液壓支架

液壓支架

控制壓力結構物
液壓支架[1]是用來控制采煤工作面礦山壓力的結構物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍岩相互作用的力學系統中,若液壓支架的各支承件合力與頂闆作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線,則該液壓支架對此采面圍岩十分适應。
    中文名:液壓支架 外文名: 用途:控制壓力

發展曆程

據《中國液壓支架行業産銷需求與投資預測分析報告前瞻》統計我國自1973年開始大規模引進德國、英國等國家的綜采設備,經曆了消化、吸收和改進提高的過程,已形成了較完善的設計、制造和科研體系。我國液壓支架的發展曆程可分為以下四個階段: 

(1)學習起步階段:我國從20世紀70年代初開始液壓支架的研制工作,基礎條件很差,一切都是從零開始,所需的闆材、管材及液壓管膠等都需要研制及試驗。1964年由太原分院和鄭州煤機廠設計70型邁步式自移支架,從此開始了液壓支架的國産化道路。在廣大科技工作者的辛勤努力下,先後研制出了垛式、節式和掩護式支架。盡管這些支架的性能和可靠性都較差,但為我國液壓支架的發展奠定了基礎,積累了經驗。

(2)引進、消化、吸收、發展階段:20世紀70年代末80年代初我國分三次大規模地引進國外支架,尤其是第三批引進了當時西方國家較為先進的綜采設備共100套,其中的液壓支架主要以二柱掩護式和四柱支撐式為主,支架的參數和性能比以往進口支架有明顯提高。1984年,北京開采所、沈陽所、鄭州煤機廠在沈陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業性試驗,繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架,成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。

通過消化吸收國外先進技術,科研人員自主開發了多種不同用途的液壓支架,具有代表性的支架有QY系列和ZY系列支架,其中QY31和ZY35支架在較大範圍内得到

了推廣使用。這一時期開發出的支架重量普通較輕,如QY31經濟型支架重量僅6T,支架的工作阻力也偏小,二柱支架一般在2000~3500kN,四柱支架一般在3000~4600kN。支架的可靠性比較差,壽命試驗僅8000次,與國外的差距較大。在支架的控制方面,操縱閥主要以ZC片閥為主,流量隻有80L/min。乳化液泵站流量一般為80~200L/min,支架的移架速度較慢,一般在20~30s/架,立柱千斤頂的密封圈全部為橡膠件,壽命較短。

(3)完善和提高階段:從上世紀90年代中期開始,我國液壓支架進入了快速發展的階段。這時期綜采技術得到推廣,全國的綜采工作面數量有了大幅度的提高,同時液壓支架的使用性能、技術參數、穩定性和可靠性也有了明顯的提高,支架的架型不斷地豐富。特别是放頂煤開采技術的成功應用,大大地推動了放頂煤液壓支架的快速發展。放頂煤液壓支架的架型按放煤位置分有高位、中位、低位放頂煤支架;按四連方向來分有正四連杆和反四連杆放頂煤支架等。

(4)高速發展階段:随着液壓支架國産化進程的發展和我國高端液壓支架需求量的不斷增加,我國液壓支架技術進入高速發展階段。國内主要的液壓支架生産廠家,如鄭州煤機廠、北京煤機廠、平陽重工等都更加注重液壓支架的自主研發,先後生産出了5m、6m甚至7m的高端液壓支架。在液壓支架結構件的材質方面,對800MPa、900MPa級高強鋼闆的焊接性能進行了研究;在液壓支架電液控制技術方面,也進行了研究和開發。我國液壓支架的設計和制造水平逐漸接近國際先進水平。

分類

《中國液壓支架行業産銷需求與投資預測分析報告前瞻》統計,液壓支架的型式很多。具體如下

按架型結構與圍岩關系分:

1.掩護式

(1)支撐掩護式;(2)支頂掩護式。

2.支撐掩護式

(1)支頂支掩支撐掩護式;(2)支頂支撐掩護式。

3.支撐式

(1)節式支架;(2)垛式支架。

按适用煤層傾角分:

1.一般工作面支架

2.大傾角支架

按适用采高分:

1.薄煤層支架

2.中厚煤層支架

3.大采高支架

按适用采煤方法分:

1.一次采全高支架

2.放頂煤支架

(1)低位放頂煤液壓支架;(2)中位放頂煤液壓支架;(3)高位放頂煤液壓支架

3.鋪網支架

4.充填支架

按在工作面的位置分:

1.工作面支架

2.過渡支架(排頭支架)

3.端頭支架

按穩定機構分:

1.四連杆機構支架

2.單鉸點機構支架

3.反四連杆機構支架

4.單擺杆式支架

5.機械限位支架(橡膠限位、彈簧鋼闆限位、千斤頂限位)

按組合方式分:

1.單架式支架

2.組合式支架

按控制方式分:

1.本架控制支架

2.鄰架控制支架

3.成組控制支架

按控制原理分:

1.液壓直接控制支架

2.液壓先導控制支架

3.電液控制支架

除以上各種分類外,還有最新的超靜定液壓支架。

主要用途

液壓支架是一種利用液體壓力産生支撐力并實現自動移設來進行頂闆支護和管理的一種液壓動力裝置,是綜合機械化采煤不可缺少的配套設備。

适用範圍

液壓支架主要用于水平面和小于等于10度的緩傾斜厚煤層沿底闆一次放頂煤采全高開采的長壁綜采工作面,也适用于急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤綜采工作面。

性能特點

1.縱橫向穩定性好

2.防護性能強

3.移架速度快

4.對頂闆适應性強

操作規程

1、必須持有效證件上崗。

2、必須熟悉液壓支架的性能和工作原理,懂得維護保養液壓支架,懂得頂闆管理方法,學習本工作面《采煤作業規程》。

3、與采煤機司機合作,當支架與采煤機距離超過規定,應要求停止割煤。

4、拉架前,檢查幫頂狀況及支架各部位,确保環境安全、支架完好、構件齊全标準,否則必須處理;清理架前及兩側障礙物,嚴禁擠壓管線、電纜。

5、拉架時,支架前後嚴禁有其它人員。移動端頭支架時要放好警戒,其它人員一律撤到安全地點。

6、移架前,将相鄰支架推拉缸推出;

7、移架時,支架工必須站在安全地點,面向煤壁,身體躲進架内操作

8、移架時,先收回護幫闆、側護闆,然後降柱拉架達到規定步距;放頂煤支架拉架前,要先将後部運輸機拉上來;拉架阻力大時,應停止拉架,查明原因處理後再繼續操作。

9、調整支架與輸送機垂直,并保證支架不歪斜、不擠架、不咬架,支架排成直線,偏差不超過±50mm。降柱幅度低于鄰架側護闆時,升架前應先收回鄰架側護闆,待升柱後再将其伸出。

10、先升前柱後升後柱,使頂梁與頂闆嚴密接觸3-5秒,達到初撐力。

11、伸出伸縮梁、護幫闆頂住煤壁;伸出側護闆,保證架間不漏貨。

12、采煤機前滾筒到達前先收回護幫闆,割煤後立即将伸縮前探梁伸出護頂。

13、頂闆破碎及壓力大時,要帶壓擦頂移架,拉到位後及時支護頂闆。過斷層時,嚴格控制采高,防止壓死支架。

14、推運輸機距采煤機12-15米,彎曲段不小于15米。放頂煤工作面移運輸機距拉架不小于3米,彎曲段不小于15米。

15、不準由兩頭向中間推運輸機。

16、推運輸機機頭(尾)時,要聽從班組長指揮。

17、拉架、推溜完畢,各閥把搬到“零”位。

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