【采矿课件】第二章液压支护设备

【采矿课件】第二章液压支护设备
•三、液压支架的基本参数 •1、初撑力Fc •2、工作阻力Fz •3、支护强度q
•式中 A—支护面积，其计算值为（支架长度+梁端距） ×（支架宽度+架间距）
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•4、支架高度H •（1）最小高度Hmin
•式中 Mmin——煤层最小开采厚度；
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2020/10/31
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•（二）工作原理 • 1、初撑增阻阶段 • 2、承载增阻阶段 • 3、承载恒阻阶段 • 4、卸载降柱阶段 • (三）注液枪 •（四）铰接顶梁
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•二、滑移顶梁支架
• 滑移顶梁支架是一种介于单体液压支柱和液压 支架之间的一种液压支护设备。最初用它来代替单 体液压支柱和铰接顶梁，以减轻工人的劳动强度， 提高架设效率，减少支柱丢失。后来为了简化操作， 避免大量乳化液流失，将滑移支架的操作由注液枪 控制改为操纵阀集中控制。
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•（一）滑移顶梁支架的类型及结构特点
•1、单列滑移顶梁支架
•其顶梁由前、后两根梁或由前、中、后三根梁组成。 前后梁及中后梁之间均由弹簧钢板连接。前后梁的伸缩 由装在梁体内的移架千斤顶来实现。根据需要，顶梁下 面的液压支柱为1～3根，其控制方式，可用注液枪和卸 载手把，也可用组合操纵阀集中控制。
• 图2-40，它主要由前顶梁、后顶梁、前梁立柱、 后梁立柱、后掩护支柱、弹簧钢板、水平推移千斤顶和 防护板等组成。
•2、主要液压元件
• 立柱、水平推移千斤顶、三用阀、缸口阀（注意： 其中的卸载阀与三用阀中的卸载阀的差异）、双向阀
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•（三）移架原理 •图2-43 •1、后柱支撑，提前柱 •2、后柱支撑，移前梁 •3、后柱支撑，支撑前柱 •4、前柱支撑，提后柱 •5、前柱支撑，移后梁 •6、前柱支撑，支撑后柱
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2020/10/31
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§2—1概述
•支护设备的作用：
•支护设备的发展：木支柱→金属摩擦支柱和铰接顶 梁→液压支护设备（单体液压支柱、滑移顶梁支架、 液压支架）
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•一、液压支架的组成及工作原理 •（一）液压支架的组成 •1、组成 •2、各部分功用
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•2、泵站流量
•液压支架液压支架的移置速度应大于采煤机的工作牵引 速度。一般按一架支架全部立柱和千斤顶同时动作来估算 所需泵站的流量。 •Qbˊ≥K2（ΣQi）·（Vq/A）·10-3（l/min） •式中 ΣQi—一台支架全部立柱和千斤顶同时动作所需 的流量，cm3；
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一、架体 架体主要包括：顶梁、底座、掩护梁和连杆等金属构件。 （一）顶梁 顶梁是液压支架的主要承载部件之一，支架通过顶梁实 现支撑和管理顶板。
1、种类 一般可分为两大类：整体式顶梁和分段组合式顶梁。 （图1-20）
2、结构
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•二、乳化液泵 •（一）结构 •图2-44 •结构特点：一是传动部分（齿轮、轴承等）单独 隔开，采用润滑油润滑；二是柱塞与缸孔之间采 用密封圈密封，以减少泄漏。 •1、传动装置 •注意：润滑方式。 •2、泵头
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•三、乳化液箱 •（一）乳化液箱体 •图2-47
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•（二）掩护梁
•掩护梁是掩护式支架和支撑掩护式支架才安设。其主要 功能是隔离采空区、阻止其冒落矸石进入工作面；同时 还承受采空区冒落矸石的载荷和老顶来压时的冲击载荷。 当顶板不平整或支架倾斜时，掩护梁还将受扭转载荷。
•1、种类
• 从侧面形状看
•（1）直线形
• 整体性好，强度大。目前这种形式应用最为广泛。
•1、连杆对顶梁轨迹的影响
•图2-22
•2、结构
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•（四）底座
•底座是液压支架的又一主要承载部件，支架通过底座将 顶板的压力传至底板。支架还通过底座与推移机构相连， 以实现自身的前移和推移运输机。
•1、刚性整体式
•2、刚性分底式
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•V=V1+V2+V3 •（1）乳化液泵三分钟的流量和箱底存液量Q0 •V1=3Qb+ Q0 •（2）停泵时管路回流流量
•V2=（π/2）dg2·lg •（3）煤层厚度变化造成的液量差
•V3=（π/4）D2·△H·n·Z •式中 D—立柱缸径；
•△H—工作面煤层厚度变化量；
•n—每架支架的立柱数；
•Z—同时动作的支架数。
•重点理解液压支架的“支”、“护”、“自移”等功 能是怎样实现的。
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•（二）液压支架的工作原理 •液压支架的四个基本动作：升、降、推、移。 •1、升架 •2、推移运输机（推溜） •3、降架 •4、移架 •注意：在实际生产中，液压支架的四个基本动作的顺 序，应根据回采工艺的具体工序来确定。
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•（三）液压支架立柱的工作阶段及工作特性曲线
•1、液压支架立柱的工作阶段
•（1）初撑增阻阶段
•初撑力：立柱
•
支架
•（2）承载增阻阶段
•工作阻力：立柱
•
支架
•（3）承载恒阻阶段
•（4）降柱移架阶段
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•2、液压支架工作特性曲线—支架支撑力与时间的关 系 •（1）工作特性曲线（图2-3） •横坐标表示时间，纵坐标表示支撑力 •（2）工作特性曲线的意义 •增阻性、恒阻性、可缩性
•（2）折线形
• 架下安全空间大，但当支架歪斜时架间密封性差， 加工工艺差。目前应用较少。
•2、结构
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•（三）连杆
•连杆是掩护式和支撑掩护式支架上的部件。它与掩护 梁、底座组成四连杆机构，既可承受支架的水平力，又 可使顶梁与掩护梁的铰接点在支架调高范围内做近似直 线运动，使支架的梁端距基本保持不变，从而提高了支 架控制顶板的可靠性。
•
s——液压支架后排立柱处的下沉量；
•
g——浮煤、浮矸厚度；
•
e——移架时液压支架的最小回缩量。
•（2）最大高度Hmax
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•（3）调高比 •5、平均接触比压
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§2—2液压支架的结构
液压支架一般由架体、工作机构、液控系统 及辅助装置四部分组成。
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•（三）导向装置 •（四）防倒防滑装置 •图2-26 •（五）护帮装置 •图2-29
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§2—3 单体液压支柱与滑移顶梁支架
一、单体液压支柱 单体液压支柱具有体积小、支护可靠
、使用和维护方便等优点。它既可与金属 铰接顶梁配套用于普通机械化采煤工作面 支护顶板和综合机械化采煤工作面支护端 头，也可作单独点柱或其它临时性支护。
根据供液方式的不同，单体液压支柱 可分为内注式和外注式。前者结构复杂， 质量大，支撑升柱速度慢，故使用不如后 者普遍。
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•（一）DZ型外注式单体液压支柱的结构 • 图2-37，它实际上是一个单作用液压缸。
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•1、活柱及缸体 •2、复位弹簧与缸口盖 •复位弹簧的作用： •缸口盖的作用： •（1）作为一个盖子与缸体一起形成活塞杆工作腔； •（2）靠其内腔中的导向环，防尘圈构成活柱的伸、缩导 向装置和防尘装置； •（3）在其外表面做有一个环状手持圈构成支柱的手把。 •3、三用阀 •图2-38，它包括单向阀、安全阀和卸载阀三个阀。
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•（二）控制装置 •1、卸载阀 •作用： •结构：图2-48 •工作原理： •2、吸液过滤器及断路器 •图2-49
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•四、泵站液压系统 •图2-50 •工作原理： •1、正常供液运行 •2、卸载运行 •3、安全保护
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•四、辅助装置
• 支架的辅助装置是指不直接承受顶板载荷，但又是 实现支架各种动作或功能所不可缺少的机构或组件。
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•（一）推移装置
•
支架的推移装置是实现支架自身前移和输送机
前移的装置。一般由推移千斤顶、推杆或框架等导向传
力杆件以及连接头等部件组成。
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§2—4 乳化液泵站
乳化液泵站是采煤工作面支护设备及推移 装置的动力源。主要由乳化液泵组（一般由2 台乳化液泵组成、一台工作，一台备用）、乳 化液箱、以及必要的控制、保护、监视等元件 及连接管路。
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