【正文】 適應(yīng)性 能適應(yīng)正負(fù) 5176。； （ 2） 設(shè)備多，如下端頭（運輸巷道相結(jié)處）中有工作面運輸機機頭、轉(zhuǎn)載機、皮帶運輸機 ； （ 3） 巖層破壞嚴(yán)重， 礦壓顯現(xiàn)強烈 ； （ 4） 作業(yè)量大，約占全采煤工作面的 20％左右 ； （ 5） 它是人員的出入口 。全封閉型端頭支架按布置型式可分為對稱型和偏置型兩種。如蘇聯(lián)的 KCY 型； 其三為兩架掩護式支架相對布置。 工作面端頭支架的類型 以及端頭的特點 端頭支架的分類 按端頭支架的支護方式可分為： 錨固型的結(jié)構(gòu)特點為單框架、窄頂梁形式，又可進一步分為兩種。邁步式端頭支架采用四連桿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。針對單體液壓支柱配以鉸接頂梁進行超前支護的局限性，在借鑒綜采工作面液壓支架的基礎(chǔ)上，提出了采用超前支架代替單體液壓支架配以鉸接頂梁進行超前支護的支護方式，其超前支架的布置圖如圖 所示： 端頭支架分別用于上下順槽，主要功能是維護好巷道和回采工作面交叉口處的頂板；協(xié)調(diào)該處排頭支架，工作面運輸機，順槽轉(zhuǎn)載機等設(shè)備之間的位置和配套關(guān)系；除端頭支架能自移以外，要為轉(zhuǎn)載機和運輸機機頭的移動提供動力；端支架本身具有防倒，調(diào)架或適應(yīng)工作面傾角變化的能力；能適應(yīng)左右 工作面，換向方便；前梁伸入巷道，起一XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 定的超前支護作用。但是在特殊地質(zhì)條件和鄰面開采時，單體液壓支柱配以鉸接頂梁進行超前支護的局限性主要表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）支護強度低 對于頂板壓力較大的煤層，達不到支護強度，易造成工作面安全出口頂板下沉，單體液壓支柱鉆抵量大，回撤困難，特別是工作面后部密集切頂尤為如此，既增加了勞動強度，又不利于安全生產(chǎn)。 Liang Shenru before the roadway, play a supporting role in the advance. MovingEnd stent is based on the pillars supported by hydraulic hinged roof beams support ahead of the limitations and design a new type of stenthead, it has overe hydraulic scaffold supporting lowintensity, supporting slow, labor Strength, higher costs of a series of shortings. In engineering practice, saving a lot of labor, but also improve the End of the stent safety, reducing the labor intensity of the workers, mine workers for creating a safe working environment, making underground situation has been tremendous improvement. Keywords: Termina l hydraulic support。 XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract End stents were used from top to bottom Gate, the main function is to protect roadways and coal mining face at the intersection of roof。在工程實際當(dāng)中節(jié) 省了大量的勞動力，而且，還提高了端頭支架工作的安 全性，降低了工人的勞動強度，為煤礦工人營造了一個安全的工作環(huán)境， 使得井下作業(yè)情況得到了巨大改善 。 邁步式端頭支架是基于單體液壓支柱配以鉸接頂梁進行超前支護的局限性而設(shè)計出的新型端頭支架，它克服了單體液壓支架支護強度低，支護速度慢，勞動強度大，成本高等一系列缺點。 邁步式 端頭液壓支架。stent itself with antidown, faceframe or inclination to change the ability to adapt to face about, for the convenience。即采煤工作面量順槽 20m 范圍內(nèi)必須采取超前加強支護，傳統(tǒng)的采煤工作面量順槽超前支護主要以單體液壓支柱配以金屬鉸接頂梁進行支護，根據(jù)巷道段面及頂扳壓力情況確定支護參數(shù)，以確保安全出口的暢通。 （ 4）成本高，安全性差 因頂板壓力大或操作等原因，支柱、鉸接頂梁、柱鞋的損壞 量較大，并且工序復(fù)雜，人工操作多，造成事故的概率較大。主副梁底座均采用鉸接連接，這樣減小了由頂板底板的傾角變化給支架工作帶來的影響。在工程實際當(dāng)中節(jié)省了大量的勞動力，而且，還提高了端頭支架工作的安 全性，降低了工人的勞動強度，為煤礦工人營造了一個安全的工作環(huán)境， 使得井下作業(yè)情況得到了巨大改善 。如蘇聯(lián)的 OKC 型； 其二為多框架邁步式。 全封閉型端頭支架的結(jié)構(gòu)為兩架組成一組，并且布置在工作面的下端頭順槽里，并通過過渡架和工作面支架連成，使整個端頭形成全封閉。端頭的特點如下： （ 1） 面積大，大約在 10 至 15 m 178。 2） 配套性 轉(zhuǎn)載機安放在主架的凹槽內(nèi)，支架本生和轉(zhuǎn)載機機尾以及工 作面運輸 機設(shè)有連接耳子，頂梁的跨度較大?！?25176。 表 端頭支架的主要特點 端頭液壓支架的工作 原理 液壓支架在工作過程中必須具備升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站供給的高壓乳化液通過工作性質(zhì)不同的幾個液壓缸來實現(xiàn)完成的。 移架輸送機前移 支架和運輸機的前移，都是由底座上的推移千斤頂來完成的。Pbn10179。合理的初撐力是防止直接頂過早的因下沉而離層、減緩頂板下沉速度、增加其穩(wěn)定性和保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。此時支架對頂 t板的支撐力稱為工作阻力，它是由支架安全閥的調(diào)定壓力決定的。支架的工作阻力是支架的一個重要參數(shù)，它表示支架支撐力的大小。ＭＰ a 式 () XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 式中： F — 支架的支護面積， m 178。前梁由前梁千斤頂控制，可上、下擺動。頂梁是支架主要承受頂板壓力的部件，并起切頂作用。 （ 4）掩護梁。 （ 5）底座。 （ 6）推移裝置。四連桿機構(gòu)與掩護梁鉸接的支架，在掩護梁下鉸接一可轉(zhuǎn)動的伸縮插板尾梁，用以放煤、保證放煤高度及維護工作空間。液壓系統(tǒng)由各液壓件、管路系統(tǒng)組成，它應(yīng)保證立住、千斤頂完成支架要求的各種性能，并達到設(shè)計技術(shù)參數(shù)。頂梁前端呈滑撬式或圓弧形，以減少移架阻力。 （ 2） 開式頂梁 開式頂梁的特點，可減輕頂梁重量，增加頂梁的抗彎強度。在設(shè)計時，根據(jù)左右工作面來確定左側(cè)或右側(cè)為活動側(cè)護板。 另一種是兩側(cè)皆為活動側(cè)護板。 另一種是鉸接式側(cè)護板，他克服了以上兩種側(cè)護板的缺點，但由于架間側(cè)護板造成了三角帶容易填入矸石，影響架間密封效果。掩護梁側(cè)護板的側(cè)面寬度，主要考慮移架步距，一般比一個步距大 100㎜，即相當(dāng) 700 ㎜。由兩臺相鄰支架的架間距離確定。活動側(cè)護板裝在掩護梁的兩側(cè)。對分式結(jié)構(gòu)尺寸小，易于加工、運輸和安裝，但結(jié)構(gòu)強度差。該底座整體性強，穩(wěn)定性好，比壓小。 立柱的類型 立柱按動作方式，分為單作用和雙作用；按結(jié)構(gòu)種類，分為活塞式和活 柱式；按伸縮方式，分為單身所和雙伸縮。當(dāng)下腔進液上腔回液時伸柱，反之為降XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 柱。 II 活塞 活塞是立柱的關(guān)鍵元件，對它的主要要求是保證密封性能良好，運動表 面能承受外力的沖擊。 活塞靠密封圈密封，密封圈有 O 形、 Y 形、 U 形、鼓形、蕾形等。它適用于裝入各種液壓活塞頭和導(dǎo)向套上，為單向密封。本設(shè)計的立柱的裝配圖中，用鼓形圈和蕾形圈來密封。 III 活柱和活塞桿 活柱和活塞桿式立柱傳遞機械力的重要零件，它要能承受壓力和彎曲等載荷作用，必須耐磨和耐腐蝕，可用 27SiMn 無縫鋼管或 45 號鋼制成。密封圈的作用和結(jié)構(gòu)如前所述。導(dǎo)向套的材料通常為聚甲醛或銅合金。如果采用直接推移方式，在提高移架力的同時，推溜力也增加了，這樣有可能把溜槽推壞，為了解決這個問題，設(shè)計成幾種移架力大于推溜力的結(jié)構(gòu)形式，框架連接方式是其中的一種。 浮動活塞式千斤頂?shù)姆绞?，可以使移架力大于推溜。同時，為了使移架時具有爬臺階的能力和提高拉架能力，缸體與底座有一向上夾角（拉架時有一向上分力，可以減少底座前端比壓，有利于移架）。 （ 3）頂梁和掩護梁下面開窗口，把側(cè)推千斤頂安裝在窗口內(nèi)，便于安裝和檢修。在具體選擇架型時，首先要考慮煤層的頂板條件，下表 根據(jù)國內(nèi)外液壓支柱的使用經(jīng)驗，提出了各種頂板條件下適用的架型。 表 確定 支架高度、支架間距、底座長度 XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 支架高度 支架的最大結(jié)構(gòu)高度： Ｈ max=Ｍ max+Ｓ 1 m 式 () 支架的最小結(jié)構(gòu)高度：Ｈ min=Ｍ minＳ 1 m 式 () 式中Ｍ max 、 M min—— 煤層最大、最小采高，ｍ； Ｓ 1 —— 偽頂冒落的最大高度，般取 ~。 支架間距 bc 要根據(jù)支架型式來確定，但是由于每架支架的推移千斤頂與工作面輸送機的一節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機溜槽每節(jié)長度及槽幫上千斤頂連接塊的位置來確定，我國刮板輸送機溜槽每節(jié)長度 ，千斤頂連接塊位置在溜槽中長的中間，所以除了節(jié)式和邁步式支架外，支架間距一般為 。通常，掩護式支架的底座長度取 （一個移架步距為 ），即 ；支撐掩護式支架的底座長度取 4倍移架步距，即 。 P=qF 10179。 A= =㎡ P=qF10 179。 方式 支撐式支架立柱為垂直布置。同時由于頂梁較短，立柱傾角加大可以使頂梁柱窩位置前移，使頂梁前端支護能力增大。立柱間距 的選擇原則為有利與 操作、行人和部件合理布置。；后排立柱較大，取 4176。 把各個數(shù)據(jù)代入公式中得立柱橫截面積 A= ? ? 1 ????? C O SC O SPa F m178。單頂板載荷復(fù)雜，分布規(guī)律因支架頂梁與頂板的接觸情況而異。所以，支架支撐力分布也為三角形，以此計算立柱柱窩的位置。320 21 ??? 把數(shù)據(jù)代入上式中可得： L2 =4300mm 根據(jù)前后立柱的傾角，便可確定立柱下柱窩的位置。下面通過四連桿機構(gòu)動作過程的幾何特征進一步闡述其作用。 (1) 支架從高到低運動時 ,頂梁端點運動軌跡的最大寬度應(yīng)不大于 70ｍｍ ,最好為 30ｍｍ以下。支架在最低位置時 ,考慮矸石便于下滑 ,防止矸石停留在掩護梁上 ,根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知 :要求ｔｇα ｆ ,如果按鋼和矸石的摩擦系數(shù)ｆ =,可求得ｔｇα =0 3,α =176。 (4) 支架工作段要取曲線向前凸的一段ｈ段。 ,Q2=45176。 Q2=31176。 (3) 過 O 點作與 HH 線的夾角為 1Q 的斜線。 (6) 過 e 39。 點作 F F 線的垂線 (認(rèn)為液壓支架由高到低變化時， e 39。 。ee 線中間 某一點 e’’ ,為液壓支架降到此高度時掩護梁與頂梁的鉸點 (液壓支架由高到低變化時，頂梁前端點運動軌跡為近似雙扭線，中間這一點的位置直接影響到頂梁運動軌跡的形狀、變化寬度等 )。 點為圓心，掩護梁長度 39。39。39。39。39。39。39。39。 點。 三點為液壓支架在三個位置時，前連桿的上鉸點。 為液壓支架降到中間某一位置和最低位置時后連桿的位置。39。的運動曲線，只要逐步變化四連桿機構(gòu)的幾何 尺寸，便可以畫出不同的曲線來，再按液壓支架四連桿機構(gòu)的特征進行校核， 最終選出較優(yōu)的四連桿機構(gòu)尺寸來。當(dāng)然其強度條件要以現(xiàn)階段液壓支架所選的材料、制造工藝以及失效形式的為依據(jù)，隨著時間的推移，如果上述諸點有變，強度條件也必須作相應(yīng)的調(diào)整。 i 各結(jié)構(gòu)件通常采用 15MnVN 等普通低合金結(jié)構(gòu)鋼，并由具有標(biāo)準(zhǔn) 厚度的鋼板焊接而成，取 s? =459MPa。 (3)缸體材料采用 27SiMn 無縫鋼管，取抗拉強度 1020?b? Mpa 強 度 條件為 ： ? ? ? ?nn b ???? 式 （ ） XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 式中 ??? —— 缸體的許用應(yīng)力 ； [n]—— 許用安全系數(shù) 。) yn (cm) Jn (cm4 ) 1 165 24 3 2 1 135 表 51 結(jié)構(gòu)件的形心位置為： ? ????nnnc FyFy 式 () ??? ??????????cy = (2)慣性矩 J= ? ?? ?? ?? 2nn yyFJ 式 () J=