液压支架参数及选型计算
第一章 液压支架的选型
第一章 液压支架的选型第三节 液压支架的架型选择一、架型的选择当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表1-4选择支架型式。
使用表1—4时，考虑下列因素：1）煤层厚度为3.3 ~3.7米，顶板有侧向推力时，一般不宜采用支撑式支架。
2）煤层烦角为1 0～120(支撑式支架取下限，掩护式取上限)以上时，支架不必考虑防滑防倒装置。
3）底板强度、支架对底板比压应小于底板岩石允许抗压强度。
4）瓦斯涌出量大应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。
5) 设备成本，能同时允许选用不同架型时，应优先选用价格便宜的支架。
老顶级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 直接顶类别12312 31234 4架 型掩护式 掩护式 支撑式 掩护式 掩护或支撑掩护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑式 采高＜2.5m 时支撑掩护式采高＞2.5m 时支架支护强度/MP a采高/m1 0.294 1.3×0.294 1.6×0.294 ＞2×0.294结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区2 0.343(0.245) 1.3×0.343(0.245) 1.6×0.343 ＞2×0.343 3 0.441(0.343) 1.3×0.441(0.343) 1.6×0.441 ＞2×0.441 40.539(0.441)1.3×0.539(0.441)1.6×0.539＞2×0.55表1-4 适应不同等级顶板的架型和支护强度另外，表1-4中的支护强度是指单位面积上的支撑力大小，括号内数字是掩护式支护强度；但允许有5％的波动范：1.3，1.6，2分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ级老顶比l 级老顶的增压倍数，Ⅳ级老顶由于地质条件变化较大，只给出最低限2，具体数字应根据实际情况确定，单体液压支柱的支护密度，可用表中的支护强度除以工作阻力计算。
矿用综采放顶煤液压支架选型计算
已知：S=M=γ=K=Σh=M/(K-1)=α=°A=n 0=n=P 0=S=解：kN已知：M max =M min =R 1=m R 2=解：mm支架阻力的选择估算法首先考虑支撑冒落带岩层重量：估算法支架承受载荷可取6～8倍采高的岩石重量。
以中等稳定1.4岩石碎胀系数，取821.2510折算法010P—支架承受的载荷，kN；S—支架支护的顶板面积，㎡；γ—顶板岩石视密度，t/m³；450410P=A×9.8S γMcos α=2744支架结构高度的选择M—采高，m；K—岩石碎胀系数，取1.25～1.5；α—煤层倾角，（°）。
Σh—冒落带岩石高度（直接顶厚度），m；S 1=k×M max ×R 1=0.04S 2=k×M max ×R 2=0.0642H min =M min -S 2-a=1.50.51.3862.2H min =M min -B=1.250.8R 1为前柱到煤壁的距离，m。
R 2为后柱到煤壁的距离，m。
1.96H max =M max -S 1=H max =M max +0.2=在实际使用中，通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大200㎜左最小结构高度应比最小采高小250～350㎜。
°′″㎜（？）k=㎜（？）a=mB=m 矿山机械教材参考公式等稳定、中等坚固的岩石为界，低者取6～8，高者取9～11倍。
数，取1.25～1.5。
折算法：P—支架最大工作阻力，kN/根；n0—单体支柱支护密度，根/㎡；P0—单体支柱平均最大工作阻力，kN/根；P=(n0P0S)/n=500n—液压支架柱数，根；S—液压支架的支护面积，㎡。
如能将初撑力提高到工作阻力的60％～70％，则较为理想。
0.040.064壁的距离，m。
0.25250～350㎜0㎜左右。
0.04考虑顶板级别的系数，对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ0.05支架卸载前移时间的可缩余量，当层H=m K=ρ=t/m³MPa 放顶煤支架的支护强度一般为0.5～0.7MPaq=KH ρ×10-2=0支架支护强度估算：5H—采高，m；ρ—顶板岩石密度，一般取为2.5t/m³K—顶板岩石厚度因数，一般取4～8；顶板条件较好、周期来压不明显时，Ⅱ、Ⅲ级顶板分别为0.04、0.025、0.015；，当层厚小于0.8m，a≥0.03m，层厚大于0.8m时，a≥0.04m，平均可取a=0.05m。
液压支架选型计算
液压支架选型计算（1）按现行较通用的岩石容重法公式：γ⋅⋅=-1p K M d z k q ＝2575.1135.14.11⋅⋅-＝1425KN/m 2 式中：q z ---支架的动载支护强度，KN/m 2；K d ---动载系数，一般取 1.5-2.0(Ⅱ级以上老顶条件)；取1.75M---一次采厚(平均14.4m ，按80％回收率计算)取11.4m ； K p ---冒落矸石碎胀系数，取1.35；γ---顶板岩石平均容重，取25KN/m 3；P = q z (L K +L D )B ＝1425×（0.46＋5.415）×1.75＝14650 KN式中：P---支架工作阻力，KN ；L K ---端面距，取0.46m ；L D ---顶梁长度，取5.415m ；B---支架宽度，取1.75m ；放顶煤支架的工作阻力按照综采计算结果的80％考虑。
（2） 岩层结构法：q z =k(γ1h 1+γ2H)= 1.75×（14.4×10.58+25×13.47）=856 KN/m 2式中 H —对支架有直接影响的岩层厚度；mH=(L+ h 1/tan α)tan θ=（5.915＋10.58/ tan88°）×tan65°=13.47m ；L---有效控顶距(m)；5.915 m ；h 1---顶煤厚度(m)；10.58 m ；α---顶煤断裂角(°)；一般为70°-120°θ---顶板断裂角(°)；一般为60°-65°γ1---顶煤的容重，取14.3KN /m 3；γ2---顶板岩石的容重，取25 KN /m 3；q z ---支架的动载支护强度；k---动载备用系数，(Ⅱ级以上老顶一般取1.5-2.0)取1.75； P= q z (L k +L D )B/ηs ＝856×（0.46＋5.415）×1.75/0.75＝11734KN式中 P —支架的工作阻力(KN)；L k —梁端距0.46m ；L D—顶梁长度5.415m；B—支架中心距1.75m；ηs—支架的支护效率75％；根据以上方法进行计算，最后确定比较合理的工作阻力15000KN。
液压支架技术参数
液压支架技术参数
一、概述
液压支架主要包括液压支架的构造以及液压支架的工作原理。
液压支
架是一种结构紧凑、整体性能稳定，安全可靠的支架。
液压支架主要由液
压缸、液压油箱、液压泵、电控系统和技术参数等部分组成。
它的技术参
数是液压支架的重要组成部分，可以反映液压支架在特定条件下的性能指标。
二、技术参数
1.工作压力：可以根据用户的不同要求，设置液压支架的工作压力，
可以在０．４ＭＰａ到１０ＭＰａ之间设置，也可以根据客户的需求，定
制专门的工作压力。
2.工作温度：液压支架的工作温度一般在－３０℃～＋１００℃之间，当工作温度超过１００℃时，应配备高温润滑系统，以防止液压支架过热。
3.额定值：
(1)液压缸的额定值就是液压缸内部的最大压力值，按照定义，液压
缸的额定值可以分为抗拉强度、弯曲强度、抗压强度和密封性能等几个方面。
(2)液压油箱的额定值要求液压油箱的质量证明，且要求液压油箱的
外形尺寸必须符合要求。
(3)液压泵的额定值要求液压泵的质量证明，同时要求液压泵的功率、转速等方面符合要求。
液压支架技术参数
综机车间液压支架技术参数一、ZY3600/11/28二、ZY4200/13/32三、ZFS5800/17/33四、ZY3600/13/32五、ZFG6200/20/33六、ZY4200/16.5/35ZFQ2400/16/24支架型式轻型放顶煤支架高度mm 1600~2400 支架宽度mm 1200~1270 支架中心距mm 1250初撑力〔P=31.4MPa〕KN 1736工作阻力KN 2350〔P=42.5MPa〕支护强度〔A=4.03m2〕MPa 0.58MPa 1.56底板平均比压〔A=1.5m2〕前立柱缸径/活柱直径mm Φ140/Φ130行程mm 800初撑力〔P=31.4MPa〕KN 483KN 654工作阻力〔P=42.5MPa〕后立柱缸径/活柱直径mm Φ125/Φ105行程mm 800初撑力〔P=31.4MPa〕KN 385工作阻力KN 521〔P=42.5MPa〕侧护千斤顶缸径/杆径mm Φ63/Φ40行程mm 70推力〔P=31.4MPa〕KN 97.8拉力KN 58尾架千斤顶缸径/杆径mm Φ110/Φ85行程mm 300拉力〔P=31.4MPa〕KN 120推力KN 298工作阻力〔P=33MPa〕KN 313插板千斤顶缸径/杆径mm Φ110/Φ85行程mm 400推力〔P=31.4MPa〕KN 157.8拉力KN 107.8推移千斤顶缸径/杆径mm Φ125/Φ70行程mm 700推力〔P=31.4MPa〕KN 384拉力KN 264拉后溜千斤顶缸径/杆径mm Φ100/Φ70行程mm 700推力〔P=31.4MPa〕KN 246.8拉力KN 125.6伸缩千斤顶缸径/杆径mm Φ80/Φ60行程mm 610推力〔P=31.4MPa〕KN 157.8拉力KN 68.9数量组240八、ZY3600/15/35(平顶山煤矿机械厂)支架型式掩护式高度1500~3500 mm中心距1500 mm宽度1420~1590 mm初撑力3090 KN 31.5MPa 工作阻力3600 KN 36.7MPa 支护强度0.61~0.64 MPa >2200mm 底板比压<2 MPa 平均值前梁前端挑力180/120〔119/138〕KN 初撑力/工作阻力运输尺寸5680X1420X1500 mm煤层倾角<20度泵站压力31.5 MPa操纵方式单向临架操作支架重量16000 kg立柱型式液压双伸缩两个缸径Φ250/Φ180mm柱径Φ235/Φ160mm行程1769〔892+877〕mm初撑力1545 KN 31.5MPa 工作阻力1800 KN 36.7MPa 推移千斤顶型式普通〔倒装形式〕一个缸径Φ160mm柱径Φ105mm行程850 mm推力633 KN拉力360 KN护帮千斤顶型式普通一个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程348 mm推力/拉力158/69 KN侧推千斤顶型式内进液四个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程170 mm推力/拉力158/69 KN平衡千斤顶型式普通一个缸径Φ180mm杆径Φ105mm行程435 mm初撑力801 KN 31.5MPa 下腔工作阻力933 KN 36.7MPa 上腔工作阻力671 KN 40MPa 前梁千斤顶型式普通二个缸径/杆径Φ140/Φ105mm行程176 mm推力485 KN 31.5MPa 工作阻力565 KN 36.7MPa 伸缩梁千斤顶型式普通二个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程800 mm推力/拉力158/69 KN抬底座千斤顶型式一个缸径/杆径Φ110/Φ85mm行程250 mm推力/拉力298/120 KN数量9 组九、ZYG6400/17/35支架〔北京〕支架型式掩护式排头支架高度1700~3500 mm中心距1500 mm宽度1420~1580 mm初撑力5064 KN 31.5MPa 工作阻力6400 KN 39.8MPa 支护强度≥0.99 MPa底板比压 1.96-1.99MPa 平均值运输尺寸6208X1430X1700 mm推移步距630mm泵站压力31.5 MPa操纵方式本架手动控制支架重量16000 kg立柱型式液压双伸缩两个缸径Φ320/Φ230mm柱径Φ290/Φ210mm行程1735〔898+855〕mm工作阻力3200 KN 39.8MPa推移千斤顶型式普通双作用一个缸径Φ160mm杆径Φ105mm行程900 mm推力633 KN拉力279 KN侧推千斤顶型式普通双作用四个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程170 mm推力/拉力158/69 KN抬底千斤顶型式普通双作用一个缸径/杆径Φ125/Φ90mm行程250 mm推力/拉力386/186 KN平衡千斤顶型式普通双作用一个缸径Φ200mm杆径Φ140mm行程520 mm〔推〕工作阻力1328 KN 42.3MPa 〔拉〕工作阻力677 KN 42.3MPa 护帮千斤顶型式普通双作用一个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程340 mm推力/拉力158/69 KN 31.5MPa 工作阻力〔推〕190 KN 38MPa 前梁千斤顶型式普通双作用二个缸径/杆径Φ160/Φ105mm行程240 mm工作阻力〔推/800/455 KN 39.8MPa 拉伸缩千斤顶型式普通双作用二个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程800 mm工作阻力〔推〕190 KN 38MPa 推力/拉力158/69 KN 31.5Mpa 数量8 组十、ZY6400/21/45支架〔平顶山〕支架型式两柱掩护式高度2100~4500 mm中心距1500 mm宽度1420~1590 mm初撑力5066 KN 31.5MPa 工作阻力6400 KN 39.8MPa 支护强度0.98-1.03 MPa底板比压0.5-1.91MPa泵站压力31.5 MPa操纵方式手动控制立柱型式双伸缩两个缸径Φ320/Φ230mm柱径Φ290/Φ210mmmm行程2474〔1213+1187〕初撑力2533 KN 31.5MPa 工作阻力3200 KN 39.8MPa 推移千斤顶型式普通双作用一个缸径Φ160mm杆径Φ120mm行程900 mm推溜力277 KN 31.5MPa 拉架力633 KN 31.5MPa 侧推千斤顶型式普通双作用四个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程170 mm推力/拉力158/69 KN 31.5MPa 抬底千斤顶型式单伸缩〔内注液〕一个缸径/杆径Φ125/Φ90mm行程220 mm推力/拉力385/186 KN 31.5MPa 平衡千斤顶型式普通双作用一个缸径Φ200mm杆径Φ140mm行程520 mm〔推〕工作阻力1250 KN 39.8MPa 〔拉〕工作阻力638 KN 39.8MPa护帮千斤顶型式普通双作用二个缸径/杆径Φ80/Φ60mm行程320 mm工作阻力〔拉〕69 KN 31.5MPa 工作阻力〔推〕200 KN 39.8MPa 前梁千斤顶型式普通双作用二个缸径/杆径Φ160/Φ105mm行程200 mm工作阻力〔拉〕361 KN 31.5MPa 工作阻力〔推〕800 KN 39.8MPa 伸缩千斤顶型式普通双作用二个缸径/杆径Φ100/Φ60mm行程800 mm工作阻力〔推〕312 KN 39.8MPa 工作阻力〔拉〕158 KN 31.5Mpa 数量120 组一、ZY4200/20/45。
液压支架参数及选型计算
掩护支架的适用条件及选型
1）当顶板无大于0.3m的伪顶，直接顶在采煤机割煤后不会立即离层破碎，
但经移架反复支撑后易在顶梁后部破碎冒落时，宜选用支顶式掩护支架； 2）当顶板有大于0.3m的伪顶，或直接顶在采煤机过后即易破碎冒落时， 应选用带伸缩梁的两柱掩护支架，限位千斤顶的阻力足以提高顶梁端部 承载能力； 3）当直接顶端面顶板完整不破碎时，两种两柱掩护支架均能充分发挥支 柱阻力，有效控制顶板，但支掩式的支撑效率、初撑力及支护强度不如 支顶式高，支顶式支架的效果通常优于支掩式支架； 4）如两柱掩护支架的掩护梁不加机械限位装置，在顶板破碎冒落时，平 衡千斤顶常难以保证顶梁与掩护梁夹角稳定，支架有失去支护能力的危 险； 5）对老顶来压强烈的煤层（动压系数>1.5），因两柱掩护支架的承载能 力曲线中支柱工作区宽度较窄，以及顶梁较短，支架工作阻力较低，故 其适应性不如支撑掩护式支架好； 6）如欲扩大掩护支架的使用范围，则应提高支架初撑力和切顶能力，并 改善梁端支护和防片帮装置，以此提高其对老顶来压的适应能力；总之， 掩护支架适用于一般不稳定和中等稳定，老顶来压不十分强烈的条件； 7）底板松软或极松软时，应使支架底座前端不陷入底板而妨碍移架。
1.2.3 支撑掩护式液压支架
支撑掩护式支架有四柱支顶式、三柱及四 柱支顶支掩式两类。支顶式支架在高度变化时 除X型外对支撑力影响不大，而支掩式支架阻力 要变化。支撑掩护式支架的支撑能力较强，顶 板的合力作用点工作范围宽，对顶板的适应性 较强，切顶能力强。支撑掩护式支架的掩护梁， 因水平投影面积小故受载也小的多，支架底座 对底板压力的分布也较掩护支架更均匀，对松 软底板有较好的适应性。支架断面大，行人方 便。但由于支架顶梁较长，结构较复杂，故支 架价格较高，重量较大，支撑掩护式支架较适 用于老顶来压强度大的煤层，对底板强度不限， 适用范围较宽。
综采液压支架选型及参数确定
综采液压支架选型及参数确定、前言宝源煤矿位于包头市石拐区煤田，原为30万t/a的地方小煤矿，采煤方法为房柱式采煤法。
经过煤炭资源整合，生产能力将扩大为120万t/a,采煤方法采用综合机械化采煤法。
根据该矿井煤层为浅埋深的特点，对综采支架选型和参数进行了设计。
2、地质概况该矿井主采煤层为侏罗系中下统延安组6-2煤，煤层平均埋深为120m左右，厚度3～6.2m，平均4.1m，倾角0～1°。
煤层顶板以上30m至底板以下20m范围内的岩石以深灰色砂质泥岩为主，次为粉砂岩。
煤层顶底板泥岩类自然状态抗压强度均小于30mpa，为软弱岩类，软化系数小于0.19，且在水中有崩解破坏现象。
岩石强度在吸水状态为自然状态的1/3～1/5，煤层顶底板岩石的稳固性较差，属于典型的浅埋深煤层。
3、深掩埋浅煤层顶板来压特点浅埋深煤层可以分为2种类型。
a类型：基岩比较薄、松散载荷层厚度比较大的浅埋深煤层，其顶板破断为整体切落形式，易于出现顶板台阶下沉，老顶为单一关键层结构的煤层，此类厚松散层浅埋深煤层称为典型的浅埋深煤层。
厚度比较大、松散载荷层厚度比较小的浅埋深煤层，其矿压显现规律介于普通工作面与浅埋深煤层工作面之间,表现为两组关键层，存在轻微的台阶下沉现象。
可称为近浅埋深煤层。
东胜煤田属于b类型浅埋深煤层。
深掩埋浅煤层工作面的主要矿压特征就是老顶破断运动轻易波及地表。
顶板难于构成平衡的结构。
来压存有显著动载现象。
4、架型选择的依据架型挑选必须考量支架的有关尺寸、结构特征，掘进性能必须与煤层地质条件、矿压显现出来规律以及工作面服务设施设备相适应。
①煤层地质条件：根据部颁标准mt553-1996煤层顶上底板分类标准，该煤层轻易顶上为i类，基本顶上为ⅱ类，底板为ⅱ类。
②矿压显现出来规律：矿压特征就是老顶破断运动轻易波及地表．顶板难于构成平衡的结构，压力很大，来压存有显著动载现象。
③工作顶板岩层基本为冒著落带和裂隙拎。
b类型：基岩面服务设施设备型号及参数(见到表中1)。
采煤工作面支架选型计算
采煤工作面支架选型计算
综采能否实现安全高效关键在于架型选择是否合理。
15号煤层首采区选用综采放顶煤液压支架。
1、支护设备强度确定
根据矿压理论，工作面支架承受的最大压力为6-8倍采高的顶板岩石的重量，现取8倍采高的顶板岩石重量计算：
F=8×h×L控×b×γ×g=8×2.5×5.154×1.5×2.7×9.8=4091KN
式中：F——工作面上覆8倍采高岩石所需支撑阻力；
γ——上覆岩层平均容重，2.7t/m3；
h——工作面采高，2.5m；
L控——工作面最大控顶距，5.154m；
b——支架宽度，1.5m；
g——重力换算单位，取9.8 m/s2。
设计选用ZF6800/17/32D型支架（预留智能化端口），工作阻力6800KN。
根据以上计算，可满足回采工作面顶板支护要求。
ZF6800/17/32D液压支架技术特征见下表。
液压支架技术特征表
矿井15号煤层回采工作面顺槽超前支护超前20m 支护采用ZQL2×3200/19/38型超前支架。
回采工作面端头及顺槽超前支护20m范围内，巷道高度不得低于2m。
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液压支架参数及选型计算
1.负载能力：
液压支架的负载能力是指其能够承受的最大工作负荷。
一般通过分析工作条件，确定支架在正常工作状态下所需的最大负荷，然后选择一个具有合适负载能力的液压支架。
2.最大工作压力：
最大工作压力即液压支架所能承受的最大液压力。
在选型时，需要根据实际工作条件确定液压支架所需的最大工作压力，并选择一个能够满足该要求的液压支架。
3.工作速度：
工作速度是指液压支架活塞的上升或下降速度。
一般来说，液压支架的工作速度需要根据工作要求来确定。
选择液压支架时，要确保其工作速度能够满足实际需求。
4.液压缸行程：
液压缸行程是指液压支架活塞的行程长度。
在选型时，需要根据实际工作条件确定液压缸的行程长度，并选择一个具有合适行程长度的液压支架。
5.工作温度范围：
工作温度范围是指液压支架能够正常工作的温度范围。
在选型时，要根据实际工作条件确定液压支架所需的工作温度范围，并选择一个能够满足该要求的液压支架。
6.液压油种类和容积：
液压支架的液压系统通常需要使用液压油来传递能量。
在选型时，需要确定所需的液压油种类和容积，并选择一个具有合适容积和能够使用所需液压油的液压支架。
选型计算：
在液压支架选型计算中，一般可使用以下公式来计算所需的参数：
1.计算负载能力：负载能力=承受最大负荷（工作负荷）+安全系数
2.计算最大工作压力：最大工作压力=最大液压力+安全系数
3.计算活塞面积：活塞面积=承受最大负荷/最大工作压力
4.计算活塞直径：活塞直径=2*√(活塞面积/π)
通过以上方法可以得到液压支架的相关参数，以便于选择合适的液压支架。
需要注意的是，在选型过程中还要考虑实际应用中的其他因素，如压力损失、系统的稳定性等。
在计算过程中要根据实际需求选择合适的安全系数，并结合实际应用条件来确定最终的选型结果。