第一讲 液压支架技术

,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,*,*,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,*,*,液压支架技术,液压支架基本知识,液压支架的选型,工作面设备配套,液压支架的使用维护,液压支架技术发展趋势,9/29/2024,2,1.,液压支架的基本知识,液压支架,：,Support,Powered Support,定义：,以液压为动力实现升降、前移等运动，进行顶板支护的设备,负责支护工作面顶板、维护工作面安全工作空间、能自移能推动刮板输送机以实现工作面前进。,功能：,支撑和管理顶板,隔离采空区,实现工作面设备的推进,保证操作人员和其他设备的安全,9/29/2024,3,1.,液压支架的基本知识,9/29/2024,4,1.,液压支架的基本知识,液压支架工作原理,：,降架：将支架降低处于非支撑状态,移架：以输送机为支点，拉支架前移,支撑：通过立柱的作用支撑顶板,推溜：通过推移千斤顶推输送机前移,完成一个工作循环，,工作面向前推进一个步距,9/29/2024,5,1.,液压支架的基本知识,液压支架的分类,支撑式支架,按,支,撑,型,式,掩护式支架,垛式支架,节式支架,注意：滑移支架（滑移顶梁）不是液压支架,9/29/2024,6,1.,液压支架的基本知识,液压支架的分类,支撑式支架,按,支,撑,型,式,掩护式支架,掩护式支架,支撑掩护式支架,支顶支掩式支架,支掩式支架,9/29/2024,7,1.,液压支架的基本知识,液压支架的分类,按,回,采,工,艺,大倾角支架,普通支架,放顶煤支架,铺网支架, ,支架,低位放顶煤,中位放顶煤,高位放顶煤,铺顶网支架,铺底网支架,正四连杆放顶煤,反四连杆放顶煤,9/29/2024,8,1.,液压支架的基本知识,液压支架的分类,按,支,架,在,工,作,面,的,位,置,超前支护支架,工作面支架,过渡支架,端头支架,巷道回撤支架,巷道超前支架,端头支架,过渡支架,排头支架,工作面支架,9/29/2024,9,1.,液压支架的基本知识,液压支架的分类,其他分类方法：,按采高分：大采高液压支架、中厚煤层液压支架、,薄煤层液压支架等,按控制方式分：手动操作、邻架操作、先导控制、,电液自动控制等,9/29/2024,10,1.,液压支架的基本知识,综采工作面设备布置图,巷道超前支架,端头支架,过渡支架,排头支架,工作面支架,过渡支架,排头支架,巷道超前支架,端头支架,9/29/2024,11,1.,液压支架的基本知识,过渡支架（排头支架）,：,布置在工作面液压支架和端头液压支架支间，称为过渡支架；位置在工作面两头的运输机机头和机尾部，用于庇护运输机的机头和机尾，在没有端头支架时又叫排头支架。机头部的支架叫排头支架；机尾部的支架叫排尾支架。,普通综采工作面，过渡支架滞后工作面支架一定的距离，将顶梁适当加长,放顶煤工作面，配套复杂，机构发生变化,9/29/2024,12,1.,液压支架的基本知识,端头支架：,布置在工作面运输顺槽内，用于上下顺槽支护及掩护转载机。,端卸式运输机，支架与转载机相连接；,交叉侧卸式运输机，支架与运输机的机头相连接,9/29/2024,13,1.,液压支架的基本知识,端头支架：,布置在工作面运输顺槽内，用于上下顺槽支护及掩护转载机。,9/29/2024,14,1.,液压支架的基本知识,9/29/2024,15,1.,液压支架的基本知识,液压支架的主要结构,结构件：顶梁,1,、掩护梁,2,、前后连杆,3,、底座,4,、推移机构、其他辅助装置,执行元件：立柱,6,、推移千斤顶及其他功能的千斤顶等,控制系统：,液压系统：阀类（包括过滤器）、连接胶管、管路附件等,电控系统：电源、控制器、传感器、连接电缆等,连接件：销轴、导杆、拉杆、连接头以及固定零件等。,9/29/2024,16,ZY,：煤矿支护设备，掩护式支架,ZZ,：煤矿支护设备，支撑掩护式支架,ZF,：煤矿支护设备，放顶煤液压支架,ZP,：煤矿支护设备，铺网支架,ZT,：煤矿支护设备，端头支架,支架最大高度（,dm,）,支架最小高度（,dm,）,支架额定工作阻力（,kN,）,掩护式液压支架代号,煤矿支护设备代号（支架）,1.,液压支架的基本知识,液压支架型号,加,G,为过渡支架 如,ZZG ZYG ZFG,等,9/29/2024,17,支架架型,:,两柱掩护式液压支架,支架高度,: 2.555.5 m,支架宽度：,1.661.86 m,支架中心距：,1.75 m,工作阻力：,9000kN,初撑力：,6413kN,1.,液压支架的基本知识,液压支架主要技术参数（,ZY9000/25.5/55,）,9/29/2024,18,单根立柱的初撑力：,F,立初,=P,泵,.D,2,/4,支架的初撑力：,F,初,= F,立初,N,（立柱数）,ZY9000/R5.5/55,型液压支架初撑力计算：,F,初,=,P,泵,D,2,/4,2 = 31.5(0.36,2,/4) 2 = 6412634 N =6413,kN,支架初撑力,主动支撑力,1.,液压支架的基本知识,单根立柱的工作阻力：,R,立,=P,安,.D,2,/4,支架的,工作阻,力：,R= R,立,N,（立柱数）,ZY9000/25.5/55,型液压支架,工作阻,力计算：,R=P,安,D,2,/4,2 = 44.2(0.36,2,/4) 2 = 8998000 N =9000,kN,支架工作阻力,支架屈服力、被动支撑力,9/29/2024,19,支护强度,: 1.08,1.14MPa,（高度、摩擦力）,对底板比压：,2.342.47MPa,（对底板尖端比压）：,4.64MPa,推移步距：,865 mm,推溜力：,309kN,拉架力：,557kN,泵站压力：,31.5MPa,操纵方式：电液控制,运输尺寸：长,宽,高,751816502550,配套设备：,1.,液压支架的基本知识,液压支架主要技术参数（,ZY9000/25.5/55,）,对地板平均比压,支架对底板单位面积的压强,P=R/S,底,R,底座对底板的实际压力,S,底,底座实际接触底板的面积,支护强度,支架对顶板单位面积的支护力,P=R/S,顶,= R/(L+D) B),R,顶梁对顶板的实际支撑力,L,顶梁（接顶）长度,D,梁端距,B,支架中心距,1,9/29/2024,20,液压支架选型依据,地质条件,矿山压力,初次来压和周期来压强度、冲击地压,煤层条件,厚度、埋深、硬度、层理节理发育程度、煤质、自然发火期等,顶、底板条件,厚度、硬度、岩层性质等,水文地质条件,涌水量、瓦斯含量、地压等,回采工艺及工作面参数（工作面布置情况）,工作面产量要求及配套设备,矿井运输条件,操作人员的使用习惯,投资,参考,MT554-1996,缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类,选型,2.,液压支架选型,9/29/2024,21,适应不同类级顶板的架型和支护强度的简易判断,2.,液压支架选型,基本顶级别,直接顶类别,1,2,3,1,2,3,1,2,3,4,4,架 型,掩护式,掩护式,支撑掩护式,掩护式,掩护式,支撑掩护式,掩护式,掩护式,支撑掩护式,支撑掩护式,支撑掩护式,强力掩护式,支,架,支,护,强,度,(,MPa,),采高,(,米,),1,0,.,3,1.3,0.3,1.6,0.3,2,0.3,2,0,.,35,(,0,.25),1.3,0,.,35,(,0,.25),1.6,0,.,35,(,0,.25),2,0,.,35,3,0.45(0.35),1.3,0,.45(0.35),2,0,.45,4,0.55(0.45),1.3,0,.55(0.45),1.6,0,.55(0.45),2,0,.55,5,0.65(0.55),1.3,0.65(0.55),1.6,0.65(0.55),2,0.65,6,0.75(0.65),1.3,0.75(0.65),1.6,0.75(0.65),2,0.75,注：,括号内的数据为掩护式支架的支护强度。,9/29/2024,22,液压支架主要参数的选取,工作阻力：,R=P,S,顶,/,方法一：通用支护强度法,支护强度,P=KH,裂,r,K,动载系数，,级基本顶取,1.8,；,H,裂,裂隙带高度；,r ,粉砂岩容重（,t/m,3,）。,方法二：回归式法,支护强度,P=72.3h+4.5Lp+78.9,（,L+D,）,-10.24N-62.1,h,采高,Lp,基本顶初次来压步距,N,基本顶沿米最小载荷,2.,液压支架选型,9/29/2024,23,液压支架主要参数的选取,最大支撑高度：,H,max,=h,max,0.20.3,最小支撑高度：,H,min,=h,min,0.20.3,是否满足运输的要求,是否满足立柱伸缩比的要求,满足工作面采高要求和运输要求的条件下尽量减小支架的伸缩比，采用单伸缩立柱,支架结构简单、重量轻、操作维护方便。,2.,液压支架选型,9/29/2024,24,液压支架主要参数的选取,中心距与支护宽度：,支架的中心距与刮板输送机中部槽长度相适应，,支架宽度与支架中心距相适应。,2.,液压支架选型,支架中心距,1.25,1.5,1.75,2.05,最大宽度,1.32,1.59 (1.6),1.86 (1.85),2.16,最小宽度,1.18,1.42 (1.43),1.66 (1.65),1.94,侧推千斤顶行程,140,170,200 (220),240,9/29/2024,25,液压支架主要参数的选取,中心距与支护宽度：,支架的中心距与刮板输送机中部槽长度相适应，,支架宽度与支架中心距相适应。,2.,液压支架选型,支架中心距,1.25,1.5,1.75,2.05,工作面支架数量,多 少,工作面立柱数量,多 少,支架高度伸缩比,大 小,单台支架支撑能力,低 高,立柱的缸径,细 粗,单台支架重量,轻 重,工作面推进速度,慢 快,工作面投资,少 多,9/29/2024,26,液压支架主要参数的选取,推移步距：,支架推移步距应和配套采煤机截深一致。,2.,液压支架选型,采煤机截深,0.6m,0.7m,0.8m,0.865m,1.0m,推移步距,0.6m,0.7m,0.8m,0.865m,1.0m,推移千斤顶行程,0.7m,0.8m,0.9m,0.96m,1.1m,9/29/2024,27,液压支架主要参数的选取,推溜力：,与输送机的重量相适应。,对于槽宽,800mm,以上的输送机，要求的推溜力基本上在,30,吨以上，在机头机尾不小于,45,吨。,对于底板坚硬、平整的工作面可以适当减小。,拉架力：,与支架的重量相匹配。,最小拉架力不小于,2.5,倍支架重量。,支架设有抬底千斤顶时，可以适当减小,注意：推移千斤顶的推力、拉力与推溜力、拉架力不能直接等同,2.,液压支架选型,2,9/29/2024,28,