掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析

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支撑掩护式液压支架毕业设计

支撑掩护式液压支架毕业设计

前言综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志,是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。

实践证明大力发展综合机械化采煤,研制和使用液压支架是十分关键的。

我国液压支架经过30多年的发展,取得显著的成果,至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架,这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。

我国煤矿中使用的支架类型很多,按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。

端头液压支架简称端头支架,专门安装在每个采煤工作面的两端。

中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。

目前使用的液压支架分为三类。

即:支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。

从架型的结构特点来看,由于直接类别和老顶级别的不同,所以为了在使用中合理地选择架型,要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。

此次设计是对大学所学的知识的综合应用,通过设计使所学知识融会贯通,形成较为清晰的知识构架,强化设计过程的规范性以及对计算机的使用的熟练性。

通过此次设计,能够更好的梳理所学的知识,基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法,同时提高独立为完成工作的能力,为以后的工作打下坚实的基础。

第1章液压支架的概述1.1液压支架的组成和用途1.1.1液压支架的组成液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。

1.1.2液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中,为了防止顶板冒落,维持一定的工作空间,保证工人安全和各项工作正常进行,必须对顶板进行支护,而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备,它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。

液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备,它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施,因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

支架机构形式的比较分析

支架机构形式的比较分析

支架机构形式的比较分析液压支架主要的机构形式有三种,即垛式支架,四连杆机构液压支架,和单摆杆机构液压支架。

现分别介绍几种形式液压支架的特点。

垛式液压支架的特点垛式液压支架式支撑式液压支架的一种。

支撑式液压支架是在一个底座上放置几根立柱支撑顶梁,并通过顶梁支撑顶板这样简单的结构基础上发展起来的。

垛式支架的优点是:垂直支撑的立柱数量多,支架的工作阻力大;多数立柱位于支架后部,切顶性能好,工作空间大,易满足通风和行人的要求,重量轻,价格便宜。

其缺点是:顶梁较长,移架时空顶面积较大;同一段顶梁受到的垂直支撑的次数较多,不利于顶板的管理,挡矸帘的强度低,顶板碎矸还可以从架间落入工作空间,防矸能力弱。

所以垛式支架应在直接顶稳定或坚硬的煤层中使用。

由此可见,垛式液压支架虽然有很多的优点,但却存在它的弊端,并不是我们理想的架型。

四连杆机构液压支架这种液压支架是目前使用最多的液压支架。

不论是支撑式还是掩护式液压支架都一般都用到了这种机构。

四连杆机构使顶板对顶梁的水平载荷由掩护梁传递给两个连杆,立柱不承受横向力,因此不易产生弯曲现象。

因此,要求连杆要有足够的强度。

四连杆机构主要有两种形式,一种是前后连杆都为单连杆;另一种是后连杆为整体铸造件或焊接件,前连杆为左右分置的单连杆铸钢件或焊接件,这样可增大支架的有效利用空间。

四连杆机构液压支架的机构简图如图所示:图 2.1 四连杆式液压支架机构简图这种机构使支架在升降的过程中,顶梁前端的轨迹为一条双纽线。

双纽线支架的两个连杆虽然增加了支架结构的稳定性,但也因要抵抗顶板的水平运动大大增加了对支架承载机构件的作用力,结构使构件断面增大,重量增加。

而掩护式和支撑掩护式支架的进一步发展方向之一是寻求减轻支架重量的途径。

因此,这种机构虽然广泛使用,但仍旧不是我们理想的一种架型。

单摆杆机构液压支架这种支架是由四连杆机构液压支架演化而成的一种支架机构形式。

它用一个单摆杆机构代替了传统的四连杆机构,从而使支架在升降的过程中顶梁前端的轨迹由双扭线变成了一条圆弧线。

液压支架的类型及基本特点

液压支架的类型及基本特点

液压支架的类型及基本特点液压支架是现代煤炭开采中不可或缺的重要设备之一,其类型和特点各不相同。

下面将介绍四种常见的液压支架类型及其基本特点。

1.支撑式支架支撑式支架是最早出现的液压支架之一,也是最基本的类型。

其结构相对简单,主要由立柱、顶梁、底座和支撑缸等组成。

该类型支架具有较高的支撑力,适用于顶板条件较好的工作面。

但是,由于支撑式支架对顶板的适应性较差,因此在顶板条件较差的地区使用时需要配合其他支护设备。

2.掩护式支架掩护式支架是一种较为常见的液压支架类型,其结构主要由掩护梁、顶梁、底座和支撑缸等组成。

该类型支架对顶板的适应性较强,能够有效地保护采空区的顶板,防止矸石冒落。

但是,由于其支撑力相对较低,因此适用于顶板条件较好的工作面。

3.支撑掩护式支架支撑掩护式支架是一种结合了支撑式和掩护式两种支架特点的新型液压支架。

其结构主要由立柱、顶梁、掩护梁、底座和支撑缸等组成。

该类型支架具有较高的支撑力和适应性,能够在各种顶板条件下有效地进行支护。

因此,支撑掩护式支架在煤炭开采中得到了广泛的应用。

4.特殊用途支架除了以上三种常见的液压支架类型外,还有一些特殊用途的支架,如放顶煤液压支架、薄煤层液压支架等。

这些特殊用途的支架具有各自独特的特点和适用条件。

例如,放顶煤液压支架适用于厚煤层的放顶煤开采,能够有效地提高煤炭回收率和生产效率;薄煤层液压支架则适用于薄煤层的开采,能够适应狭小的空间要求。

总之,液压支架的类型和特点各不相同,需要根据具体的采煤条件和要求进行选择和使用。

随着煤炭工业的发展和技术进步,液压支架的种类和性能也将不断得到改进和完善。

掩护式液压支架说明书

掩护式液压支架说明书

掩护式液压支架说明书-Y108-sms一、概述ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架,是中煤北京煤矿机械有限责任公司针对伊旗昊达煤炭有限责任公司丁家圪堵煤矿3-2 煤和神东天隆集团公司霍洛湾煤矿2-2煤层的复合区的煤层赋存条件而设计、制造的工作面液压支架,该支架与采煤机、运输机配套使用。

液压支架的主要功能是支撑和管理围岩、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推移工作面运输机,保证工作面有足够的通风断面,确保操作人员的安全。

它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产起着非常重要的作用。

支架执行标准为MT312-2000《液压支架通用技术条件》。

熟悉支架的操作及维修方法,有利于支架正常作业,减少停机时间,提高生产效率。

另一方面,液压支架的正确使用还与适应的配套设备及地质条件有关。

ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架总体结构见图一。

采煤机割煤后,支架采用先移架、后推溜(刮板运输机)的工作方式。

图一:ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架支架在设计中突出了以下特点:(1)本支架为正四连杆支架,结构先进、成熟;(2)四连杆数经过计算机优受力较小,顶梁轨迹变化较小;(3)顶梁相对较长,支架通风断面大;(4)整体顶梁带内伸缩式伸缩梁加护帮板结构,对顶板进行及时支护,并防止煤壁片帮;(5)支架内设置了宽敞的行人安全通道;(6)底座中间的开档长度大,检修推杆机构方便;(7)底座前过桥上装抬底装置,既能配合移架动作保证移架顺利,又能防止运输机上漂;(8)底座前端对底板比压小,对较软底板煤层适应性强。

二、液压支架执行标准1.“MT/556-1996《液压支架设计规范》” 标准;2.“《煤矿安全规程》2001版”规定;3.“MT312-2000《液压支架通用技术条件》”标准;4.“MT313-92 《液压支架立柱技术条件》” 标准;5.“MT97-92《液压支架千斤顶技术条件》”标准;6.“MT/T587-1996《液压支架结构件制造技术条件》”标准;7.“GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》”标准;8.“MT/T459-1995《煤矿机械用液压元件通用技术条件》”标准;9.“MT419-1995《液压支架用阀》”标准;10.“GB/T 3683-92《钢丝增强液压胶管软管和软管组合件》”标准;11、“GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》”标准;12、“GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备本安型电路和电气设备“I”》”标准。

煤矿用液压支架详细介绍-精选.

煤矿用液压支架详细介绍-精选.

采煤综合机械化,是加速我国煤炭工业发展,大幅度提高劳动生产率,实现煤炭工业现代化的一项战略措施。

综合机械化不仅产量大,效率高,成本低,而且能减轻笨重的体力劳动,改善作业环境,是煤炭工业技术的发展方向。

液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。

液压支架主要由以下几个基本部分组成:顶梁,掩护梁和四连杆机构,侧护板,底座,立柱,千斤顶。

设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。

在支撑掩护式的设计过程中,前梁、主顶梁、掩护梁和立柱等结构件的设计是重点。

本论文介绍了液压支架的结构,类型,工作原理,特点,目的及要求,对掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍,讲述了这种支架的方案和用途。

目录中文摘要 .............................. 错误!未指定书签。

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第一章引言 .......................... 错误!未指定书签。

1.1前言........................... 错误!未指定书签。

1.2绪论........................... 错误!未指定书签。

1.2.1我国液压支架的发展 (2)1.2.2 液压支架的发展动向 (2)1.液压支架的组成与分类………………………………………………………第二章支架设计 ....................... 错误!未指定书签。

2.1 工况分析 ...................... 错误!未指定书签。

2.2 液压支架工作原理 (4)2.2.1 支架升降 (4)2.2.2 支架移动和推移输送机 (6)2..支架结构的选择 (6)2.3.1 顶梁的选取 (7)2.3.2 侧护板的选取 (7)2.3.3 底座的选取…………………………………………………………… ..72.3.4 推移装置的选取 (7)2.3.5 护邦装置的选取 (8)2.3.6 防倒滑装置的选取 (8)2.3.7 液压支架的主要液压元件和泵站 (8)2.3.7.1 立柱 (8)2.3.7.2 液控单向阀 (9)2.3.7.3 安全阀 (9)2.3.7.4 操纵阀 (10)2.3.7.5 泵站 (10)2.4 支架主要尺寸的确定 (11)2.4.1 已知参数 (11)2.4.2 支架高度的确定 (11)2.4.3 中心距和宽度的确定 (12)2.4.4 梁端距和顶梁长度的确定 (12)2.4.5 支架四连杆机构尺寸设计及计算 (12)2.4.6 底座长度的确定 (16)2.4.7 顶梁长度的确定 (16)2.4.8 立柱的技术参数确定 (18)2.4.8.1 立柱数的确定 (19)2.4.8.2 支撑方式 (19)2.4.8.3 立柱缸体内径 (19)2.4.8.4 立柱间距 (20)2.5 液压支架的受理分析和计算 (21)2.5.1 顶梁的受力分析 (21)2.5.2 掩护梁的受力分析 (22)2.5.3 底座受理分析 (25)2.6 液压支架主要部件的强度校核 (26)2.6.1 顶梁强度校核 (26)2.6.2 掩护梁强度校核 (32)2.6.3 底座强度校核 (35)2.6.4 立柱强度校核 (38)2.7 液压系统设计 (42)第三章结束语 (44)第四章参考资料 (46)20世纪50年代前,在国内外煤矿生产中,基本上采用木支柱、木顶梁或金属摩擦支柱铰接顶梁来支护顶板。

矿山机械液压支架存在的故障及改进措施

矿山机械液压支架存在的故障及改进措施

矿山机械液压支架存在的故障及改进措施摘要:目前,经济的平稳、健康发展与国民经济的发展息息相关,工业对国民经济的发展起着举足轻重的作用,而矿产是工业的源泉,也是工业发展的根本。

近年来,我国经济的快速发展,对矿产品的需求量也在不断增加,期间许多矿山都加速了对资源的开发,导致了矿山的保有储量大幅度下降,尤其是有色金属矿山,由于深部地质条件的复杂,不但使采矿作业难度增加,同时还极易出现冒顶、水害、坍塌、渗漏等安全问题,进而这将直接导致人员伤亡问题的出现。

基于此,以下对矿山机械液压支架存在的故障及改进措施进行了探讨,以供参考。

关键词:矿山机械液压支架;存在的故障;改进措施引言井下的综合机械化开采具有节能高效的特点,在各类井下工程中具有广泛的应用。

进行综合机械化开采时,液压支架是重要的支撑设备,对顶板进行支护,保证矿井开采的安全。

我国广泛使用的双柱掩护式液压支架具有较强的支护能力,采用整体式结构具有较好的稳定性,液压支架的承载较大,对整体杆系结构的稳定性具有较高的要求。

依据有限元分析的方式,对液压支架的杆系结构进行一定的简化对其不同工作位置的应力变形进行分析,从而为杆系结构的优化提供参考,提高液压支架的整体性能。

1金属矿地下开采的概况金属矿的开采方式主要分为两种,一种是露天采矿,一种是利用特殊的采矿工具,在一片裸露的空间内,将一种金属的矿石从一个密闭的空间中开采出来。

与露天采矿相比,地下采矿技术具有较高的技术含量、施工难度以及安全风险。

然而,随着现代工业的迅速发展,对金属矿的需求与日俱增,致使矿井的开采深度逐步增加,曾经采用露天采矿的矿井,也逐步转向了地下开采,并逐步向深层延伸。

根据统计,在西方资本主义国家,大约有35%的比例是在地下采矿,而在我国的金属矿中,大约10%是铁矿,67%是有色金属。

就一个金属矿而言,开采的工序可分为开拓、准、切割、回采,而这一系列的开采工序涉及的范围很大,其中直接影响其整体的安全性的主要包括开采工序间的关系、开采方法、施工设备的先进程度、施工人员的技术等方面因素。

毕业设计(论文)-支撑掩护式液压支架设计(全套图纸)

毕业设计(论文)-支撑掩护式液压支架设计(全套图纸)

第1章绪论1.1 液压支架的作用和分类1.1.1 液压支架的用途液压支架是综采设备的重要组成部分。

它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板,隔离采空区,防止矸石进入回采工作面和推进输送机。

它与采煤机配套使用,实现采煤综合机械化,解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾,进一步改善和提高采煤和运输设备的效能,减轻煤矿工人的劳动强度,最大限度保障煤矿工人的生命安全。

液压支架作为煤矿综采机械化采煤设备(液压支架、可弯曲输送机和采煤机)的重要组成设备之一;在生产过程中,液压支架的性能的好坏将直接影响煤矿生产的质量,特别是生产过程中对人员的安全保障问题是极为重要的。

因此,性能优良的液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠,是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

1.1.2 液压支架的分类液压支架的种类很多,分类的依据和方法各不相同。

⑴按支架与围岩的相互作用关系分类按照液压支架与围岩的相互作用关系,目前使用的液压支架可分为三类,即支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类。

①支撑式液压支架是一个在底座上放置几根立柱支撑顶梁,通过顶梁支撑顶板的简单结构基础上发展起来的,它是世界上发展最早的液压支架。

典型的支撑式液压支架,其顶梁较长,立柱较多,靠支撑作用维护一定的工作空间,而顶板岩石则在顶梁后部切断垮落。

架厚的挡矸帘只起着碎矸石从采空区涌入工作面的作用。

这种类型的支架具有较大的支撑能力和良好的切顶性能,因此适用于顶板坚硬完整,基本顶周期压力明显或强烈,底板较坚硬的煤层。

但由于立柱的垂直布置,所以支架承受水平力的能力差,在水平力的作用下,支架容易失去稳定性。

②掩护式液压支架掩护式液压支架是利用立柱、顶梁与掩护梁支护顶板和防止岩石落入工作面。

这类支架的顶梁较短,多数支架的立柱只有一排,一般仅有1~2根,多呈倾斜布置,与掩护梁连接或直接连接在顶梁上。

立柱通过顶梁支撑顶板。

掩护梁与冒落得岩石相接触,阻止矸石涌入工作面并承受采空区矸石的载荷。

液压支架国内外研究现状和发展趋势

液压支架国内外研究现状和发展趋势

液压支架国内外研究现状和发展趋势摘要介绍国内外液压支架的研究现状,分析国内液压支架研究与国外的差距以及我国液压支架研究趋势,对煤田设计、开采进度控制、综采设备选型都具有十分重大的理论价值和现实意义。

关键词液压支架;研究现状;发展趋势液压支架是煤炭综采机械化设备中最关键的一种,其一次性设备投资占综采装备采购总资金的70%以上,是保证综采工作面安全高效有序运行的关键设备,液压支架设计与加工技术的研究进展直接关系到煤矿开采进度、开采效率,因此,了解国内外液压支架的研究现状以及发展趋势,对煤田设计、开采进度控制、综采设备选型都具有十分重大的理论价值和现实意义。

1液压支架国内外研究现状1.1液压支架国外研究进展液压支架的研究首先是由英国1954年研制的垛式液压支架开始的,法国研制的节式液压支架给液压支架的研究带来了革命性的突破,20世纪60年代由苏联研制的具有四连杆机构的OMKT型掩护式支架将液压支架研究带入了一个新的设计时代。

20世纪70年代液压支架的研究主要集中在“立即支护”上,20世纪70年代中期,为提高深产能力,降低生产成本,英国首先开始研制电液控制液压支架,但由于技术原因,应用效果不理想。

20世纪80年代中期,由英国研制的两按钮式微机控制液压支架投产使用,效果良好。

1995年底英国原道锑公司又研制出全工作面集中电液控制系统,以此为起点,电液控制系统已经发展为综采全套设备可视化集成控制阶段。

随着近年来对煤层开采厚度和深度的不断增加,采煤工作面的长度也在相应增加,这就要求液压支架具备快速便捷的移架设计,所以在液压支架的设计中有增加了高压大流量乳化液泵技术,可实现8S/架左右的工作面成组成排快速移架,同时支架的平均工作阻力、支架宽度也较以前有了很大的提升,支架平均工作阻力6470kN,最大工作阻力可达到9800kN,支架中心距达到1.75m,有效的减少了作业面液压支架架数,同时缩短了缩短移架时间、增加有效工作时间和提高单产。

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掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析
当前,综合机械化采煤技术在我国迅速推广,许多地方和矿属的机械厂都纷纷制造采煤机和液压支架,许多中小型矿井甚至地方煤矿都采用了综合机械化采煤技术。

液压支架是综合机械化采煤的主要设备之一,为帮助煤矿工程技术人员、管理人员和技术工人了解和更好地使用液压支架,本文对掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理、特性曲线及支撑能力进行分析。

1、掩护式及支撑掩护式液压支架类型
2、掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理
掩护式及支撑掩护式液压支架有单铰式与双铰式两种主要类型。

单铰掩护式支架随采高的变化,顶梁尖端(铰点)围绕支架的后铰点作圆弧运动,因此支架的空顶距随采高的变化而变化,使支架前端无支护空间增大,不利于顶板控制。

(见图2-1a)
采用带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架(双铰式),随采高的变化顶梁尖端的运动曲线为双纽线,根据双纽线的特点,在设计中可以使顶梁尖端在采高范围内呈近似垂直层面的直线运动,以保证在支架有效采高范围内,使顶梁尖端距煤壁的距离不变。

此外,带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架(双铰式)具有承受水平力的能力。

(见图2-1b)
液压支架的液压系统由立柱、推移千斤顶、操纵阀、控制阀(安全阀、液控单向阀)、软管等组成。

(见图2-2)
通过操纵阀和控制阀,液压支架可完成以下动作(立即支护式):
a.降柱、拉架:采煤机通过该支架、顶板暴露后,立即降柱、拉架;
b.升柱:支架被拉到新位置后,升柱,使支架撑紧顶板;
c.推溜:支架撑紧顶板后,利用推移千斤顶推溜。

初撑力与工作阻力(屈服载荷):
升柱后,高压液体进入液压支架各立柱的活塞腔,立柱逐渐升起直至顶梁与顶板紧密接触为止;与此同时,在立柱活塞腔内的高压液体的压力迅速增大到液压泵的工作压力。

当高压液体充满活塞腔时,液控单向阀关闭,将高压液体锁在活塞腔内。

此时,工作在泵的工作压力下的高压液体压力称初撑压力,支架(所有立柱)对顶板的支撑力称初撑力。

支架达到初撑力后,顶板不断下沉,活塞腔的体积不断变小,活塞腔内高压液体的压力不断增大。

为保护液压支架的立柱不被高压液体损坏,在活塞腔的液压回路中设安全阀(又称屈服阀)。

当顶板下沉,活塞下缩到6-10mm 时,若顶板再继续下沉,安全阀(屈服阀)动作,从活塞腔内放出一点高压液体,使活塞腔内高压液体的压力保持在安全阀调定的压力下。

此时,工作在安全阀调定压力下的高压液体压力称安全阀工作压力(屈服压力),支架(所有立柱)对顶板的支撑力称工作阻力(即屈服载荷)。

支架的工作阻力是液压支架的主要参数,工作阻力决定支架结构尺寸,支架的支撑能力。

关于支架的工作阻力,有两种观点:
a.加大工作阻力:支架适应性强,可靠性强,使用寿命长,减少使用过程中维修,安全,但制造费用高;
b.支架工作阻力必须与顶板条件相适应,只要支架能控制住整个工作面的顶板下沉与压力,保持控顶区内顶板的完整与可靠即可。

加大工作阻力,使支架重量大、造价高、装运使用都不方便。

800t,甚至超过1000t。

两种观点各有道理,支架的工作阻力有逐渐增大的趋势,要设计“支架系列”。

目前,工作阻力高达400t初撑力也是液压支架的主要参数,初撑力大,立柱能很快达到工作阻力,减少顶板下沉量,避免顶板的离层,改善支护性能。

但初撑力过大易破坏直接顶。

目前:P初=(0.3-0.8)P工,
式中:P初为初撑力;P工为工作阻力。

初撑力有增大趋势。

3、掩护式及支撑掩护式液压支架特性曲线
3-1一个开采循环内支架阻力变化曲线(见图3-1)
在一个开采循环内支架阻力变化有以下几个阶段:
a.支架前移、重新支撑顶板后,在短时间ta(10-20秒)内达到初撑压力Ps,(o-s)为支架的初撑阶段;
b.顶板开始下沉,支架的阻力在ta时间内迅速增大直至平衡状态为止,(s-a)为支架阻力迅速增加阶段;
c.当支架与顶板达到相对平衡时,支架阻力处于稳定状态,(a-b)为支架的稳定阶段;
d.当采煤机接近支架时,支架阻力增大,(b-c)为截割影响阶段;
e.最后,当相邻支架降柱移架时,顶板载荷突然转移到该支架,在很短时间内(一般为1-3分钟),该支架阻力迅速增加,(c-d)为又一次迅速增大阶段;
f.当支架降柱、前移时,其阻力迅速降至零,此阶段为(d-e)。

在一个开采循环内,支架阻力的变化从0经s,a,b,c,d至e。

3-2一个开采循环内支架阻力实际变化曲线(见图3-2)
根据现场实际观测资料分析,在一个开采循环内支架阻力的变化与图3-1所表达的曲线有时不同。

观测表明:不同支架,其阻力变化曲线不同;同一支架在不同循环内,其阻力变化曲线也不同。

一个开采循环内支架阻力变化的实际曲线,大体上可归纳为以下几类:
a.阻力迅速增大型:如图3-1a,支架支撑后,立柱的阻力迅速增大,达到或超过立柱的额定初撑力,其特性曲线类似图3-1的曲线。

b.阻力迅速增大到工作阻力(屈服载荷)型:如图3-1b,支架支撑后,立柱的阻力迅速增大,达到或超过立柱的额定初撑力。

此后,立柱的阻力继续增大,很快达到立柱的工作阻力(屈服载荷)。

此时,安全阀开启,高压液体从安全阀泄出,随顶板下沉,立柱的阻力不变,直至支架降柱前移为止。

c.阻力迅速增大到工作阻力后,阻力继续增大型:如图3-1c,当工作面有周期来压时,工作面顶板压力增大,使该支架处于工作阻力状态,与增大的顶板压力保持平衡。

当相邻的支架降柱、前移时,顶板载荷立即转移到该支架
上,该支架的阻力增大如此之快,以至安全阀还来不及打开释放高压液体,从而导致支架的工作阻力迅速增大并暂时地高于支架的工作阻力。

d.阻力缓慢增大型:如图3-1d,支架的阻力在整个循环内不断地、缓慢地增大,但一直未达到其额定的初撑力,只有当相邻支架降柱移架时,支架阻力才达到或超过支架的额定初撑力。

该压力变化曲线常常出现在两次周期来压之间。

e.低阻力型:如图3-1e,支架的阻力在整个循环内都低于其额定的初撑力。

这种情况的出现,常常是因为长壁工作面顶板条件的复杂、支护条件的不同而造成顶板压力的不均匀性。

f.阻力的降低型:如图3-1f,支架支撑后,立柱的阻力迅速增大,达到或超过立柱的额定初撑力,此后在整个循环内,支架阻力不但不升高反而逐渐降低,直至降柱、移架为止。

评价:
a型:支架阻力不超过工作阻力,但始终在额定初撑力之上,若能适当地选择初撑力。

这是最理想的一种工作状况。

b型:支架在大部分时间里都处在工作阻力的条件下。

若适当设计其工作阻力,且在此工作阻力期间顶板下沉不会引起任何较大的顶板控制问题。

这也是较好的工作状况。

c型类似b型,只是在邻架降柱、移架时支架阻力才会突然超过工作阻力。

因此,这就要求支架采用快速或大流量安全阀。

d、e、f型,表示支架处于不良的工作状态。

d型和e型,支架阻力在额定初撑力以下,始终也不能达到工作阻力。

支架阻力缓慢增大,可能是由于压碎支架下方的岩石碎屑或底板凹凸不平造成。

e型表示顶板条件更加恶劣,可能会在工作面线前方引起支承压力的高度集中,造成煤壁严重的片帮。

其结果使工作面顶板的无支护空间大大地增加。

f型的工作状况,是由于不断恶化的软弱顶板或底板而引起的。

4、带四连杆的掩护式及支撑掩护式液压支架支撑能力及顶梁上载荷分析支撑能力含义:支撑能力是指当液压支架的所有立柱和千斤顶都达到工作阻力时顶板作用在支架顶梁上的载荷。

顶梁上载荷:顶梁上载荷是指当液压支架的立柱和千斤顶未达到工作阻力时顶板作用在支架顶梁上的载荷,该载荷可根据所测得的立柱载荷换算成顶板作用在顶梁上的载荷。

掩护式及支撑掩护式液压支架的支撑能力及顶梁上载荷,不等于支架所有立柱工作阻力之和或实测阻力之和,因为立柱不与顶梁和底座垂直,同时四连杆机。

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