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液压支架/支柱
液压支架

产品概述

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液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中,若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线,则该液压支架对此采面围岩十分适应。

液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中,若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线,则该液压支架对此采面围岩十分适应。

1. 发展历程

我国自1973年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备,经历了消化、吸收和改进提高的过程,已形成了较完善的设计、制造和科研体系。我国液压支架的发展历程可分为以下四个阶段:

(1)学习起步阶段:我国从20世纪70年代初开始液压支架的研制工作,基础条件很差,一切都是从零开始,所需的板材、管材及液压管胶等都需要研制及试验。1964年由太原分院和郑州煤机厂设计70型迈步式自移支架,从此开始了液压支架的国产化道路。在广大科技工作者的辛勤努力下,先后研制出了垛式、节式和掩护式支架。尽管这些支架的性能和可靠性都较差,但为我国液压支架的发展奠定了基础,积累了经验。

(2) 引进、消化、吸收、发展阶段:20世纪70年代末80年代初我国分三次大规模地引进国外支架,尤其是第三批引进了当时西方国家较为先进的综采设备共100套,其中的液压支架主要以二柱掩护式和四柱支撑式为主,支架的参数和性能比以往进口支架有明显提高。1984年,北京开采所、沈阳所、郑州煤机厂在沈阳蒲河矿进行我国第一套放顶煤液压支架的工业性试验,继而研制了多种低位、中位和高位放顶煤支架,成功地在缓倾斜厚煤层和急倾斜厚煤层水平分层工作面使用。通过消化吸收国外先进技术,科研人员自主开发了多种不同用途的液压支架,具有代表性的支架有QY系列和ZY系列支架,其中QY31和ZY35支架在较大范围内得到了推广使用。这一时期开发出的支架重量普通较轻,如QY31经济型支架重量仅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。支架的可靠性比较差,寿命试验仅8000次,与国外的差距较大。在支架的控制方面,操纵阀主要以ZC片阀为主,流量只有80L/min。乳化液泵站流量一般为80~200L/min,支架的移架速度较慢,一般在20~30s/架,立柱千斤顶的密封圈全部为橡胶件,寿命较短。

(3)完善和提高阶段:从上世纪90年代中期开始,我国液压支架进入了快速发展的阶段。这时期综采技术得到推广,全国的综采工作面数量有了大幅度的提高,同时液压支架的使用性能、技术参数、稳定性和可靠性也有了明显的提高,支架的架型不断地丰富。特别是放顶煤开采技术的成功应用,大大地推动了放顶煤液压支架的快速发展。放顶煤液压支架的架型按放煤位置分有高位、中位、低位放顶煤支架;按四连方向来分有正四连杆和反四连杆放顶煤支架等。

(4)高速发展阶段:随着液压支架国产化进程的发展和我国高端液压支架需求量的不断增加,我国液压支架技术进入高速发展阶段。国内主要的液压支架生产厂家,如郑州煤机厂、北京煤机厂、平阳重工等都更加注重液压支架的自主研发,先后生产出了5m、6m甚至7m的高端液压支架。在液压支架结构件的材质方面,对800MPa、900MPa级高强钢板的焊接性能进行了研究;在液压支架电液控制技术方面,也进行了研究和开发。我国液压支架的设计和制造水平逐渐接近国际先进水平。

2. 分类

据《中国液压支架行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》统计,液压支架的型式很多。具体如下

按架型结构与围岩关系分:

1. 掩护式: (1)支撑掩护式;(2)支顶掩护式。

2. 支撑掩护式: (1)支顶支掩支撑掩护式;(2)支顶支撑掩护式。

3. 支撑式: (1)节式支架;(2)垛式支架。

按适用煤层倾角分:

1. 一般工作面支架    2. 大倾角支架

按适用采高分:

1. 薄煤层支架     2. 中厚煤层支架    3. 大采高支架

按适用采煤方法分:

1. 一次采全高支架    2. 放顶煤支架

(1)低位放顶煤液压支架;(2)中位放顶煤液压支架;(3)高位放顶煤液压支架

3. 铺网支架     4. 充填支架

按在工作面的位置分:

1. 工作面支架    2. 过渡支架(排头支架)    3. 端头支架

按稳定机构分:

1. 四连杆机构支架      2. 单铰点机构支架

3. 反四连杆机构支架    4. 单摆杆式支架

5. 机械限位支架(橡胶限位、弹簧钢板限位、千斤顶限位)

按组合方式分:

1. 单架式支架     2. 组合式支架

按控制方式分:

1. 本架控制支架    2. 邻架控制支架    3. 成组控制支架

按控制原理分:

1. 液压直接控制支架    2. 液压先导控制支架    3. 电液控制支架

除以上各种分类外,还有最新的超静定液压支架。


3. 主要用途

液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置,是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。


4. 适用范围

液压支架主要用于水平面和小于等于10度的缓倾斜厚煤层沿底板一次放顶煤采全高开采的长壁综采工作面,也适用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面。

5. 性能特点

1.纵横向稳定性好

2.防护性能强

3.移架速度快

4.对顶板适应性强

6. 操作规程

1、必须持有效证件上岗。

2、必须熟悉液压支架的性能和工作原理,懂得维护保养液压支架,懂得顶板管理方法,学习本工作面《采煤作业规程》。

3、与采煤机司机合作,当支架与采煤机距离超过规定,应要求停止割煤。

4、拉架前,检查帮顶状况及支架各部位,确保环境安全、支架完好、构件齐全标准,否则必须处理;清理架前及两侧障碍物,严禁挤压管线、电缆。

5、拉架时,支架前后严禁有其它人员。移动端头支架时要放好警戒,其它人员一律撤到安全地点。

6、移架前,将相邻支架推拉缸推出;

7、移架时,支架工必须站在安全地点,面向煤壁,身体躲进架内操作

8、移架时,先收回护帮板、侧护板,然后降柱拉架达到规定步距;放顶煤支架拉架前,要先将后部运输机拉上来;拉架阻力大时,应停止拉架,查明原因处理后再继续操作。

9、调整支架与输送机垂直,并保证支架不歪斜、不挤架、不咬架,支架排成直线,偏差不超过±50mm。降柱幅度低于邻架侧护板时,升架前应先收回邻架侧护板,待升柱后再将其伸出。

10、先升前柱后升后柱,使顶梁与顶板严密接触3-5秒,达到初撑力。

11、伸出伸缩梁、护帮板顶住煤壁;伸出侧护板,保证架间不漏货。

12、采煤机前滚筒到达前先收回护帮板,割煤后立即将伸缩前探梁伸出护顶。

13、顶板破碎及压力大时,要带压擦顶移架,拉到位后及时支护顶板。过断层时,严格控制采高,防止压死支架。

14、推运输机距采煤机12-15米,弯曲段不小于15米。放顶煤工作面移运输机距拉架不小于3米,弯曲段不小于15米。

15、不准由两头向中间推运输机。

16、推运输机机头(尾)时,要听从班组长指挥。

17、拉架、推溜完毕,各阀把搬到“零”位。

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