某型超前支护液压支架研究.docx

?

?

某型超前支护液压支架研究

?

?

金焕成

摘要：针对某煤矿具体采掘条件，提高煤矿开采整体水平，研究了某型超前支护液压支架，根据支架、千斤顶、转载机等装备的位置关系，绘制了该采掘面支护系统的总体布置图，设计了该支架组的具体结构，对支架工作过程进行了详细说明，并计算了该支架的承载状况。经过实践证明，该支架满足煤矿开采的使用要求，取得了较好的应用效果。

关键词：超前支护液压支架动作原理承载原理

：TD35：A：1674-098X（2017）02（c）-0027-02

Abstract：Inordertoimprovethetechnicalandeconomicbenefitsofcoalmining，promotetheapplicationoffullymechanizedminingtechnology，akindofadvancehydraulicpoweredsupportwasstudied.Theprincipleofadvancehydraulicpoweredsupportwasintroduced.Andthelayoutoftheendbracketandtheadvancedsupportweredrawn.Theactionprincipleoftheself-propelledhydraulicpoweredsupportwasdescribed.Thebearingconditionoftheself-propelledwascalculated.Adoptingtheadvancehydraulicpoweredsupport，thesupportefficiencywasgreatlyimproved，andthelaborintensityoftheworkerswasreduced.Theperfectiveapplicationeffectwasachieved.

KeyWords：Advancehydraulicpoweredsupport；Principleofaction；Bearingprinciple

在综采工作面中，液压支架高效、可靠的支护是整个采掘工作面的关键环节之一，在工作面端头与顺槽连接处的超前支护是研究的一个薄弱环节，目前采用的支护方式存在许多局限性。为了实现顺槽超前支护的机械化、自动化，提高综采的效率和质量，国内外相关企业都超前支护液压支架的研制列为重要课题。该文对某型超前支护液压支架相关技术进行了研究。

1超前支护总体布置

以某煤矿综采工作面为设计条件，根据轨道顺槽矿山压力以及巷道断面，确定了支架、千斤顶、转载机等装备的位置关系，绘制了综采设备的总体布置图，如图1所示。

根据支护装置总体布置图，结合具体的巷道工况，确定了超前支护液压支架的架型，并对支架各个部件进行了详细的设计。图2为针对该采掘面设计的超前支护液压支架，前后左右四面都布置一支架，组成了液压支架支护组。主架、副架分别由四个立柱支撑；架间的顶板由主、副架的尾梁与千斤顶支撑，支架中间的底座、前连杆、后连杆、顶梁组成四连杆机构，该设计能够保证顶梁端部的运行轨迹偏差较小；通过推拉千斤顶能够实现移架顺畅。

2自移式超前支架动作原理

由推拉千斤顶的伸缩进行支架移架。该设计中，一个工作面采掘结束后，推拉千斤顶控制端头支架与转载机的推移。为了使转载机稳定可靠，在推拉千斤顶的液压控制回路中设有双液控单向阀，实现系统的自锁。轨道顺槽内支架的推拉实现过程略复杂，详细过程如下：（1）中间架支撑固定不动，千斤顶伸出，使前架前移到指定位置；前架支撑固定不动，中间架降架，千斤顶缩回，将中架拉至指定位置；主架固定不动，副架立柱缩回，顶梁下降，推拉千斤顶工作，将副架移到指定位置，然后副架立柱伸出，支撑顶板后固定不动，然后主架立柱下降，帶动顶梁下降，推拉千斤顶工作，推拉主架到指定位置，移架完成。

3自移式超前支架的承载原理

自移式超前支架承载过程主要包括初撑阶段、承载增阻阶段和恒阻阶段。

（1）初撑阶段。

液压支架控制系统开始工作后，高压液体进入支架立柱下腔，推动活塞伸出，带动支架的主、副顶梁上升，与顶板相互作用力增大，下腔的液体压力升高，升高到系统设定的工作压力后，下腔停止进液，由于双液控单向阀的作用，使得支撑稳定，该过程为初撑阶段。根据工况条件，代入数据后，获得其初撑力数值为：

式中D为立柱缸径，取D=0.2m；n为立柱数量，取n=8；pb为乳化液泵站的工作压力，取pb=31.5MPa。

（2