液压支架选型研究的现状、发展趋势及应用

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1、煤炭科技2011年第4期56C0ALSCIENCE&TECHNOL0GYMAGAZINENo．42011文章编号：1008—3731(2011)04—0056—03液压支架选型研究的现状、发展趋势及应用宋日彪，牛玉生(山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司贾郭煤矿，山西沁源046500)摘要：液压支架在我国采矿发展史上占有重要地位。首先介绍了支架与围岩相互作用关系，然后从支架类型及外载分析、支架工作阻力和初撑力的确定两个方面阐述了如何进行液压支架选型，并指出液压支架选型的发展趋势，最后结合贾郭煤矿的情况具体阐述了液压

2、支架的选型应用。关键词：液压支架；初撑力；工作阻力；外载中图分类号：TD355．4文献标志码：A我国液压支架的发展经历了坎坷的历程：从20具有足够支护强度和可缩量，提高工作阻力对顶板世纪60年代自主研发失败，70年代引进国外产品并下沉有显著影响。不断摸索消化，到80年代自主研发新产品，再到90回采工作面的液压支架与其支撑的围岩是一对年代特种支架的研制。目前，我国已制造出zz系列、相互作用着的矛盾统一体。液压支架结构及性能的ZY系列、ZD系列等不同规格的支架，并广泛用于煤设计必须符合回采工作面围岩运动规律。只有这样，

3、矿企业，取得了良好的经济效益。其中郑煤机械厂为才能使支护结构设计既经济又合理。神东公司补连塔煤矿定做的液压支架采高高达7m，2支架类型及外载分析额定工作阻力最大到16800kN，是目前世界上最高液压支架由底座和顶梁、立柱、移架装置等组的掩护式液压支架。随着计算机技术、自动化技术的成，目前广泛使用恒阻式液压支架。普及与应用，液压支架的控制获得突破性进展，逐步2．1支撑式液压支架外载分布及研究向程序控制、数字控制、遥控和自动化控制迈进。支撑式液压支架支撑力的分布与有排柱放顶的目前，以液压支架为主体的支护技术趋于成熟。单

4、体支架工作面类似，平时前柱工作阻力大于后柱，但是在使用支架的过程中出现了各种问题，最核心周期来压时，后柱大于前柱，这种支撑力分布状态适的就是液压支架选型的确定。液压支架选型主要包应于直接顶比较完整，老顶有明显周期来压或者直括两方面的因素：一是对工作面顶底板条件的适应，接顶比较坚硬的情况。二是支架应具有良好的支撑性能。归结为～点，即支但是当采空区坚硬顶板冒落时，易形成对支架架要能与开采后形成的围岩结构相适应，否则支架强大的水平推力，使支架受到损坏。因此，必须护好选型小会导致支架受力增大以致压死；选型过大则刚露出的顶板

5、，加强前梁支撑力。目前有些现场采用不能充分发挥支架的支撑性能，造成一定程度的浪在顶梁尾部上方冒落处架设木垛，既浪费坑木也不费。安全。有时也将后柱改为拉力，这实际上就是掩护式1支架与围岩的相互作用关系支架。目前普遍认为支架与围岩的关系反映在支架工2．2掩护式液压支架外载分布及研究作阻力与顶板下沉量的关系上，其中“_△”曲线上掩护式液压支架在直接顶比较破碎的工作面中有一临界点。大于此值支架处于给定载荷状态，老顶使用，它缩小了控顶距，减少了托梁与顶板之间反复变形由直接顶承担，支架承受直接顶重量，增大支架支撑的次数，提高了

6、对顶板的支撑力，另外可以承受工作阻力对顶板下沉影响不大；小于此值，支架处在一定的水平推力，实现承载迁移。但由于掩护梁承受给定变形状态，即老顶变形全部传到支架上，支架应载荷，支柱的工作阻力并不能直接反映托梁上载荷2011年第4期宋日彪等：液压支架选型研究的现状、发展趋势及应用57的大小。必须考虑支柱与顶扳之间的夹角，才可换算式。出托梁与掩护梁上的载荷。(5)顶底板移近量法。用单体支柱或支架的顶2．3支顶掩护式液压支架外载分布及研究底板移近量经回归分析得出，比较准确，但是支架的支顶掩护式液压支架综合了上述两种支架的优顶

7、底板移近量很难测得。点，其工作空间宽裕，通风断面大，受力状态好，挡矸(6)支架工作特性法。利用支护阻力与活柱压性能好。其受力特点为只有当Q作用在立柱与顶梁缩关系确定。铰接点附近时才能充分发挥作用，超出此范围支撑(7)实测统计法。支架的时间加权平均工作阻效率下降，并产生附加力。力是一个随机变量，服从正态分布。经我国近30a2．4支撑掩护式液压支架外载分布及研究来实测统计，由煤炭科学研究总院根据这种方法提支撑掩护式顶梁长度较长，增加了支撑力，缩短出了我国煤炭行业标准综采工作面的支护强度表。了掩护梁长度，加大了坡度，改善

8、了支架底座与底板(8)临界阻力法。这是比较有影响力的方法，由受力情况。其合力作用点位于前排支柱上方时，承载煤科总院提出，根据实测液压支架支护阻力计算采能力相当于前排支柱的工作阻力，如果两排支柱工面支架临界阻力，然后乘以适当系数，确定液压支架作阻力相等，则相当于支架工作阻力一半，可见支撑的合理支护强度。掩护式支架支撑能力较强，对顶板适应性较强。另(9)数值模拟