【文章內(nèi)容簡介】 ，支架以輸送機(jī)為支點(diǎn)前移。此后，再把支架撐緊在頂、底板之間，將操縱閥7置于上閥位(推溜位置)，工作液體進(jìn)人推移千斤頂活塞腔，前腔回液，此時(shí)以支架為支點(diǎn)就將輸送機(jī)推向煤壁。 支架的承載的過程支架的承載過程分為三個(gè)階段，即初撐階段、增。阻階段和恒阻階段 初撐階段在升架過程中，從頂梁接觸頂板，至立柱下腔液體壓力逐漸上升到泵站工作壓力止，為初撐階段。初撐階段終了時(shí)，支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。支撐式支架的初撐力為式中，D為支架立柱的缸徑，m；n為支架立柱的數(shù)量；為泵站工作壓力，MPa 初撐力的大小取決于泵站工作壓力、立柱缸徑和立柱數(shù)量。較大的初撐力能防止直接頂過早地因下沉而離層，減緩頂板的下沉速度，增加其穩(wěn)定性。通常用提高泵站工作壓力的辦法提高初撐力，以免立柱缸徑過大。 增阻階段 初撐結(jié)束后，操縱閥8移到中間閥位，液控單向閥關(guān)閉，立柱下腔的液體被封閉。隨著頂板的下沉，立柱下腔內(nèi)的液體壓力逐漸升高，支架的支撐力增大，呈現(xiàn)承載增阻狀態(tài)，這就是支架的增阻階段。 恒阻階段 當(dāng)立柱下腔內(nèi)的液體壓力隨頂板壓力的增大而升高到安全閥5的調(diào)定壓力時(shí)，安全閥開啟溢流，立柱下縮，立柱下腔內(nèi)的液體壓力也隨之降低。當(dāng)壓力降低到安全閥調(diào)定值時(shí)，安全閥又關(guān)閉。支架承載時(shí)，隨著頂板的繼續(xù)下沉，安全閥重復(fù)著這一過程。由于安全閥調(diào)定壓力的限制，支架的支撐力維持在某一恒定數(shù)值上，即呈恒阻特性，這就是支架的恒阻階段。此時(shí)，支架對頂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。支撐式支架的工作阻力為式中為安全全閥的調(diào)定壓力，MPa 工作阻力標(biāo)志著支架的最大承載能力。支架的恒阻特性不但對支架自身有安全保護(hù)作用，還可防止因支撐力過大而壓碎頂板。上述承載過程可用支架的工作特性曲線(即Pt曲線）表示，曲線上的、分別表示初撐、增阻和恒阻階段的時(shí)間。初撐階段 增阻階段 恒阻階段 圖2 Pt曲線 支撐式支架的工作阻力與支護(hù)面積之比定義為支護(hù)強(qiáng)度，即 支護(hù)強(qiáng)度是衡量支架對頂板支撐能力大小的重要指標(biāo)。 液壓支架的分類及特點(diǎn)液壓支架按其對頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，分為支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式三種基本架型。 支撐式支架支撐式支架是最早出現(xiàn)的液壓支架。它是在一個(gè)底座上豎置幾根立柱支撐頂梁，并通過頂梁支撐頂板的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。支撐式支架主要由頂梁、底座、立柱、推移及擋砰裝置等組成。由于結(jié)構(gòu)和移架方式的不同，這類支架又分為垛式支架和節(jié)式支架 (圖3 )。垛式支架（圖3a）每架為一整體，與輸送機(jī)互為支點(diǎn)整體移架。而節(jié)式支架(圖3b)每架由2~ 4個(gè)框節(jié)組成，框節(jié)間通過導(dǎo)向裝置和移架千斤頂聯(lián)系，并互為支點(diǎn)、交替前移。而輸送機(jī)由單獨(dú)的推溜千斤頂推移。節(jié)式支架因穩(wěn)定性差，現(xiàn)已基本淘汰。支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：呈框形結(jié)構(gòu)，頂梁較長，一般都帶有前探梁，其長度多在4 m左右；立柱多，一般有4~ 6根，且垂直頂梁支撐。支架后部有簡單的擋研裝置，并且一般設(shè)有立柱復(fù)位裝置，以承受指向煤壁方向的不大的水平推力。其支護(hù)性能特點(diǎn)是：支撐力大，支撐力作用點(diǎn)靠近支架后部，切頂能力強(qiáng)。對頂板重復(fù)支撐的次數(shù)多(~ m,，重復(fù)支撐次數(shù)達(dá)6 ~ 7次)，容易把本來完整的頂板壓碎。由于頂梁與底座僅通過立柱聯(lián)在一起，抵抗水平載荷的能力較差，不能帶壓移架。支架間不接觸，不密封，研石容易竄人工作空間。此外，這種支架的作業(yè)空間和通風(fēng)斷面較大。圖3 支撐式支架 由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、基本頂有明顯或強(qiáng)烈周期來壓且水平力小的頂板條件。如果直接頂穩(wěn)定性差，則極易出現(xiàn)切頂線前移、架間漏研、前梁下傾、頂梁后端上翹，嚴(yán)重時(shí)會將立柱壓彎，支架不能推移。 掩護(hù)式支架掩護(hù)式支架自20世紀(jì)60年代研制成功以來，發(fā)展十分迅速，它是液壓支架技術(shù)上的一項(xiàng)重要突破，大大擴(kuò)展了液壓支架在煤礦中的使用范圍。 如圖4所示，掩護(hù)式支架都有一個(gè)寬大的掩護(hù)梁將作業(yè)空間與采空區(qū)冒落的研石隔絕。掩護(hù)梁下端一般用前、后連桿與底座相連（圖4b、圖4c、圖4d），以保持較穩(wěn)定的梁端距和承受水平推力，少數(shù)調(diào)高范圍小的支架也有掩護(hù)梁直接鉸接在底座上的(圖4a)。掩護(hù)梁上端用直接鉸接的方式與頂梁連接。立柱的支撐力通過掩護(hù)梁間接作用于頂梁或直接作用于頂梁掩護(hù)式支架的立柱只有一排(一般為2根，也有用1根立柱的)，且傾斜支撐，以增大支架的調(diào)高范圍。架間則通過活動側(cè)護(hù)板互相靠攏，實(shí)現(xiàn)架間密封。通常，頂梁較短，一般在3. 0m左右。圖4 掩護(hù)式支架 這種支架的性能特點(diǎn)是:支撐力小，切頂能力弱，但支撐力集中作用于機(jī)道上方的頂板上，故支護(hù)強(qiáng)度較大且均勻。對頂板的重復(fù)支撐次數(shù)少。密封掩護(hù)性好。能承受較大的水平力，且允許帶壓移架。由于立柱傾斜布置，且頂梁又較短，所以工作空間和通風(fēng)斷面較小。 上述特點(diǎn)決定了掩護(hù)式支架適用于頂板壓力來自機(jī)道上方的不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的松散破碎頂板條件。 支撐掩護(hù)式支架 支撐掩護(hù)式支架是在垛式支架和掩護(hù)式支架的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種架型。它保留了垛式支架支撐力大、切頂性能好、工作空間寬敞的優(yōu)點(diǎn)，采用雙排立柱支撐，同時(shí)又吸取了掩護(hù)式支架擋砰掩護(hù)性能好、抗水平力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的長處，而且，采用堅(jiān)固的掩護(hù)梁及側(cè)護(hù)板，將工作空間與采空區(qū)完全隔開，并用前、后連桿連接掩護(hù)梁和底座。 這類支架適用范圍很廣，可用于各種頂板條件，尤其適用于中等穩(wěn)定以上的頂板條件和大采高的條件，它有逐漸取代垛式支架的趨勢。其缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、價(jià)格較貴。圖5 支撐掩護(hù)式支架圖5所示為不同結(jié)構(gòu)類型的支撐掩護(hù)式支架，其主要區(qū)別是立柱的布置方式不同。圖5 a至圖5d分別為H形、V形、P形、X形結(jié)構(gòu)；圖5e是一排立柱支撐在掩護(hù)梁上，另一排支撐在頂梁上的混合支撐結(jié)構(gòu)(也有把這種結(jié)構(gòu)的支架列為掩護(hù)式支架的)。 圖6 提腿式支架圖6所示的提腿式支架也是一種特殊的支撐掩護(hù)式支架。每架由主架1和副架2組成，頂梁5前端有伸縮前梁13，后端鉸接有可伸縮的掩護(hù)梁11，掩護(hù)梁下端用支桿10與后立柱的套箍鉸接。主副架頂梁各由前柱3和后柱4支撐。主、副架上部通過導(dǎo)軌滑槽6相互拉住，移架千斤頂裝在頂梁下面，其缸體、活塞桿分別與主、副架頂梁鉸接。主、副架下部通過兩個(gè)橫拉千斤頂8分別將主架和副架的前立柱及后立柱相互拉住。主、副架各自的前、后立柱之間又通過縱拉千斤頂9相互拉住。縱拉千斤頂既是前、后立柱的限位件，又是推溜千斤頂。移主架時(shí)，副架支撐頂板，主架后柱提起，前柱下腔降壓(或不降壓)，操作移架千斤頂使主架擦頂前移一個(gè)移架步距，然后再將后柱撐緊，此時(shí)前柱前傾，縱拉千斤頂收縮。移副架的操作與移主架相同。推溜時(shí)，前柱收腿，操作縱拉千斤頂使活塞桿伸出，將前柱向前推一個(gè)移架步距，同時(shí)通過鉸接在前柱下部的頂桿14將輸送機(jī)15向前推一個(gè)移架步距(頂桿14不與輸送機(jī)鉸接)。由于移架時(shí)前柱帶壓支撐頂板，后柱提腿，故這種支架的頂梁始終不脫離頂板，對破碎頂板適應(yīng)性強(qiáng)，通風(fēng)斷面也大。另外，這種支架無底座，僅有柱靴12，故支架質(zhì)量輕。但柱靴對底板的接觸比壓較大。 液壓支架的組成部分 頂梁頂梁是支架的主要承載部件之一，支架通過頂梁實(shí)現(xiàn)支承和管理頂板。頂梁的結(jié)構(gòu)形式如圖7所示。為了適應(yīng)頂板要求，支架頂梁有整體剛性、鉸接分體、伸縮鉸接式幾種。 圖7 頂梁的結(jié)構(gòu)形式 (1)整體剛性頂梁（圖7a）。這種頂梁結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較輕，但對頂板不平的適應(yīng)能力差，接頂不夠理想。多用于頂板比較平整、穩(wěn)定，很少出現(xiàn)片幫現(xiàn)象的采煤工面。 (2)鉸接分體頂梁（圖7b）。這種頂梁分為前梁和后梁兩部分，前梁在前粱千斤頂作用下可繞銷軸上下各擺動200左右。這種頂梁的接頂性能好，也加大了靠近煤壁頂板的支承能力。(3)伸縮鉸接頂梁（圖7c）。它是在鉸接分體頂梁的前梁上又套上（或插入一個(gè)可伸縮的梁，這種頂梁具有鉸接分體頂梁的優(yōu)點(diǎn)外，還可超前支護(hù)，防止片幫。 底座底座是支架的又一主要支承部件，支架通過底座將頂板壓力傳至底板。底座也是組成四連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件之一。支架還通過底座與推移機(jī)構(gòu)相連，以實(shí)現(xiàn)自身的前移和推動輸運(yùn)機(jī)。底座的結(jié)構(gòu)形式如圖所示。 圖8 底座的結(jié)構(gòu)形式(1)整體剛性底座（圖8a）。底座用鋼板焊接成箱形結(jié)構(gòu)，底部封閉。具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、對底板比壓小的特點(diǎn)；缺點(diǎn)是排矸性能差。該底座適用于底板比較松軟、采高與傾角較大以及頂板穩(wěn)定的采煤工作面。 (2)分式剛性支座（圖8b）。底座分左右對稱的兩部分，上部用過橋或箱形結(jié)構(gòu)將左右部分固定連接。這種底座在剛性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度等方面基本與整體剛性底座相同，由于安裝推移裝置通道的底座不封閉，故排矸性能好。該底座適用于各類支架，在底板比壓允許的條件下，廣為采用。 (3)左右分體底座（圖8c）。底座由左右兩個(gè)獨(dú)立而對稱的箱形結(jié)構(gòu)件組成，兩部分之間用鉸接過橋或連桿連接，并可在一定范圍內(nèi)擺動。對不平底板適應(yīng)性較好，排矸性能好；缺點(diǎn)是底座底面積小、穩(wěn)定性差，故不宜用于底板松軟、厚煤層、傾角大的條件。 (4)前后分體底座（圖8d）。底座由前后兩個(gè)獨(dú)立的箱形結(jié)構(gòu)件組成，用鉸接或連板相連。對底板的適應(yīng)性好，多用于多排立柱、支承掩護(hù)式、垛式支架以及端頭支架等。 掩護(hù)梁 掩護(hù)梁只有掩護(hù)式和支承掩護(hù)式支架才安設(shè)。其主要功能是隅離采空區(qū)、阻止采空區(qū)冒落矸石涌人工作面，并承受采空區(qū)冒落矸石的載荷和基本頂來壓時(shí)的沖擊載荷。掩護(hù)梁與前后連桿、底座共同組成四連桿機(jī)構(gòu)，承受支架的水平分力。掩護(hù)