综采工作面液压支架选型的基本依据和原则
08-9-支架选型及原理
支架。
2、支架的底座要适应底板岩石的抗压强度，以 防止支架底座压入地板内。底板软硬程度或强度 大小，决定了底座结构形式和支承面积。底座是 液压支架的主要承载部件，它将顶板压力传至支架的安装
学 习 内 容
第一节 支架安装方法的确定 第二节 安装支架需具备的条件
第三节 支架的工作面安装
第 一 节 支架安装方法的确定
一、综采液压支架安装方法的分类：
1、根据支架的运输和组装方式分为：
整体运输、整体安装；半解体运输、整体安装
解体运输、整体安装； 解体运输、解体安装
整体运输、整体安装：
液压支架在地面整体装车，或从已收尾的工作面整体搬运 至新工作面进行安装。整个作业过程中，不对液压支架的部件进 行拆卸与安装。 适用于辅助运输系统设备先进且机械化程度较高 的矿井。一般要求运架巷道断面大，运输环节简单、方便，作业 空间宽敞等条件。整体运输与整体安装的方式具有安装效率高、 工艺简便、便于组织和管理、设备不易损坏、易保证安装质量等 优点。缺点是所需巷道断面大、运输能力要求高、轨道质量要求 高、装卸支架难度相对较高。需制作仿支架尺寸的模拟车进行运
座中部排矸性能好,但底座面积小,相对底板比压较大,不适用于松软
底板条件;稳定性差,不适宜于大高度、大倾角支架;
2.3、刚性分体式底座：由左右对称的两部分，两者之间在前端
用一刚性过桥连接，后部通过箱形结构过桥连接组成刚性整体。 同时具有分体式底座排矸性能好的优点，虽对底板比压较大，但 若加装辅助提架机构则可用于各种底板条件。
其关系为: P =n×m×Y计算, 式中 P———液压支架支护强度,t/m2; m———采高,2.5m; Y———顶板岩石容重取Y=2.7t/m3; n———不同条件下的倍数:
支架架型选择
1．厚度 煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作
阻力，而且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度 大于2.5~2.8m(软煤取下限,硬煤取上限)时，选 用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩 护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高 范围大的支架。
2．煤层倾角
煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易
二、围岩可控性分组
根据直接顶类别、基本顶压力显现级别和底板 抗压入特性类别的不同组合，将采煤工作面围岩的 控制难易程度分为三组：难控围岩、较难控围岩和 易控围岩。
三、架型的选择
正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产 量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产 高效，是一个很重要的因素。在具体选择架型时， 首先要考虑煤层的顶板条件，表10-7就是根据国 内外液压支架的使用经验，提出了各种顶板条件 下适用的架型。它是选择支架架型的主要依据。
岩底板，允许比压为 1.96 ~ 2.16Mpa ,软底板为0.98Mpa
左右）。
4．瓦斯涌出量
对于瓦斯出量大的工作面，支架的通风断面应满 足通风的要求，选型时要进行验算。
5．地质构造
地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板 允许暴露面积和时间分别在5~8 m2 和20min以下 时，暂不宜采用液压支架 。
顶梁的长度和宽度取决于支架的类型，它影响支架
与顶板的接触性能、控顶距、移架速度和稳定性，一 般在保证一定的工作空间和合理布置设备的前提下， 应尽量减小顶梁长度，以缩小控顶距和支架的重量。
对于支撑式和支撑掩护式支架，由于立柱为双 排布置，支撑力较大，故这类支架的顶梁较长，当 采用滞后支护时，顶梁全长为2.5m左右；
支架最小结构高度 Hmin M min S2 , m 式中 M max、M min —煤层最大、最小采高，m；
液压支架选型的原则
浅析液压支架选型的基本依据及原则在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。
它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。
液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。
1 、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。
(2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。
(3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。
2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。
2.1 顶底板性质2.1.1 顶板一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。
不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。
直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。
基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。
由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。
具体选用时可遵循下列原则：(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。
(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。
液压支架选型
液压支架选型与综采面生产能力相适应(液压支架网/整理)
液压支架选型原则
护强度应与工作面矿压相适应，即支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力，将采空区的顶、底板移动、近量控制到最小程度；支架结构应与煤层赋存条件相适应；支护断面应与通风要求相适应，保证有足够的风量通过，而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定；液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配，支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致，推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-200mm，支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度，支架的梁端距应为150mm左右。
液压支架选型的主要影响因素和即内容
支架选型的主要影响因素：采煤机选型基本相同
支架选型的内容有：结构形式，有支撑式、掩护式和支撑掩护式三种；控制方式，包括手动控制和自动控制两种，手动控制又有本架控制、单向临架控制和双向临架控制三种方式，自动控制也有分组程序控制、先导程序控制和遥控三种方式。
主要工作参数：包括最大和最小支撑高度、初撑力和工作阻力、中心距、移步距离、泵站压力与流量、支架质量与最大结构尺寸等。
液压支架选型方案
一般情况下，煤层顶板稳定、平整、坚硬、周期来压明显或强烈，可选用支撑式支架；顶板松软破碎或中等稳定、底板平整、周期来压不明显、瓦斯涌出量不大，可选用掩护式支架；各种类型顶板（破碎、中等稳定、稳定）、周期来压明显、瓦斯涌出量大，可选用支撑掩护式支架。
液压支架选定后，还应对其支护强度进行验算。
支架架型的选择
q KH 10 , Mpa
5
式中 K —作用于支架上的顶板岩石系数，一般取 5~8。顶板条件好、皱起来压不明显时取下限，否 则取上限； H—采高，m； —顶板岩石密度，一般取2.3×kg/m 3 。 放顶煤支架的支护强度一般为0.5~0.7MPa。 支架工作阻力P 应满足顶板支护强度要求，即支架 工作阻力由支护强度和支护面积所决定。 式中 F — 支架的支护面积，m 2。可按下式计算
3、缓斜中硬厚煤层液压支架的选型原则
（1）必须保证放煤效果； （2）保证放落煤的运输空间； （3）确定合理的工作阻力;（4）设备配套要合理。
4、“三软”厚煤层放顶煤液压支架的选型原 则 （1）易选用中位放顶煤支架；
（2）选用整体顶梁结构形式； （3）保证合理底板比压的条件下，适当增加初撑 力。 （4）保证运输机有足够的抗拉强度，加大支架的 拉架力。 （5）保证良好的防灭尘效果。
F BeG
2
式中 e——煤壁与输送机铲板之间的距离, e=100~200 mm,以防采煤机滚筒在输送机弯 曲段切割铲煤板; x——立柱倾斜时的水平增距; G——输送机宽度,由铲煤板宽度f、输送机 中部溜槽宽度S、电缆槽和导向槽宽度a及前 柱与与电缆槽间的距离b组成； 其它符号的意义同前。 为避免由于输送机偏斜时采煤机截割顶梁， 支架梁端与煤壁间应留有200~400 mm的梁 端距D。
4．瓦斯涌出量
对于瓦斯出量大的工作面，支架的通风断面应满 足通风的要求，选型时要进行验算。
5．地质构造
地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板 2 m 允许暴露面积和时间分别在5~8 和20min以下 时，暂不宜采用液压支架 。
四、液压支架参数的确定 1．支护强度和工作阻力
综采工作面“三机”选型配套
试论综采工作面“三机”的选型与配套摘要：煤矿综采工作面“三机”(刮板输送机、采煤机、液压支架)配套是随着煤矿综采的出现而出现，随着综采水平的发展而发展的，“三机”配套的研究随着煤矿综采发展水平的不断提高而不断深入。
本文对综采工作面“三机”的选型与配套进行简要阐述。
关键词：综采三机选型配套1、“三机”的选型原则1.1液压支架选型在液压支架与围岩力学相互作用研究的基础上，综合分析不同地质条件下支护阻力确定的理论研究成果并分析不同支架的结构力学特征，为支架选型提供依据。
液压支架选型必须考虑的主要地质和采矿条件如下：(1)直接顶稳定性类型；(2)基本顶级别及相应矿压显现参数(初次和周期来止步距、来压时载荷、直接顶厚度)；(3)底板类别及相应的力学参数(容许载荷强度、抗压缩刚度)；(4)截高、煤层强度、节理方向、煤层厚度变化等；(5)煤层倾角和工作面推进力向；(6)瓦斯等级和必需的通风断面等。
1.2采煤机选型采煤机是综采工作面最主要的生产设备。
选型时，应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。
一般要根据煤的坚硬度、煤层厚度以及顶底板性质进行选型。
1.3刮板输送机选型综采工作面刮板输送机的选择要与工作面采煤机的生产能力及工作面的设计长度相适应。
工作面选用的是大功率采煤机，大多选择刮板输送机驱动功率较大，以满足采煤机生产能力要求等。
工作面刮板输送机的结构形式及附件必须能与采煤机的结构相匹配，如根据所选采煤机的行走部宽度选取刮板输送机的机槽宽度、根据工作面长度选择刮板输送机的长度，同时还要与支架的拉架力、推移千斤顶连接装置间距及结构相匹配。
刮板输送机主要参数的确定原則如下：(1)单位时间运输能力，应与采煤机生产能力匹配；(2)电机功率，视输送机运输能力及铺设长度而定；(3)结构，与采煤机和液压支架相配套。
2、“三机”配套原则2.1生产能力配套工作面生产能力取决于采煤机落煤能力，而刮板输送机、液压支架及平巷转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机的生产能力，通常按富余20％考虑。
液压支架的选型
液压支架选型的基本依据及原则在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。
它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。
液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。
1 、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。
(2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。
(3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。
2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。
2.1 顶底板性质2.1.1 顶板一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。
不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。
直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。
基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。
由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。
具体选用时可遵循下列原则：(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。
(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。
液压支架选型配套PPT课件
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2.3 支架—围岩相互作用机理
二、液压支架的设计选型
支架围岩相互关系是支架选型的依据。一是寻求支架合理的支护强度，对顶板进行有效控制，二是寻求有效的支架结构形式达到维护顶板的目的，保证工作面不片帮，不冒顶，维护工作面安全。 工作面支架是控制采场矿山压力的一个基本手段。回采工作面支架必须具备以下几个特征。一是必须具备一定的可伸缩性（让压性）；二是必须具有良好的支撑性能；三是必须具有良好的防护性能。支架结构及其性能的设计必须符合回采工作面围岩运动规律，只有这样才能使支护结构设计既经济又合理。
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2.5 支架支护强度、工作阻力确定
二、液压支架的设计选型
3.(浅埋深)顶板结构理论计算方法 液压支架延米支护强度的确定 式中：q--松散载荷层对顶板形成结构关键层的载荷； l1--工作面周期来压步距； Hk--老顶岩层厚度； Hz--直接顶岩层厚度； ρ--老顶岩层密度； ρ’--直接顶岩层密度； L--老顶岩层断裂点距支架后端的距离。
三、综采工作面设备配套
机头、机尾过渡段由于有电机、减速器等设备，纵向尺寸较宽，推移梁耳座比工作面中部架耳座滞后，这样要求过渡架滞后布置。
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3.3 工作面设备总体布置的配套 综采工作面平面布置图（巷道断面尺寸、工作面长度） 转载机布置定位；机头卸载高度 ；校核机头、机尾三角煤；确保工作面运输机头尾在支架的保护之下；确定好运输机铺设长度、液压支架数量。
三、综采工作面设备配套
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3.1 中部配套 “三机”中部断面配套图
三、综采工作面设备配套
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综采工作面液压支架选型的基本依据和原则
综采工作面液压支架的选型是煤矿井下综采工作面安全生产中的一项关键环节。
正确选择合适的液压支架类型和参数，不仅可以确保矿工的安全，还能提高综采工作面的生产效率。
本文将从基本依据和原则两个方面，为大家介绍综采工作面液压支架选型的重要性以及具体的选择方法和注意事项。
一、综采工作面液压支架选型的基本依据
在进行综采工作面液压支架选型时，我们需要根据以下几个方面的基本依据来进行评估和选择。
1. 工作面的地质条件
综采工作面的地质条件是选择液压支架类型和参数的基础依据之一。
不同地质条件下，工作面的顶板岩性、硬度、厚度等因素都会对支架的选型产生影响。
顶板岩石硬度大、厚度较薄的情况下需要选择具有较高承载能力和稳定性的液压支架。
2. 工作面的采煤工艺
综采工作面的采煤工艺方式也是选型的重要考虑因素。
不同的采煤工艺方式对液压支架的选型和参数设定有一定的要求。
在“边采边支”过程中，需要选择能够承受连续推进工作面压力的支架类型。
3. 工作面的长度和倾角
工作面的长度和倾角也是选型的重要参考依据。
长工作面需要选择具有较高稳定性和承载能力的支架，而倾斜工作面需要选择具有较强自适应能力的支架。
4. 工作面的生产能力
工作面的生产能力是选型的另一个关键指标。
支架的承载能力和稳定性需要与工作面的生产能力相匹配，以确保综采工作面的安全和高效运行。
二、综采工作面液压支架选型的原则
在基本依据的基础上，我们需要遵循以下原则进行综采工作面液压支架的选型。
1. 安全性原则
安全性是选型的首要原则。
液压支架的选型应考虑其承载能力、稳定性和防护性能，以确保在综采过程中能够有效承受顶板压力和煤壁的冲击，并提供有效的防护措施，保障矿工的安全。
2. 经济性原则
经济性是选型的重要原则。
液压支架的选型应综合考虑其价格、使用寿命和维护成本等因素，以实现综采工作面的经济运行。
3. 可靠性原则
液压支架的选型应考虑其可靠性。
可靠的支架能够在恶劣的工作条件
下长时间稳定工作，减少维修和更换的频率，提高生产效率。
4. 灵活性原则
综采工作面液压支架的选型应具有一定的灵活性。
即使在工作面条件
出现变化时，支架也能够自适应地调整支架高度和角度，确保矿工的
安全和工作面的正常运行。
5. 可维护性原则
液压支架的选型应考虑其可维护性。
选择具有良好的维修保养性能的
支架，可以减少维修时间和成本，提高工作面的生产效率。
总结回顾：
在进行综采工作面液压支架选型时，我们需要根据工作面的地质条件、采煤工艺、长度和倾角以及生产能力等基本依据进行评估和选择。
我
们还需要遵循安全性、经济性、可靠性、灵活性和可维护性等原则，
保证选型的合理性和适用性。
从简到繁、由浅入深地探讨综采工作面液压支架选型的基本依据和原则，有助于我们更好地理解和应用这一重要技术，进而提高综采工作
面的安全性和生产效率。
对于这个主题，我认为正确的选型是确保煤矿井下综采工作面的安全
生产的关键。
只有根据地质条件、采煤工艺、工作面的长度和倾角以
及生产能力等因素进行合理的选型，才能满足综采工作面对液压支架
的需求。
在选型时，我们应该重视支架的安全性、经济性和可靠性，
并关注其灵活性和可维护性。
只有这样，才能够确保矿工的安全，并
提高综采工作面的生产效率。
（字数：599）1. 综采工作面液压支架选型的重要性
综采工作面液压支架的选型是确保煤矿井下安全生产的关键。
正确的
选型能够减少维修时间和成本，提高工作面的生产效率。
在进行选型时，需要考虑多方面的因素，以确保选用的支架具有良好的维修保养
性能。
2. 选型依据和原则
在选型时，首先要考虑工作面的地质条件。
不同地质条件对支架的要
求也会不同，因此需要选择适应当前地质条件的支架。
要考虑采煤工
艺和工作面的长度和倾角。
这些因素会影响到支架的稳定性和适应性，因此需要选择具有良好稳定性和适应性的支架。
要考虑生产能力。
支
架的选择应能满足工作面的生产需求。
在选型时，还需要遵循一些原则。
要确保支架的安全性。
选用的支架
必须能够承受工作面的重量和压力，防止因支架失稳而引发事故。
要
考虑支架的经济性。
选用经济性较好的支架能够减少维修和更换成本，提高综采工作面的经济效益。
支架的可靠性也是选型的关键要素。
选
用可靠性较高的支架能够减少故障发生的概率，提高工作面的连续作
业时间。
还要关注支架的灵活性和可维护性。
灵活性高的支架能够适
应不同的工作面条件和采煤工艺的变化，而可维护性好的支架能够方
便维修和保养，减少维修时间和成本。
3. 总结和展望
准确选型综采工作面液压支架是确保煤矿井下安全生产的重要保障。
通过根据地质条件、采煤工艺、工作面的长度和倾角以及生产能力等
因素进行综合评估和选择，可以选用具有良好维修保养性能的支架，
减少维修时间和成本，提高工作面的生产效率。
在未来，我们还需要进一步研究液压支架的选型方法和技术，以满足
不断变化的煤矿井下工作面需求。
也需要注重对支架的设计和制造技
术的创新，以提升其安全性、经济性和可靠性。
通过持续改进和创新，能够进一步提高综采工作面的安全性和生产效率，推动煤矿井下工作
面的可持续发展。
（字数：729）。