【正文】 采工藝 ， 以后使用了截煤機(jī)掏槽爆破落煤 ， 并發(fā)展了薄煤層采煤機(jī) ，六十 年代開始采用刨煤機(jī) ， 并在技術(shù)上逐步得到 完善。液壓支架與可彎曲刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)組成綜采機(jī)械化采煤設(shè)備，它的應(yīng)用對增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力勞動(dòng)和保證安全生產(chǎn)是不可缺少 的有效措施。若將操縱閥 7 置于推溜位置，高壓液體進(jìn)入推移千斤頂后腔即活塞腔，前腔即活塞桿腔回液，這時(shí)輸送機(jī)以支架為支點(diǎn)被推向煤壁。當(dāng)升高到安全閥 5 的調(diào)定壓力時(shí)，安全 閥打開溢流，立柱下縮，液體壓力隨之降低。每個(gè)工作面一般由滾筒、采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、裝載機(jī)、乳化液壓站和油管等主要設(shè)備組成。此時(shí)，推溜千斤頂?shù)幕钊麠U又處于伸出狀態(tài)（ DD 截面），以便完成下一個(gè)動(dòng)作過程。 4 按適用采煤方法 （ 1）一次采全高支架； （ 2）放頂煤支架； （ 3）鋪網(wǎng)支架； （ 4）充填支架。 1 即時(shí)支護(hù) 一般循環(huán)方式為：割煤 —移架 —推溜 ?？捎糜诟鞣N頂板條件，但支架操作次數(shù)增加，不能適應(yīng)高產(chǎn)高效要求，目前應(yīng)用較少。 7 調(diào)高范圍要大，照明和通訊方便。薄煤層支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 1 伸縮比大 立柱大多采用雙伸縮立柱，薄煤層支架高度低，操作不太方便，立柱很少采用帶機(jī)械加長段結(jié)構(gòu)。 4 結(jié)構(gòu)交叉布置 薄煤層支架由于其最低位置的高度十分低，結(jié)構(gòu)件除了盡量薄之外，結(jié)構(gòu)件間盡量采用空間交錯(cuò)布置，所以，前連桿大多設(shè)計(jì)成單連桿，后連桿設(shè)計(jì)成雙連桿，在最低位置時(shí)，前、后連桿可以側(cè)投影重疊而不干涉，底座設(shè)計(jì)成分底座、活連接，左右底座中間為推移機(jī)構(gòu)布置的空間；對于兩柱掩護(hù)式支架，平衡千斤頂和推移液壓缸采取交錯(cuò)布置，以滿足最大重合度。從支 撐高度來看，有薄煤層液壓支架、中厚煤層液壓支架和厚煤層液壓支架。支架還采用屈服強(qiáng)度 800~1000MPa 的鋼板，既有較高的強(qiáng)度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護(hù)式支架，在 1995 年 8 月 8 日創(chuàng)下澳大利亞有史以來日產(chǎn) 萬噸的最高記錄，班產(chǎn)一直保持在 5000~6000 噸。 中國礦業(yè)大學(xué) 11 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 （ 4）重型液壓支架 為適應(yīng)頂板壓力特大 的需要，還可依據(jù)將工作阻力設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)囊簤褐Ъ堋? 5 操作自動(dòng)化 能適應(yīng)無人采煤工作面的需要，設(shè)計(jì)自動(dòng)化操作的新型全自動(dòng)液壓支架。另外，將普遍采用額定壓力為中國礦業(yè)大學(xué) 11 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 40MPa，額定流量為 400L/min 的高壓大流量乳化液泵站，以適應(yīng)快速移架的需要 ， 系統(tǒng)采用環(huán)形或雙向供液，保證支架有足夠的壓力達(dá)到初撐力，保證支架接頂位置準(zhǔn)確。 6 由于沒有四連桿機(jī)構(gòu) ， 頂梁的運(yùn)動(dòng)軌跡為垂直直線而不是近似的雙扭線 ， 克服了傳統(tǒng)四連桿機(jī)構(gòu)給支架設(shè)計(jì)帶來的缺陷和不足 。 10 在設(shè)計(jì)過程中 ， 對支架各部件進(jìn)行了詳細(xì)的受力分析和強(qiáng)度校核 ， 并對各結(jié)構(gòu)件的焊縫進(jìn)行了強(qiáng)度校核 ， 而且充分考慮了沖擊載荷的影響 ， 其安全系數(shù) 滿足設(shè)計(jì)要求 。 . 支架間距 maxminHm H?中國礦業(yè)大學(xué) 11 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 所謂支架間 距，就是相鄰兩支架中心線間的距離。 本次設(shè)計(jì)的超靜定液壓支架，由于立柱數(shù)目較多，設(shè)置雙人行通道的要求，底座寬度相對較長， 參照以前的支架， 人行道寬度 600mm，單根立柱安裝空間 300mm，立柱距底座前后端面 400mm，由此 暫將底座長度確定為 。一般，支架的最大高度應(yīng)大于采煤機(jī)最大高度 ～ 。從頂板管理的角度看，梁端距應(yīng)盡可能的小，但由于采煤機(jī)沿走 向方向傾角的變化，容易引起割頂梁。 （ 2） 與支架 推移 機(jī)構(gòu)相聯(lián)結(jié)的位置、配合尺寸和強(qiáng)度等應(yīng)與支架推移機(jī)構(gòu)的位置、結(jié)構(gòu)尺寸和推拉力等相適應(yīng)，并保證推溜時(shí)不致于上飄或下扎。 （ 5）梁端距一般取 150～ 400mm。 頂梁長度 頂梁長度的確定應(yīng)根據(jù)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)的配套尺寸來確定， 薄煤層“三機(jī)”配套除了從生 產(chǎn)能力、性能、壽命考慮外，由于薄煤層的復(fù)雜賦存條件 ， 它還必須結(jié)合煤礦的實(shí)際情況 ， 更多地考慮機(jī)械設(shè)備工作機(jī)構(gòu)的最大結(jié)構(gòu)高度、調(diào)高范圍、機(jī)身高度及過機(jī)空間等問題，否則會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)能力和設(shè)備性能的發(fā)揮，降低設(shè)備的使用壽命。在設(shè)計(jì)支架的底座長度時(shí)，應(yīng)考慮如下諸方面：支架對底板的接觸比壓要小；支架內(nèi)部應(yīng)有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置；便于人員操作和行走；保證支架 的穩(wěn)定性等。但是考慮盡量減輕支架重量，降低造價(jià)，可搞系列化，加強(qiáng)支架 對頂?shù)装宓倪m應(yīng)性，降低伸縮比， 盡量采用單伸縮油缸或帶機(jī)械加長桿來增加調(diào)高范圍。 立柱一旦泄漏 ， 肉眼便可發(fā)現(xiàn) 。 同時(shí) ， 頂梁成為具有多點(diǎn)支撐的柔性頂梁 ， 受力合理 ， 可靠性 高。所以 .今后除應(yīng) 繼續(xù)針對我國國情和煤層具體條件，開發(fā)一些新架型、新品種外，還應(yīng)將 設(shè)計(jì) 重點(diǎn)放在 支架控制系統(tǒng)和提高支架的工作可靠性方面。 （ 3）材質(zhì)強(qiáng)化 提高結(jié)構(gòu)件鋼材的強(qiáng)度，采用優(yōu)質(zhì)鋼材，減輕液壓支架的質(zhì)量，設(shè)計(jì)時(shí)可進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，選用合理的材質(zhì)。 （ 2）新型放頂煤液壓支架 可設(shè)計(jì)一種回收率高、夾矸少的放頂煤液壓支架。美國綜采工作面最高日產(chǎn)超 7 萬噸，工效 為 1336 噸 /工。 中國礦業(yè)大學(xué) 11 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 新型液壓支架普遍具有微型電機(jī)或電磁鐵驅(qū)動(dòng)的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機(jī)裝有紅外線傳感器裝置，立柱缸 徑超過 400MPa。 從液壓支架的形式來看，有掩護(hù)式液壓支架和支撐掩護(hù)式液壓支架。 3 梁體薄 薄煤層支架由于其伸縮比大，且最低高度很低，所以結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)既要滿足強(qiáng)度要求，又要截面高度尺寸盡可能小。 薄煤層液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 中國礦業(yè)大學(xué) 11 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 根據(jù)煤層厚度劃分，薄煤層截高一般小于 。 5 要求液壓支架能保證采煤工作面有足夠的通風(fēng)斷面，從而保證人員呼吸、稀釋有害氣體等安全方面的要求。 3 復(fù)合支護(hù) 一般循環(huán)方式為：割煤 —支架伸出伸縮梁 —推溜 —收伸縮梁 —移架。 液壓支架的支護(hù)方式 綜采工作面的主要生產(chǎn)工序有采煤、移架和推溜。 2 按適用煤層傾角分 （ 1）一般工作面支架； （ 2）大傾角支架。支架支撐頂板后，以其為支點(diǎn)操作推溜千斤頂。 支架的支撐力和時(shí)間 的關(guān)系 曲線，稱為支架的工作特性曲線，如圖 所示。 （ 2） 承載增阻階段 支架初撐結(jié)束后，隨著頂板的下沉，立柱下腔的液體壓力逐漸升高，支架對頂板的支撐力也隨之增大，呈現(xiàn)增阻狀態(tài)，這一過程為支架的承載增阻階段。這時(shí)，支架以輸送機(jī)為支點(diǎn)前移。 液壓支架的用途及分類 液壓支架的作用 液壓支架是綜采工作面的主要設(shè)備之一，它的主要作用是支護(hù)采場頂板，維護(hù)安全作業(yè)空間，推移工作面采運(yùn)設(shè)備。 液壓支架是現(xiàn)代化煤礦進(jìn)行高效綜采和安全生產(chǎn)最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。 56 液壓支架的液壓傳動(dòng)特點(diǎn) 53 立柱與底座處銷軸的強(qiáng)度校核 44 底座強(qiáng)度校核 37 頂梁的載荷分布 35 主頂梁的受力分析與計(jì)算 29 立柱工作阻力的計(jì)算 29 泵站壓力的確定 25 護(hù)幫裝置的設(shè)計(jì) 20 推移裝置的用途 14 頂梁結(jié)構(gòu)和斷面形狀 13 立柱數(shù) 12 頂板覆蓋率 10 支架間距 1 液壓支架的用途及分類 1 薄煤層開采技術(shù) 本設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：八根立柱對頂板實(shí)現(xiàn)密集支護(hù)，不僅提高了支護(hù)阻力，而且可以通過更換不同缸徑的懸浮式立柱 ， 實(shí)現(xiàn) 支架的模塊化設(shè)計(jì) 、 集成化裝配和規(guī)?；a(chǎn) ， 大大縮短了生產(chǎn)和檢測周期 ， 加快了我國綜采機(jī)械化生產(chǎn)進(jìn)程 。 摘 要 隨著 煤炭資源的日益減少，如何更好的實(shí)現(xiàn)對薄煤層的開采成為了一個(gè)重要