【正文】 目 錄 論 ...............................................................3 ....................................................13 液壓支架的工作原理 ..............................................13 支架的組成.......................................................13 液壓支架主要結(jié)構(gòu)件及其作用 ......................................13 頂梁 ........................................................13 掩護(hù)梁 ......................................................14 底座 ........................................................14 四連桿機(jī)構(gòu) ...................................................15 推移機(jī)構(gòu) ....................................................17 液壓支架的架型 ..................................................18 .............................................19 液壓支架的選型 ..................................................19 液壓支架結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)選 ......................................19 液壓支架的架型選擇原則 ......................................19 影響架型選擇的因素 ..........................................20 液壓支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................21 確定液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的原則與內(nèi)容 ............................21 液壓支架整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ....................................21 液壓支架支部件設(shè)計(jì) ............................................26 擬定液壓系統(tǒng).....................................................31第四章. 支架的受力分析與計(jì)算 ..........................................31 支架的工作狀態(tài) ..................................................31 支架載荷的確定 ..................................................32 支架受力分析 ....................................................33 各主要參數(shù)的影響 .............................................33 支架的受力計(jì)算...................................................35 ................................................40 ...........................................44 缸筒內(nèi)徑和缸壁厚度的計(jì)算 ........................................44 缸體內(nèi)徑的確定 ...............................................44 千斤頂缸體壁厚的計(jì)算 .........................................44 推移千斤頂?shù)膹?qiáng)度驗(yàn)算.............................................45 推移千斤頂穩(wěn)定性驗(yàn)算 .........................................45 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算 ...............................................46 缸體強(qiáng)度計(jì)算 .................................................47 缸體與缸底焊縫強(qiáng)度計(jì)算 .......................................48 ...........................................48 液壓支架操作 ....................................................48　 操作前的準(zhǔn)備 ...............................................48　 操作方式與順序 .............................................48 支架使用中的注意事項(xiàng) .........................................49 液壓支架操作維護(hù)要求 ............................................50結(jié)束語(yǔ) ................................................................51參考文獻(xiàn) ..............................................................52謝 辭 ................................................................53 論第一章 綜述 國(guó)外主要產(chǎn)煤國(guó)家綜采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 綜合機(jī)械化采煤是煤礦開采技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。80 年代末以來(lái)，世界主要產(chǎn)煤國(guó)家高產(chǎn)高效綜采技術(shù)迅速發(fā)展，特別是美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)和南非發(fā)展最快。綜采工作面高產(chǎn)高效紀(jì)錄不斷刷新，綜采裝備新技術(shù)層出不窮。均年產(chǎn) 145．4 萬(wàn) t 洗精煤，平均工效 274t／(工*d)，工作面搬家(包括設(shè)備安裝)時(shí)間平均684 人工/面。工作面平均長(zhǎng)度 240 m，最大長(zhǎng)度 335m。 1994 年平均班產(chǎn)進(jìn)一步提高，其中，前 10 個(gè)工作面年平均班產(chǎn)達(dá)到 5998t 洗精煤，相當(dāng)于年產(chǎn) 400 萬(wàn) t 以上的水平。沙莫羅克公司(SHAMR0CK)的被克佛克礦在 123 個(gè)小班中產(chǎn)煤 166 萬(wàn) t，相當(dāng)于月產(chǎn) 83 萬(wàn) t。塞普路斯阿馬克斯煤炭公司卡姆博蘭德礦 1995 年 6 月達(dá)到月產(chǎn)洗精煤 57．3 萬(wàn) t 的紀(jì)錄，阿科煤炭公司的西皮庇礦 1994 年 11 月創(chuàng)造了日產(chǎn) 萬(wàn) t 的世界紀(jì)錄,當(dāng)月產(chǎn)量 50 余萬(wàn) t。美國(guó) 1994 年共有80 個(gè)長(zhǎng)壁工作面，其中有 70 個(gè)工作面是電液控制的工作面，占 87．5％，使用兩柱掩護(hù)式支架 73 套，四柱支撐掩護(hù)式支架 7 套，兩柱掩護(hù)式支架占 91．25％，支架工作阻力大部分在7000—8000 kN，最大的兩柱掩護(hù)式支架工作阻力達(dá)到 9800kN。普遍裝備大功率電牽引重型采煤機(jī)組和大功率、大運(yùn)量、高可靠性刮板輸送機(jī)。 澳大利亞近 10 年來(lái)綜采發(fā)展很快，綜采工作面數(shù)量從 1980 年的 3 個(gè)增加到 1994 年的 25個(gè)，井工效率達(dá)到 17．71t／工?？频蠣柨怂沟V和巴波尼礦的綜采工作面年產(chǎn)量已超過(guò) 300 萬(wàn)t。為使綜采產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，近幾年來(lái)澳大利亞采取了一系列措施，包括改革勞動(dòng)制度，采用各種新設(shè)備、新技術(shù)，綜采工作面優(yōu)選世界各國(guó)最先進(jìn)的重型高效裝備，實(shí)現(xiàn)一井一面，集中化生產(chǎn)。 英國(guó)和德國(guó)是世界上綜采技術(shù)裝備最先進(jìn)的國(guó)家，由于受其自然煤層賦存條件的限制，其高產(chǎn)高效工作面的紀(jì)錄不如美國(guó)和澳大利亞，但世界著名的采煤機(jī)械公司主要集中在德國(guó)和英國(guó)。近年來(lái)，由于國(guó)際采礦業(yè)市場(chǎng)的不景氣和激烈競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致各公司的相互兼并，形成幾個(gè)大跨國(guó)公司。為占領(lǐng)市場(chǎng)，各公司不斷開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品。 世界主要產(chǎn)煤國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 l—l。 高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是工作面綜采設(shè)備，近 10 年來(lái)，工作面三大配套設(shè)備——采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架，在設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)上都有了重大發(fā)展，主要是提高設(shè)備生產(chǎn)能力和可靠性，改進(jìn)操作性能。采煤機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)突破是采用了多電機(jī)電牽引技術(shù)，大大簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。采煤機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)使機(jī)器的維護(hù)和監(jiān)測(cè)更加簡(jiǎn)便，可靠性更高?，F(xiàn)代先進(jìn)采煤機(jī)的主要特點(diǎn)是：①多電機(jī)交流變頻調(diào)速或直流調(diào)速電牽引，牽引速度不斷提高，最大牽引速度已達(dá)到29m/min；⑦大功率、高電壓、大截深．采煤機(jī)裝機(jī)功率超過(guò) 1200kw，現(xiàn)行 l100V 工作電壓已不適應(yīng)大功率采煤機(jī)的要求，美國(guó)目前常用電壓為 2300V，部分工作面開始運(yùn)用 4160V 電壓；英國(guó)、澳大利亞使用 3300V 電壓；法國(guó)使用 5000v 電壓；波蘭使用 6000v 電壓。采煤機(jī)截深達(dá)到 1—1．2m；③積木式結(jié)構(gòu)，各單元之間沒有機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)，簡(jiǎn)單可靠；④其中更先進(jìn)的設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)滾筒自動(dòng)導(dǎo)向，其實(shí)質(zhì)是煤巖界面探測(cè)技術(shù)，它能自動(dòng)識(shí)別煤巖界面．并據(jù)此自動(dòng)調(diào)節(jié)滾筒截割高度；⑤煤塵控制和故障診斷系統(tǒng)。隨著采煤機(jī)功率加大，產(chǎn)量提高，工作面刮板輸送機(jī)也發(fā)展成為大功率、高強(qiáng)度、高可靠性的運(yùn)輸設(shè)備。目前工作面刮板輸送機(jī)最大工作長(zhǎng)度已達(dá) 335m,最大輸送能力達(dá) 3500t/h,最大功率 1412kW，表 12 中列出了幾種國(guó)外先進(jìn)刮板輸送機(jī)的技術(shù)特征。 圖 12 工作面刮板輸送機(jī)的技術(shù)特性 先進(jìn)瓜板輸送機(jī)的主要特點(diǎn)是：①整體鑄造溜槽或組合焊接溜槽，減少了螺栓連接，提高了可靠的性。使用壽命達(dá)到 600~1200 萬(wàn) t 過(guò)煤量；②采用 38mm、 42mm 大直徑刮板?鏈；③采用軟啟動(dòng)技術(shù)，使用雙緩液力偶合器或排水型偶合器，配有程序邏輯控制器控制水的流速。軟啟動(dòng)大大提高了輸送機(jī)的可靠性，使鏈子和鏈輪的壽命加倍；④故障診斷和工況監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以以連續(xù)監(jiān)測(cè)輸送機(jī)各部件的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行故障診斷和報(bào)警。 液壓支架是綜采工作面主要設(shè)備之一，近 10 年來(lái)主要的發(fā)展趨勢(shì)是向兩柱掩護(hù)式和四柱支撐掩護(hù)式架型發(fā)展，架型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善，設(shè)計(jì)方法更先進(jìn)，參數(shù)向高工作阻力、大中心距(1．75m、2m)發(fā)展，結(jié)構(gòu)件材料越來(lái)越多地采用高強(qiáng)度鋼材，例如屈服極限 69MPa 以上的鋼板，支架的壽命和可靠性要求大大提高，有些公司要求支架的耐久性試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)達(dá) 5000 次。支架的壽命達(dá) 14 年以上。 液壓支架技術(shù)另一重大突破是控制系統(tǒng)，應(yīng)用電液控制技術(shù)，采用電磁(或微電機(jī))控制的先導(dǎo)閥．先進(jìn)可靠的壓力和位移傳感器，靈活自由編程的微處理機(jī)技術(shù)，紅外遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，使液壓支架的動(dòng)作自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行，移架速度大大提高，支架循環(huán)時(shí)間達(dá)到 6—8 入配合采煤機(jī)的煤巖識(shí)別系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)控制。 我國(guó)綜采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀幾存在的問題我國(guó)自 1973 年開始大規(guī)模引進(jìn)德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的綜采設(shè)備，經(jīng)歷了消化、吸收和改進(jìn)提高的過(guò)程。到目前已形成了較完整的設(shè)計(jì)、制造和科研體系。先后研制試驗(yàn)成功經(jīng)濟(jì)型綜采成套設(shè)備；薄煤層、中厚煤層和大采高綜采成套設(shè)備，特厚煤層分層機(jī)械化鋪網(wǎng)液壓支架系列及成套設(shè)備和工藝；放頂煤液壓支架系列及成套設(shè)備和工藝。1995 年全國(guó)共有 243 個(gè)綜采工工作面，統(tǒng)配煤礦綜合機(jī)械化程度達(dá)到 %．工作面平均工效 25．077t／工，全國(guó)有 65 個(gè)年產(chǎn)百萬(wàn)噸以上的綜采隊(duì)，其中 9 個(gè)隊(duì)年產(chǎn)達(dá)到 200 萬(wàn) t 以上，2 個(gè)隊(duì)年產(chǎn)達(dá)到 300 萬(wàn) t 以上，兗州南屯煤礦綜二隊(duì) 1995 年年產(chǎn)達(dá)到 315 萬(wàn) t，最高月產(chǎn) 34．7 萬(wàn) t，創(chuàng)出我國(guó)高產(chǎn)高效的最好紀(jì)錄一、高產(chǎn)高效礦井建設(shè)取得重大成績(jī)我國(guó)從 1993 年開始組織高產(chǎn)高效礦井建設(shè)，到 1995 年已建成 56 個(gè)高產(chǎn)高效礦井。在產(chǎn)量增加 ％的基礎(chǔ)上，平均工效達(dá)到 ／工，提高 ／工。工作面平均個(gè)數(shù)由 149 個(gè)減到 107，減少原煤生產(chǎn)人員 7 萬(wàn)人，實(shí)現(xiàn)了一井一面或一井兩面的生產(chǎn)模式，向集約化生產(chǎn)邁出可喜的一步。高產(chǎn)高效工作面裝備，因地制宜采取 3 種模式，第一種是全套引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)裝備，如神華集團(tuán)大柳塔煤礦，全套引進(jìn)德、英、美等國(guó)家先進(jìn)裝備，學(xué)習(xí)國(guó)處高產(chǎn)高效礦進(jìn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，走高起點(diǎn)、高投入、高產(chǎn)出、高效益的道路；第二種模式是引進(jìn)與國(guó)產(chǎn)相結(jié)合，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，配套國(guó)內(nèi)先進(jìn)設(shè)備，如兗州屯煤礦等；第三種模式是立足國(guó)內(nèi)設(shè)備，優(yōu)選各種國(guó)產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)配套，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，如鐵法曉南煤礦試驗(yàn)成功國(guó)產(chǎn)日產(chǎn) 7ｋｔ綜采成套設(shè)備。國(guó)內(nèi)幾個(gè)著名高產(chǎn)高效工作面裝備情況見下表二、機(jī)械化鋪網(wǎng)分層開采和放頂煤技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平我國(guó)自 8 年代中期開始進(jìn)行特厚煤層分層開采機(jī)械化鋪網(wǎng)液壓支架及配套技術(shù)的攻關(guān)，取得重要成果，研制試驗(yàn)成功兩柱掩護(hù)式和四柱支撐掩護(hù)式鋪網(wǎng)支架系列，義馬。晉城、大同等礦區(qū)在特厚煤層分層鋪網(wǎng)技術(shù)方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，晉城礦務(wù)局古書院煤礦分層鋪網(wǎng)工作面年放達(dá)到 200 萬(wàn)