采掘机械_02-01_采煤工作面和支护设备

特点：
1)采用柱塞悬浮式原理，使液压悬浮力 直接通过活柱内腔作用在顶盖上，液压悬 浮力分担支柱工作阻力的3/4～4/5，提高支 柱的稳定性和安全性，提高支柱的支撑高 度、承载能力和抗偏载能力。
如100缸径DWX45型支柱最大高度4500 mm，最小高度2480 mm，工作行程2020 mm，工作阻力150kN。
急增阻支柱——HZJA 缓增阻支柱——HZWA
第一节 单体支护设备
一、活塞式单体液压支柱 活塞式单体液压支柱按其供液方式不同，分内注式 和外注式。
1. 内注式单体液压支柱
动作：升柱、初撑、承载和回柱
2. 外注式单体液压支柱
1. 内注式单体液压支柱(NDZ) 利用支柱内的手摇泵注液升柱。
特点：
无外管路，灵活性强，油液消耗少； 结构复杂，重量大，成本高，升柱速度慢，维修困难
第一节 单体支护设备
2. 外注式单体液压支柱(DZ)
1-顶盖；2-三用阀；3-活柱；4-缸体； 5-复位弹簧；6-活塞；7-底座； 8-卸载手把；9-注液枪；10-供液管
工作原理：
升柱、初撑、承载、卸载回柱
1. 升柱与初撑 注液枪9插入三用阀2注液孔中，操 作注液枪手把，高压液体由供液管10 经注液枪和三用阀中的单向阀进入支 柱下腔，活柱升起。
第二篇 采煤工作面支护设备
第二篇 采煤工作面支护设备
第二篇 采煤工作面支护设备
采煤工作面支护设备是支撑和维护采煤工作面控顶区 顶板，为采煤创造安全作业空间的设备。
按结构特点和支护方式不同分单体支架、液压支架和 特种支架。
单体支架是由单体支柱与顶梁组成的支护设备。单体 支柱为支撑于顶板或顶梁和底板之间的单根杆状构件。
第一节 单体支护设备
注液枪：向支柱供液的工具。
1-注液管；2-锁紧套；3-枪体；4-挂钩； 5-螺钉；6-单向阀复位弹簧；7-阀心；
8-阀座；9-密封圈和防挤圈； 10-隔离套；11-顶杆；12-手把
注液升柱时，将注液管l插入三用阀阀体中，将锁紧套2卡在三用 阀的环形槽中。扳动手把12，顶杆11右移打开单向阀，工作液体进 入支柱。
第一节 单体支护设备
支柱撑紧顶板不再升高时，松开 注液枪手把，拔出注液枪。
支柱内腔压力为泵站压力时支柱 给顶板的支撑力为初撑力。
2. 承载 当顶板压力超过三用阀中安全阀 限定的工作阻力时，安全阀打开， 液体外溢，支柱内腔压力随之降低， 支柱下缩。 当支柱所受载荷低于额定工作阻 力时，安全阀关闭，腔内液体停止 外溢——支柱载荷保持在额定工作 阻力。
第一节 单体支护设备
5)支柱各密封点采用密封补偿和密封 胀紧原理。
在密封磨损情况下，可有效补偿； 在顶板来压或在高压支撑情况下，可 保持密封胀紧状态，减少密封的更换 率，降低维修和维护费用。
第二篇 采煤工作面支护设备
单体支柱和液压支架是工作面常用的支护设备，按工 作特性分刚性、增阻可缩Fra bibliotek和恒阻可缩性。
刚性支柱是受载过程中不可缩或可缩性很小的支柱。 随着顶板下沉，作用在支柱的上的载荷会快速增加直至 支柱破坏，如木支柱。刚性支柱属被动支护。
增阻支柱(支架)是受载过程中支护阻力随顶板下沉而 增加的可缩性支柱(支架)，如摩擦支柱。增阻支柱虽也 属被动支护，但工作特性和支护效果均优于刚性支柱。
第一节 单体支护设备
2)在活柱上没有圆弧焊缝，提高活柱的强 度和可靠性，避免因焊缝断裂而造成的冒 顶等事故隐患。
3)支柱重量轻，根据支柱规格不同， 整柱重量减轻12～30%，搬动、运输、 使用方便。
4)工作行程大，扩大使用范围，提高支柱 使用效率，减少支柱的规格品种。
对于顶板下沉较大的工作面，仍能满足大 的恒增阻降距。
第一节 单体支护设备
3. 卸载降柱 扳动卸载手把8，打开卸载 阀，柱内工作液体排出柱外， 活柱在自重和复位弹簧作用下 缩回，完成卸载降柱。
第一节 单体支护设备 三用阀： 单向阀、安全阀和卸载阀，分别承担支柱的注液升柱、 过载保护和卸载降柱功能。
1-右阀体；2-注液阀体；3-钢球； 4-卸载阀垫；5-卸载弹簧；6-连接螺杆 7-安全阀套；8-安全阀针；9-安全阀垫；10-导向套；11-安全阀弹簧 12-调压螺钉；13-左阀体；14-卸载手把安装孔；15-过滤网；16-阀座
液压支架以液压为动力实现升降、前移等运动，既能 支撑又能维护顶板的支护设备，为采煤工作面综合机械 化的主要设备。
特种支架按结构、功能等因素分为工作面锚杆支架、 刚性或柔性掩护支架和气囊支架。
第二篇 采煤工作面支护设备
工作面锚杆支架： 在采煤工作面用锚杆锚固围岩、保障安全作业空间的 支架。用于房柱式采煤工作面。 刚性或柔性掩护支架： 用钢绳将钢梁或木梁连结在一起，在急倾斜煤层采煤 工作面中用以掩护工作空间和隔离采空区的帘式柔性支 护结构物。能在自重和上部垮落岩石压力推动下移动。 气囊支架： 又称气垛支架，是用橡胶等弹性材料制成的囊状封闭 软包，充入压缩空气后软包膨胀以支撑顶底板和隔离采 空区的支护构筑物。
恒阻支柱(支架)是受载达工作阻力后，压缩量增加， 工作阻力基本保持恒定的可缩性支柱(支架)，如液压支 架、单体液压支柱、液压放顶支柱等。
第九章 采煤工作面支护设备分类和结构
第一节 单体支护设备
单体支护设备包括木支柱、金属支柱和液压支柱。 液压支柱分单体液压支柱和放顶支柱。
金属摩擦支柱依靠摩擦力工作，有急增阻和缓增阻两 种。
第一节 单体支护设备
单向阀：钢球、小弹簧、尼龙阀座和阀体2。 安全阀为平面密封式，由安全阀针8、安全阀垫9、阀座 16、导向套10、安全阀弹簧11等组成。 卸载阀：连接螺杆6、卸载阀垫4、卸载弹簧5。 卸载时，扳动卸载手把，安全阀套7右移，压缩卸载弹 簧5，使卸载阀垫与右阀体1内的台阶脱开，活柱内的高压 液体从此间隙中排出，支柱下降。
注液结束后，松开手把，单向阀关闭，顶杆复位，残存在单向阀 和注液管的高压工作液体经顶杆11与密封圈和防挤圈9之间的间隙 溢出，注液枪才能取下。
第一节 单体支护设备
二、柱塞悬浮式单体液压支柱
1-铰接顶盖；2-密封盖；3-活柱； 4-手把阀体；5-油缸；6-复位弹簧；
7-底座；8-三用阀
工作原理： 升柱、初撑、承载、卸载回柱