急倾斜煤层综放液压支架的稳定性控制.pdf

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1、2010年第5期煤矿机电·95·急倾斜煤层综放液压支架的稳定性控制郑维强(靖远煤业集团公司，甘肃白银730913)摘要：对倾斜煤层综放支架稳定性进行理论分析，通过实践总结出支架防倒防滑的措施。关键词：急倾斜煤层；液压支架；综放；稳定性中图分类号：TM355+．45文献标识码：B文章编号：1001—0874(2010}05—0095—02StabilityControlofTop—coalDrawingPoweredSupportforFull—mechanizedMininginSteepSeamZHENGWei—qiang(JingyuanCoalMimngGroupCo．

2、，Ltd．，Baiyin730913，China)Abstract：Thetheoreticanalysisofthestabilityoftop—coaldrawingpoweredsupportforfull—mechanizedminingininclinedseamiscarriedout．Thepracticalanti-overturnandanti—slipmeasuresofthesupportaresummarized．Keywords：steepseam；poweredsupport；full··mechanizedminingwithtop--coald

3、rawing；stability液压支架是急倾斜煤层综合机械化放顶煤开采的核心设备，其稳定性直接关系生产的效益。靖煤集团公司在王家山矿进行的成功探索，提供了宝贵的实践经验。1急倾斜工作面支架稳定性分析(1)顶板影响随着放煤量的增加，急倾斜放顶煤综放工作面的顶板会沿煤层倾斜方向下沉和滑移，工作面倾角越大，顶板对支架的冲击力也越大。通过数值模拟分析，工作面倾角对支架稳定性的影响如图l所示。煤层倾角对支架稳定性的影响是显著的。急倾斜煤层液压支架倾倒的风险很大。图1工作面倾角对支架稳定性影响(2)支架受力分析支架受力状况如图2所示。煤层底板(窖。。≤)’Ob1图2支架受力状况图中：Q

4、一顶板作用力；卜散煤体冲击力；尺一底板反作用力；形一支架重量；面·96·煤矿机电2010年第5期仁散煤体重量；日二支架高度；a一煤层倾角；卜散煤体滑移角；卜支架尾梁张开角。急倾斜特厚工作面顶板在下沉初始阶段的作用力，可能使支架产生沿倾斜方向向上移动。如果顶板不断下沉使液压支架载荷达到额定值，且作用点偏出支架底座下缘，就会导致支架倾覆。所以，当工作面倾角超过临界倾倒角时，依靠支架自重已不能保持稳定，须采用外部控制措施。此外，支架放煤时，散煤体沿支架尾梁下滑，对支架掩护梁的作用力F使支架尾梁受到扭矩肘。如果支架与顶板和底板之间的摩擦力矩鸩不够大，支架就可能发生扭斜。急倾斜放顶煤工

5、作面的支架极易发生扭斜。2支架防倒防滑装置急倾斜综放工作面，应选用结构紧凑、稳定，抗扭能力强的低位放顶煤支架，并装备可靠的防倒、防滑装置(图3)。图3防倒、防滑装置示意图1一侧护板；2、6一导向杆；3、5一液压缸；4一防滑梁在顶梁两侧设两组千斤顶3和导向杆2，两侧千斤顶装在同轴线的套筒内，控制两侧侧护板1。侧护板宽度设计为400mm。防滑底调装置置于支架底座侧面，顶在邻架上，与侧护板配合使用，形成一种新型的调架、防倒、防滑导向装置。它由千斤顶5、导向杆6和防滑梁4组成。防滑梁位于支架侧面，把千斤顶和导向杆连成一体，根据支架底座的结构尺寸确定其形状和尺寸。现场观测表明，侧护板最

6、大应力一般在25MPa～30MPa，其余部位小于20MPa。支架顶梁侧护板千斤顶和底座调底千斤顶直径都是100mm，每个千斤顶推力达247kN，拉力达126kN。支架主要在卸载降架和移架的时候容易发生下滑。本套装置与急倾斜工作面特殊设计的圆弧过渡配合，能够可靠调节支架，实现支架静态和动态稳定，取得良好的经济效益。(1)支架的静态稳定：支架在急倾斜工作面处于支护状态时，支架间距可能发生变化，支架重心偏移。由于顶梁和掩护梁侧护板为双向双活结构，可根据架间距的大小，调节侧护板伸出量，使其可靠地顶在邻架上，通过侧护板的侧推力，达到支架上部力矩平衡；在支架底座设计的梯形防滑梁伸出，顶在

7、下邻架底座的侧面，使支架底座保持平衡。这样每一支架都以邻架为支撑点，保持合理的间距，达到静态稳定的工作状态。(2)支架的动态稳定：支架降架前移时，支架会因失去支撑点而扭斜或倾倒。降架前移时支架顶梁仍有足够的重合量；同时在移架时，被移支架的侧护板和防滑梁顶靠着下侧支架滑动前移。为了减小上侧支架挤压造成的摩擦力增大，推移千斤顶推进支架的同时，被移支架的上侧护板的千斤顶和上侧支架的防滑梁千斤顶液压锁自动打开，使之处于浮动状态，使支架在移动中保持动态稳定，实现支架顺利前移。(3)支架的调节：当出现支架底座下滑时