架工作原理,1顶梁；2立柱；3底座；4推移千斤顶；5安全阀；6液控单向阀；,7、8操纵阀；9工作面输送机,液,压,支,架,的,特,性,曲,线,支架的初撑力：,支架的工作阻力：,2）承载状态,（1）增阻承载状态：当支架接顶后，随着顶板下沉，立柱油压上升，初撑力增大，达到工作阻力的状态，为增阻承载状态；,（2）恒阻承载状态：如果顶板继续下沉，支撑力增大，当立柱下腔液体的压力达到液压系统的安全阀调整压力时，安全阀溢流，立柱收缩，支架随顶板下降，当立柱下腔液体的压力下降，低于安全阀调整压力时，安全阀就关闭。从而保证支架在给定的工作压力范围值内工作，即恒阻承载状态。,支架恒阻承载时所有立柱对顶板的支撑力液压支架的工作阻力,（3）支架运行特性：非周期来压期间（恒阻型、微增阻型、微降阻型）,周期来压期间（急增阻型、多次增阻型）,3）卸载状态,当高压液体进入立柱上腔，立柱下腔回液，支架下降，使顶梁脱离顶板。,2、支架的移架和推溜,1）移架（拉架）,先降柱卸载，然后通过操纵阀使高压液体进入推移千斤顶的活塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁。,2）推移输送机,支架支撑顶板后，使高压液体进入推移千斤顶的活塞腔，活塞杆腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。,三、液压支架的分类,（一）端头支架：,用于综采工作面上、下出口，即工作面和上下顺槽接合处的液压支架。,特点：要求支护面积大、支撑力大,类型：锚固型、局部支护型、全封闭型,结构型式：支撑式、支撑掩护式,六柱端头支架,1前探梁；2前梁；3中梁；4后梁；,5后探梁；6立柱；7挡矸板；,8推移千斤顶；9前底座；10中底座；,11后底座；12调架千斤顶；13导向装置,（二）中间支架,1支撑式,工作原理：,利用立柱与顶梁直接支撑、控制工作面的顶板。,优点：,立柱多，支撑力大，切顶性好；顶梁长，通风断面大。,缺点：,抗水平能力较差，防矸性能也不好。,适用：直接顶比较完整、中等稳定以上顶板的工作面，采高范围一般在2.5m以下。,（不适应于不稳定顶板条件和较大采高条件煤层使用，也不适应于机道上方顶板来压的工作面。）,结构类型：,1）节式支架：两框架式、三框架及四框架组合式（稳定性差，很少用）,2）垛式支架：4-6 根立柱（可支撑坚硬与极坚硬顶板）,2掩护式,工作原理：,利用立柱、短顶梁支撑顶板，用掩护梁来防止岩石落入工作面。,特点：,1）立柱少、主要承受来自机道上方的顶板压力，具有一定的切顶能力；2）顶梁短，控顶距小；3）由前、后拉杆和底座铰接构成的四杆机构使抗水平力的能力增强，立柱不受横向力；4）顶梁前端的运动轨迹为近似平行于煤壁的双扭线，梁端距变化小；5）架间通过侧护板密封，掩护性和控矸性能好；6）调高范围大。,缺点：支架的通风断面小，不适于瓦斯涌出量较大的矿井。,适用：,松散破碎的不稳定或中稳定的顶板。,结构类型：,(1)支掩式：插腿式、不插腿式,(2)支顶式：平衡千斤顶设在顶梁和掩护梁之间、平衡千斤顶设在掩护梁与底座之间,3支撑掩护式,支撑掩护式支架既能承受来自支架后方的矿山压力，又能承受来自机道上方的顶板压力，它具有支撑式和掩护式液压支架的优点。这种架型通风断面大，防矸性能好，适应性强，被广泛使用的架型之一。,1）支顶式,2）支顶支撑式,四、支架结构及其作用,1顶梁,顶梁是支架的主要承载部件之一，支架通过顶梁实现支撑和管理顶板。,顶梁直接与顶板相接触，除直接承受顶板的压力之外，还担负着安全作业空间的主要掩护作用。,（1）整体刚性顶梁：,特点：结构简单、质量较轻，但对顶板不平性的适应能力差，接顶不理想。,适用：顶板比较平整、稳定，很少出现片帮现象的采煤工面。,（2）铰接组合顶梁（分体）,由前粱（也称前探梁）和后主梁组成，前、后梁之间通过销轴铰接。前梁可绕销轴上下各摆动20左右。,特点：接顶性能好，加大了靠近煤壁顶板的支撑能力。过断层时可低头过渡；在运输时前梁可以垂吊落下，使运输尺寸大大缩小。,（3）伸缩式组合顶梁,在铰接分体顶梁的前梁上又套上（或插入）一个可伸缩的梁。,特点：除具有铰接分体顶梁的优点外，还可超前支护，防止片帮。,适用：不稳定顶板和易片帮的煤层地质条件下的支架上。,抽屉式前探梁：,呈栅状插装在刚性主梁的腹腔内，由同在腹腔内的伸缩梁千斤顶控制，以主梁为依托，腔壁为导向可自由伸缩。,外套式前探梁：,在抽屉式的基本结构的基础上，加设套装在主梁体外的伸缩套，伸缩套随抽屉梁做伸缩运动。,（4）多项组合式顶梁,多项组合式顶梁由刚性主梁、铰接前梁和伸缩前探梁等互相组合而成。,伸缩前探梁插装在前粱体内，而前梁又与主梁铰接，这种顶梁综合了铰接梁和伸缩梁的特性，但结构和控制系统都较为复杂。,2底座,底座的功能：,（1）承受由立柱与连杆等传递的顶板载荷，并传递给底板；,（2）整个支架结构稳定性和整体性的基础；,（3）作为支架辅助件（推移装置、抬架装置、调架机构、操纵控制元件等）的支撑和根基；,（4）通过推移装置与工作面输送机连接，为输送机和支架交替前移提供支撑点。,底座的结构型式：,（1）刚性整体式：,左右座箱底部用一整块钢板连接在一起，底部呈封闭状。,特点：具有整体性强、强度高、稳定性好、与底板接触面积大、底板比压小，但在移架时，排矸性能差，容易堵卡。,适用：底板比较松软的条件。,（2）左右分体式：,由左右两个独立而对称的箱形结构件组成，两者之间前部用铰接过桥连接，后部则通过前后连杆铰接在起，可在一定范围内摆动。,特点：对不平底板适应性较好，排矸性能好；但底座面积小、稳定性差。,适用：不宜用于底板松软、厚煤层、倾角大的条件。,（3）刚性分体式：,结构：,底座分左右对称的两部分，两者之间在前端用一刚性过桥连接，后部通过箱形结构过桥连接组成刚性整体。,性能：,在刚性、稳定性和强度等方面与整体刚性底座相同，由于安装推移装置通道的底座不封闭，故排矸性能好。,适用：,各类支架，在底板比压允许的条件下，广为采用。,刚性分体式底座的支架：,底座前桥为一整体厚刚板，与左右座箱刚性连接，前桥下的左右座箱间留有中间排矸道。在前桥中间垂直安装有一个提架千斤顶，使用该千斤顶可在移架时将底座前端抬起，便于支架顺利前移。在其上还有推移千斤顶的连接耳座，以该耳座为支点，推移机构可完成对输送机和支架的推移。,底座后上方有分别安装前、后连杆的耳座，左右座箱的内侧之间在凸起的三角区用桥式箱形结构将左右箱组焊成刚性整体结构。,前后分体底座：,底座由前后两个独立的箱型结构件组成，用铰接或连扳相连。,特点：对底板的适应性好。,适用：多排立柱、支撑掩护式、垛式支架以及端头等支架。,3掩护梁,掩护梁：掩护式和支撑掩护式液压支架的主要特征部件之一，是四连杆机构中的一杆,掩护梁的主要功能：,（1）作为四连杆之一杆，来控制顶梁的运动轨迹，使其在升降过程中做近似垂直（或小斜线）直线运动。,（2）传递来自顶梁的水平力和部分垂直外载，并承受采空区冒落矸石的载荷，在某些情况下还可能承受老顶周期来压的冲击载荷（它是支架部件中受力最为复杂的一个部件）。,（3）隔离采空区，掩护工作面空间，防止采空区冒落的矸石窜入工作面。,（4）保持支架整体纵横向的稳定性。,整体直线形掩护梁：,结构：整体箱形结构，从侧面看，掩护梁上轮廓线形状为直线形。,特点：整体性能好，强度大。,适用：应用最为广泛。,整体折线形掩护梁：,结构：从侧面看，掩护梁上轮廓线为折线形。,特点：相对地增大了工作空间，但当支架歪斜时架间密封性差，加工工艺差。,适用：目前应用较少。,由钢板焊接而成的箱形结构对称的四条主筋贯穿全长，上与整体的背板相连，下与腹板焊接，中间相隔一定间隔布置有多个加强筋，使整个梁体内部形成了若干个小箱体。这样可使梁体既有足够的强度又有很高的刚性。,在梁体内部，横向分布有四个互相平行的圆筒，用以安装侧护千斤顶及导向机构。,4连杆,连杆分前连杆和后连杆，其功用：保证支架梁端距的稳定，并承受和传递顶板对支架的水平力和部分垂直载荷。,前连杆：,两个完全独立的杆件，其尺寸和结构完全相同，对称地安装在左右两侧，底座和掩护梁上左右两边的连杆耳座轴孔完全同轴。,后连杆：,整体连杆，由两个单连杆组焊成一体，箱形结构内部有两个与联接轴孔中心平行的圆筒，用以安装侧护千斤顶。,5立柱,立柱是液压支架承载与实现升降动作的主要液压元部件。,单伸缩双作用立柱：,只有一级行程，伸缩比一般为1.6左右,性能：结构简单、调整高度方便，但调高范围小。,单伸缩机械加长杆立柱：,总行程为液压行程,L,1,与机械行程,L,2,之和。,性能：调高范围较大，可在较大范围内适应煤层厚度的变化。但机械行程只能在地面根据煤层的最大厚度调定；立柱造价比双伸缩立柱要低。,适用：应用广泛。,双伸缩双作用立柱：,两级行程都由液压力操纵，总行程为,L,1,+,L,2,。,性能：可在较大范围内适应煤层厚度的变化，且可在井下随时调节，其伸缩比可达3；但立柱造价高、结构复杂。,6.千斤顶,功能：完成支架及其各部位动作、承载的主要元件，大多属于单伸缩双作用活塞式液压缸。,种类：推移千斤顶、前梁千斤顶、伸缩梁千斤顶、平衡千斤顶、侧推千斤顶、调架千斤顶、防倒千斤顶、防滑千斤顶、护帮千斤顶等。,工作原理：活塞式动力油缸。,与立柱区别：受力小；压力低；推拉力均有要求，一般相差不大，有时还要求拉力大于推力（采用浮动活塞千斤顶等结构）。,7推移装置,一般由推移千斤顶、推杆或推移框架等导向传力杆件以及连接头等部件组成。,（1）短推杆浮动活塞式推移装置,（2）短推杆差动油缸式推移装置,（3）长推杆反拉式推移装置,推移装置的结构形式,1输送机槽；2框架；,3千斤顶活塞杆；4支架底座；,5千斤顶缸体；6短拉杆,8侧护装置活动侧护板,支架侧护装置安装在顶梁和掩护梁甚至后连杆的两侧，其作用是：,a密封相邻支架架间间隙，防止顶板及老塘向支架内漏串矸石；,b移架过程中起架间导向作用；,c防止支架倾架；,d移架后，调节架间间隙。,结构形式：,（1）上复式：两侧护板直接搭在顶梁和掩护梁上板面上，结构简单，但支架承载时，活动侧护板伸缩困难。,（2）抽出式：在顶梁和掩护梁上板面的中央加焊几条厚钢板，使其承载面高出两侧护板厚度。结构不复杂，被广泛采用。,（3）埋伏式：两侧护板嵌入顶梁的滑槽中，侧护板可在滑槽中伸缩。但当支架受偏载或滑槽被煤粉堵塞住时，侧护板不易伸缩；另外，滑槽加工制造较困难，使用较少。,（4）折页式：侧推装置不用弹簧，而用自控定压阀控制侧推千斤顶的推力，使折页式侧护板工作。其优点是顶梁强度高，侧护板工作不受支架承载的影响。其缺点是侧护板之间形成三角带，易存矸，密封性差，适用于较坚硬的顶板煤层。,9护帮装置,在厚煤层或煤质松软的中厚煤层中，煤壁易片帮。一般煤层采高超过2.52.8m时，支架均应装设护帮装置。,护帮装置设在顶梁前端，使用时将护帮板推出支托在煤壁上，起到护帮、防止片帮以及遮挡片帮煤的作用。,翻转式护帮机构：,护帮板可以翻转到水平位置，它既能护帮，又能作为挑梁临时护顶。护帮千斤顶的活塞杆直接作用于护帮板上，受结构限制，对顶板的支撑力很小，一般翻平时的梁端支撑力仅为35kN。,下垂式护帮机构：,由护帮板、护帮千斤顶和机械闭锁挡块组成。由护帮板垂直位置起向煤壁的摆动量较小，因此适应性差，仅起护帮作用。,由护帮板、小连杆组和千斤顶组成。,特点：,护帮力较大；在护帮板翻平后，对顶板的临时支撑力较大，一般可达到2050kN。,连杆翻转式护帮机构,10防倒、防滑装置,当工作面倾斜角度大于15时，液压支架必须采取防倒、防滑措施。,防倒、防滑原理：,利用装设在支架上的防倒、防滑千斤顶在调架时，产生的一定的推力，以防支架下滑、倾倒，并进行架间调整。,1）,在支架的底座旁设置一个与防滑撬板相连的防滑调架千斤顶，移架时，千斤顶伸出，推动撬板顶在邻架的导向板上，起导向防滑作用。在顶梁之间装有防倒千斤顶，防止支架倾倒。,2）,在底座箱的上部，设置两个防倒千斤顶，通过其动作，达到防倒、防滑和调架的作用。,3）,在相邻两支架的顶梁（或掩护梁）与底座之间装一个防倒千斤顶，通过链条或拉杆分别固定在各支架的顶梁和底座上；在相邻两支架的底座上装防滑调架千斤顶。,11提架机构,由提架千斤顶和推移装置的导向推杆组成。,作用：当底座前端下陷到松软或泥泞的底板时，或前方遇到台阶使移架受阻时，将底座前端抬起，以便顺利移架。,五、典型液压支架,（一）ZY8600-24/50D型掩护式支架,1、适用范围,煤层厚度为5m，倾角小于15，随采随落的破碎或中等稳定的顶板；直接顶较完整，底板平整；可用于煤底，但底板的抗压强度要足够。,2、结构特点,整体底座，底座的两个相互连接的座箱用中间过桥分开。,掩护梁为整体钢结构件，通过四连杆与底座相连。,支架立柱的支撑载荷通过顶梁传送到顶板，所有梁都配备有护帮板。,程序化计算：保证支架最佳的承载能力和垂直高度的调整范围。,采用双伸缩双作用立柱，在一级缸活塞上装有单向阀使一级缸和二级缸所承受的载荷相同。,掩护梁与底座的连接采用四连杆机构，支架升降过程中可使顶梁前端至煤壁的距离近似恒定值。,配备使用PM3电液控制器：实现邻架电液控制。,ZY8600-24/50D型支架,1二级护帮；2一级护帮；3顶梁；4掩护梁；5平衡千斤顶；6前连杆；,7后连杆；8推移千斤顶；9底座；10推杆；11阀组；12立柱,（二）ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架,1、适用范围,煤层厚度为2.0-3.3m，倾角小于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。,2、结构特点,工作阻力大，支护强度高，切顶能力强；两排立柱都向前倾斜布置，有利于切顶。,采用带机械加长杆的单伸缩立柱，调高范围较大。,采用分式铰接结构顶梁，由千斤顶控制前梁，可向上摆动15，向下摆动19，顶梁前部有较好的支护性能。,顶梁、掩护梁都装有双侧可换装活动侧护板，由千斤顶和弹簧控制，具有挡矸防倒及调架性能。,采用四连杆机构，使端梁距变化小，变化量仅为42mm。,采用长框架推移装置，有较大的移架力。,ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架,1护帮装置；2护帮千斤顶；3前梁；4主顶梁；5前立柱；6后立柱；,7掩护梁；8后连杆；9前连杆；10底座；11推移千斤顶；12框架,六、特种液压支架,（一）放顶煤液压支架,放顶煤支架架型的发展成为综采放顶煤技术发展的重要标志。,1、结构特点,我国放顶煤支架分有低位、中位和高位放顶煤支架三种类型。,1）高位放顶煤支架：,放煤口处于支架的上部，即顶梁上。,一般使用单运输机运送采煤机采下的煤和放落的顶煤，工作面运输系统简单。但由于放煤口较高，粉尘较大，支架顶梁较短，容易出现架前顶煤放空而导致支架失稳或移架困难。,2）中位放顶煤支架：,放煤口位于支架的中部，即掩护梁上。,工作面为双输送机，一前一后分别运输采煤机采下的煤和放落的顶煤。由于工作面有两套独立的出煤系统，采煤和放煤间干扰较少，可以实现采、放平行作业，提高工作面生产率。,3）低位放顶煤支架：,放煤口位于支架后部掩护梁的下方，其后输送机直接放在底板上或底座后方的拖板上。,低位放顶煤支架,适应性强，是目前我国广泛使用的放顶煤液压支架。,放顶煤液压支架发展方向：反向四连杆低位大插板式。,1顶梁；2立柱；3掩护梁；4尾梁千斤顶；5尾梁；6底座,2、放煤机构,放煤机构：放顶煤液压支架的关键，它不但能自主地控制放煤，而且具有对放下的大块煤破碎的功能。,放煤机构形式：摆动式、插板式、折页式,摆动式放煤机构,1放煤千斤顶；2插板千斤顶；,3放煤摆动板；4插板,摆动式放煤机构：,关闭状态时，插板伸出，搭在放煤口前沿；,放煤时，由液压控制系统先收回插板，以免损坏插板，然后摆动放煤机构。,插板式放煤机构,1顶梁；2底座；3斜梁；4前连杆；5后连杆；,6尾梁千斤顶；7尾梁；8插板千斤顶；9插板,插板放煤机构：在关闭状态时，插板伸出，挡住矸石流入后部输送机；放煤时，收回插板，利用尾梁千斤顶和插板千斤顶的伸缩调整放煤口进行放煤。,折页式放煤机构,1折页千斤顶；2折页板,折页式放煤机构：,通过开启、关闭两扇可转动折页门来控制放煤。由于受结构限制，折页门在放煤位置时很难达到垂直掩护梁位置，影响放煤口面积，而且折页板铰接处有较大缝隙，密封性能差，故这种放煤机构已基本不用。,（二）大倾角液压支架,1、定义条件：,1）支架最大高度不大于3.2m，倾角为35-55,2）支架最大高度不大于3.2-4.5m，倾角为20-40,2、特殊要求：,3、防滑装置：,1）活动侧护板,2）排头支架防倒、防滑装置,排头支架由3-5架组成，是整个工作面的基础。,排头支架防倒、防滑装置作用：防止支架下滑，调节架间距，当支架下滑时使支架复位。,主要结构形式：调架梁、架杆、平拉式、兜角式,（三）端头支架,端头支架应用范围：综采工作面上下出口，即工作面和上下顺槽接合处。,要求：支护面积大、支撑力大。,支护方式：锚固形、局部支护形、全封闭形,结构形式：支撑式、支撑掩护式,（四）薄煤层液压支架,1、ZY4000/10/23型支架,1顶梁；2立柱；3双平衡千斤顶；4掩护梁；,5连杆；6底座；7推移装置,主要特点,a）支架稳定性好，纵向尺寸小，搬家、运输方便。,b）采用中封式整体刚性底座，强度高，可满足采高较小的要求。,c）顶梁结构简单，对前部顶板的支撑效果好，并具有较高可靠性。,d）采用电液控制系统，并实现了跟机自动移架、推溜功能。,e）整架重量9.258t，为国内工作阻力与重量比值最高的支架。,2、ZY5000/085/17D型支架,1顶梁；2立柱；3平衡千斤顶；4掩护梁；5连杆；6底座；7推移装置,主要特点,a）支架结构紧凑，稳定性好。,b）推溜力大。推溜力高达633kN。,c）工作面最大煤层倾角为30，支架中心距1.75m，采用双侧活动侧护板结构，有效地防止了支架倒架现象的发生。,（五）铺网支架,适用：分层开采、顶底板条件较差、采高在中厚煤层之内。,铺网支架结构形式：掩护式、支撑式支架。,铺网方式：架后铺网（广泛使用）,架前铺网（适应坚硬的顶板）,架中铺网等方式,网卷布置方式：每架单网卷布置,架中网卷布置（网通常悬挂在支架上，使用最多）,架间网卷布置,1、ZYP3200/17/35型支架,属于掩护式支架，其后部设有安放网卷的网槽。,ZYP3200/17/35型铺网支架,1前梁；2顶梁；3掩护梁；4前后连杆；5尾梁；6副架网槽；,7主架网槽；8斜台；9底座；10推移装置；11立柱；,12平衡千斤顶；13前梁千斤顶；14护帮装置,2、ZZP4000/17/35型支架,1前梁；2顶梁；3掩护梁；4前后连杆；5尾梁；6活动托辊；,7架中网卷；8导向辊；9架间网卷；10链条；11底座；,12推移装置；13立柱；14护帮装置,七、支架的选型与总体参数确定,（一）液压支架的架型选择,液压支架的架型选择主要取决于顶板性质、采高、煤层倾角等地质条件，应结合各类支架的性能和特点合理的选择。,1、选择原则：,1）架型与煤层厚度相适应,（1）厚度2.5m、顶板有水平推力时，应选用抗水平推力强的掩护式或支撑掩护式支架，一般不宜采用支撑式支架；,（2）厚度在2.5-2.8m（软煤取下限，硬煤取上限）以上时，支架应带护帮装置；,（3）当厚度变化较大时，支架应选用调高范围较大的双伸缩立柱或带机械加长杆的单伸缩立柱；,(4)若为假顶分层开采，应选用掩护式支架。,2）架型与煤层倾角相适应,(1)当倾角10-15（支撑式支架取下限，掩护式和支撑掩护式支架取上限）时，应选带有防滑装置的支架；,(2)当倾角18时，应选用同时带有防滑、防倒和调架装置的支架。,3）架型与底板强度相适应,应使支架底座对底板的比压小于底板的许用比压。,4）架型与地质构造相适应,对于断层十分发育、煤层厚度变化过大、顶板的允许暴露面积小于5-8 m,2,、允许暴露时间在20min以下的工作面，暂不宜使用液压支架。,5）架型与瓦斯含量相适应,对瓦斯涌出量大的工作面，若顶板条件允许，应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。,6）架型与设备成本相适应,在顶板条件允许的条件下，应优先选用价格便宜的支架。,适应不同类级顶板的架型和支护强度,老顶级别,直接顶类别,1,2,3,1,2,3,1,2,3,4,4,架 型,掩护式,掩护式,支撑式,掩护式,支掩式掩护式,支,撑,式,支掩式,支掩式,支,撑,式,支,掩,式,支,撑,式支掩式,采高2.5m时,用支撑掩护式,支护强度/MPa,采高/m,1,0.3,1.30.3,1.60.3,20.3,应结合深孔爆破、软化顶板等措施处理采空区,2,0.35(0.25),1.30.35(0.25),1.60.35,20.35,3,0.45(0.35),1.30.45(0.35),1.60.45,20.45,4,0.55(0.45),1.30.55(0.45),1.60.55,20.55,注：,括号内数字是掩护式支架的支护强度。设计和选用支架，允许有5%的波动；,1.3、1.6和2分别为、级老顶比级老顶的增压倍数，级老顶由于地质条件变化大，只给出了最小值2，具体数值应根据实际顶板情况确定；,表中的采高是指最大采高，具体采高下的支护强度可用差值法计算。,（二）支架总体参数确定,1液压支架高度,考虑实际采高、变化幅度、顶板下沉量.,支架最大结构高度：H,max,=M,max,+S,1,支架最小结构高度：H,min,=M,min,-S,2,式中：M,max,、M,min,煤层最大、最小采高，mm；,S,1,考虑伪顶冒落的最大厚度，对于大采高支架取200-400mm，对于中厚度煤层支架取200-300mm，对于薄煤层支架取100-200mm；,S,2,考虑周期来亚时的下沉量、移架时支架的下降量和顶梁上底板下的浮矸之和，对于大采高支架取500-900mm，对于中厚度煤层支架取300-400mm，对于薄煤层支架取150-250mm。,支架的伸缩比:,K,s,=,H,max,/H,min,2支架支护强度和工作阻力,支护强度：支架有效工作阻力与支护面积之比。,支护强度除可按规定选用,也可按经验公式计算：,q,=,KM,10,-6,MPa,式中：,K,作用于支架上的顶板岩石厚度系数，一般取5-8；,M,采高，m；,岩石密度，一般取2.510,3,kg/m,3,支架支撑顶板的有效工作阻力为,Q,=,q F,10,3,kN,式中：,F,支架顶梁面积，F=(L+C)(B+b)m,2,；,L,支架顶梁长度，m；,C,梁端距，m；,B,支架顶梁宽度，m；,b,架间距，m。,支架的支撑效率:有效工作阻力与支架立柱工作阻力之和的比值。,支撑式:100%,掩护式和支撑掩护式：80%左右（初选时）。,3.中心距和宽度,1）支架中心距：一般等于工作面一节溜槽长度。,普通支架-1.5m；大采高支架-1.75m；轻型支架-1.25m。,2）支架宽度：指顶梁的最小和最大宽度。,（1）顶梁装活动侧护板支架：（侧护板行程一般为170-200mm）,中心距1.5m：最小宽度取1400-1430mm，最大宽度取1570-1600mm；,中心距1.75m：最小宽度取1650-1680mm，最大宽度取1850-1880mm；,中心距1.25m：最小宽度取1150-1180mm，最大宽度取1320-1350mm。,2）顶梁不带活动侧护板（中心距1.25m）：宽度取1150-1200mm。,4初撑力：,按工作阻力的65-80%,初撑力大小对支架的支护性能和成本都有很大影响。,较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳定性；但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求提高。,5移架力和推溜力,1）移架力：与支架的结构、重量、煤层厚度、顶板性能等有关。,薄煤层支架：100-150kN，,中厚煤层支架：150-300 kN，,厚煤层支架：300-400kN；,2）推溜力：,一般为100-150kN。,第三节 乳化液泵站,乳化液泵站：为液压支架、外注式单体液压支柱提供工作液体的。,乳化液泵站组成：乳化液泵、乳化液箱、其他附属设备。,一、乳化液泵,结构类型：卧式三柱塞往复泵。,二、电液机械卸荷阀,功用：使泵工作压力不超过规定值；自动切断、回油；自动供油。,三、乳化液箱,主要功用：散热、沉淀、分离气泡。,结构要求：足够容积、供油、便于清洗和检查、指示液位、便于搬运。,四、乳化液泵站液压系统,薄煤层液压支架,:,截高为0.81.3m,大采高液压支架,采高大于3.8m,515m厚煤层放顶煤一次,采全高,复 习 题,1液压支架有哪几种主要结构型式?,2掩护式支架为什么成为今后主要的推广架型之一?,3液压支架的选型原则是哪些？,4简述液压支架的几个主要参数。,