液压支架及推移千斤顶的设计

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1、前言我国是世界上厚煤层储量最大的国家之一，煤炭生产的高产高效和现代化是当今国际煤炭工业的发展方向，也是我国煤炭行业的必然选择，这就要求大力发展综合机械化采煤。综合化采煤方法是高校安全的采煤方法，而液压支架是综合机械化采煤方法中的最重要的设备之一。从消化引进设备开始，到我国能独立设计、研究和制造液压支架，我们已经积累了丰富的经验，对这些经验进行总结和提高势在必行。在采煤工作面的煤炭时间生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。而液压支架的是以高压液体作为动力，

2、由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高，移架速度快、安全可靠等优点。液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。因此，液压支架是技术上先进、经济上合理，安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。液压支架在工作面工作时，为了及时保护，采用先移架后推溜的工作方式一个循环包括降柱，移架，升柱

3、，推溜等四个动作。随着采煤机的前进，按次序搬动操纵阀，使顶梁下降，支架前移，到达预定位置后，顶梁升起，支护顶板。再通过支架的推移千斤顶，又将输送机推向煤壁。531概述1.1综合机械化采煤与液压支架采煤机械和可弯曲刮板运输机是机械化采煤工作面的基本设备。普通机械化采煤（简称“普采”）工作面用单体液压支柱（或摩擦支柱）和铰接顶梁支护顶板；综合机械化采煤（简称“综采”）工作面用液压支架支护顶板。在采用双滚筒采煤机的综采工作面，采煤机从工作面一端开始采煤，先行的滚筒贴着顶板截割，后随的滚筒贴着底板截割，截割碎落的煤炭，由滚筒

4、的螺旋叶片推运并装进可弯曲刮板运输机。煤炭被运到工作面下端，再经转载机和可伸缩胶带运输机外运。在采煤机后面一段距离的刮板运输机溜槽和液压支架，即可向煤壁推移，及时支护新暴露的顶板，并为下一个工作行程做好准备。从工作面一端开始采煤直至工作面另一端，为一个工作行程。在同一个工作行程中，采煤机的两个滚筒连续转动，整个机器沿着一定的方向牵引前进。采煤机到达工作面的一端，就结束一个工作行程。把原来贴着顶板的滚筒降下直至贴着底板，同时把原来贴着底板的滚筒升起，直至贴着顶板，再把两滚筒的挡煤板，翻转到滚筒的另侧，即可反向牵引采煤机

5、，开始一个新的工作行程。为了保证仍能向工作面运输机装运煤炭，滚筒的转向不能改变。就是说，在方向相反的两个工作行程中，采煤机的牵引方向不同，滚筒的转向则不变。在采用双滚筒采煤机的普采工作面，采煤过程的区别仅在于：随着采煤机的向前牵引，滞后于采煤机一段适当距离，要先推移刮板运输机溜槽，再在运输机的采空区一侧悬挂顶梁和架设支柱。在采用单滚筒采煤机的普采工作面，根据煤层厚度和含有坚硬夹杂物等情况，可以双向采煤或单向采煤。若煤层厚度接近滚筒直径，煤不粘连顶板，就可以双向采煤，每经过一个工作行程就向前推进一次运输机。若煤粘连顶板

6、，煤层较厚，特别是顶板稳定性较差时，采煤机向上牵引的工作行程中，滚筒贴着顶板截割，以便先挂顶梁把近煤壁顶板支护好；向下牵引的工作行程中，滚筒贴着底板截割，清理浮煤，并随着采煤机的移动推移运输机，因此往返两个工作行程只能推进一次运输机，但还是双向采煤的。如果煤层中坚硬夹杂物较多、煤质坚韧，需要先用高压注水、震动炮等方法松动煤层；采煤机在向上工作面上端牵引的行程中，滚筒截割煤层底部，随机人工挑落顶煤并悬挂顶梁；到达工作面上端后，翻转挡煤板，向下牵引清扫浮煤，随机推移运输机溜槽并架设支柱。53因此，采煤机往返牵引两个行程只

7、能推进一次运输机，而且是单向采煤。不论是哪一种普采方式，由于要用人力挂顶梁，架设和回收支柱，所以生产效率低，生产安全性差，但工作面设备投资比较少。根据我国十多年推广综采的经验，综采工作面平均工效为普采工作面的3.3倍，是炮采工作面的4.5倍。综采不仅提高工作面产量和工效，改善生产安全和劳动条件，而且有利于矿井合理地集中生产，简化生产系统，提高矿井综合效益。1.2设计目的及其意义1.2.1课题研究意义在综合机械化设备组成中，液压支架的重量约占综采设备总重量的80～90%，成本占综采设备的70%左右。而且，综采工作面的安

8、全性也主要取决于支架的支护效果。因此，为了降低成本，提高开采效益，并使支架的结构与性能适应不同的围岩与煤层条件，各国均在积极开展液压支架的设计、试验与研究。按支架的设定架型、基本结构和一般性能参数，设计典型支架，设计者根据已有的设计知识与经验，参考现有液压支架的结构与参数，或用类比法来设计支架。国内外整层垮落开采缓厚煤层的采面矿压初步研究成果可