礦用液壓支架技術(shù)資料2

1、 液壓支架設(shè)計(jì)液壓支架設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類 一、頂板組成一、頂板組成 采場圍巖包括煤層上方的直接頂、基本頂和煤層下方采場圍巖包括煤層上方的直接頂、基本頂和煤層下方的直接底板。的直接底板。 采場圍巖的機(jī)械性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)特征采場圍巖的機(jī)械性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)特征對(duì)工作面支護(hù)設(shè)備選型對(duì)工作面支護(hù)設(shè)備選型和支護(hù)參數(shù)選擇至關(guān)重要。和支護(hù)參數(shù)選擇至關(guān)重要。 煤層采動(dòng)后，因頂板出現(xiàn)變形、斷裂和垮落，煤體被壓煤層采動(dòng)后，因頂板出現(xiàn)變形、斷裂和垮落，煤體被壓松和發(fā)生片幫，支護(hù)設(shè)備的載荷增大和底板鼓起等原因引松和發(fā)生片幫，支護(hù)設(shè)備的載荷增大和底板鼓起等原因引起的礦山壓力顯現(xiàn)。起

2、的礦山壓力顯現(xiàn)。 1-煤層煤層2-直接頂直接頂3-基本頂基本頂-冒落帶冒落帶-裂隙帶裂隙帶-彎曲下沉帶彎曲下沉帶第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類1-煤層煤層2-直接頂直接頂3-基本頂基本頂 從開切眼向前推進(jìn)，直接頂懸露面積逐漸增大，下沉和從開切眼向前推進(jìn)，直接頂懸露面積逐漸增大，下沉和變形隨之增大。當(dāng)推進(jìn)到初次垮落步距變形隨之增大。當(dāng)推進(jìn)到初次垮落步距(從開切眼到工作從開切眼到工作面初次切頂線的距離面初次切頂線的距離)時(shí)，直接頂冒落，形成冒落帶時(shí)，直接頂冒落，形成冒落帶。 直接頂冒落，基本頂懸露。隨工作面推進(jìn)，基本頂在礦直接頂冒落，基本頂懸露。隨工作面推進(jìn)，基

3、本頂在礦壓作用下不斷產(chǎn)生裂隙和變形，形成裂隙帶壓作用下不斷產(chǎn)生裂隙和變形，形成裂隙帶。當(dāng)達(dá)到極。當(dāng)達(dá)到極限垮落步距時(shí)發(fā)生斷裂和垮落限垮落步距時(shí)發(fā)生斷裂和垮落基本頂初次來壓。基本頂初次來壓。 隨工作面推進(jìn)，基本頂周期垮落。在彎曲下沉帶隨工作面推進(jìn)，基本頂周期垮落。在彎曲下沉帶，裂，裂隙少，僅巖層間有離層現(xiàn)象，對(duì)支護(hù)設(shè)備載荷影響不大。隙少，僅巖層間有離層現(xiàn)象，對(duì)支護(hù)設(shè)備載荷影響不大。 第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類 二、頂?shù)装宸€(wěn)定性特征及分類二、頂?shù)装宸€(wěn)定性特征及分類 1直接頂穩(wěn)定性劃分直接頂穩(wěn)定性劃分 直接頂是工作面支架首要的支護(hù)對(duì)象。對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定直接頂是工

4、作面支架首要的支護(hù)對(duì)象。對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性評(píng)價(jià)，是支架結(jié)構(gòu)和支護(hù)參數(shù)選擇的首要依據(jù)。性評(píng)價(jià)，是支架結(jié)構(gòu)和支護(hù)參數(shù)選擇的首要依據(jù)。 影響頂板穩(wěn)定性的主要因素：影響頂板穩(wěn)定性的主要因素： (1)組成頂板巖石的堅(jiān)硬程度和脆性特征。用單軸抗壓組成頂板巖石的堅(jiān)硬程度和脆性特征。用單軸抗壓強(qiáng)度表征其堅(jiān)硬程度，抗拉強(qiáng)度反映其脆性特征。強(qiáng)度表征其堅(jiān)硬程度，抗拉強(qiáng)度反映其脆性特征。 (2)頂板巖層分層厚度和分層強(qiáng)度沿厚度的分布。涉及頂板巖層分層厚度和分層強(qiáng)度沿厚度的分布。涉及剛度較大的巖層剛度較大的巖層(承載層承載層)和剛度較小的巖層和剛度較小的巖層(隨動(dòng)層隨動(dòng)層)的厚的厚度及相對(duì)關(guān)系。度及相對(duì)關(guān)系。 (3)頂板

5、巖體的完整程度。以節(jié)理弱面的發(fā)育程度來表頂板巖體的完整程度。以節(jié)理弱面的發(fā)育程度來表征，包括分層厚度和節(jié)理特征征，包括分層厚度和節(jié)理特征(密度、方向、組數(shù)密度、方向、組數(shù))。 3個(gè)指標(biāo)是反映直接頂穩(wěn)定性的基本要素。從巖層控制個(gè)指標(biāo)是反映直接頂穩(wěn)定性的基本要素。從巖層控制需要出發(fā)，對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性進(jìn)行實(shí)用性分類。需要出發(fā)，對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性進(jìn)行實(shí)用性分類。 直接頂初次垮落步距直接頂初次垮落步距是綜合反映穩(wěn)定性的指標(biāo)。直接頂是綜合反映穩(wěn)定性的指標(biāo)。直接頂初次垮落步距初次垮落步距(lz)與直接頂分層厚度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度、與直接頂分層厚度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度、裂隙密度密切相關(guān)。裂隙密度密切相關(guān)。 第一節(jié)

6、第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類 直接頂穩(wěn)定性分類指標(biāo)直接頂穩(wěn)定性分類指標(biāo)第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類 2基本頂?shù)V壓顯現(xiàn)分級(jí)基本頂?shù)V壓顯現(xiàn)分級(jí) 基本頂基本頂(原稱老頂原稱老頂)指位于煤層直接頂之上，抗彎剛度較指位于煤層直接頂之上，抗彎剛度較大，較難跨落的巖層或巖層組合，其運(yùn)動(dòng)特征對(duì)于綜采工大，較難跨落的巖層或巖層組合，其運(yùn)動(dòng)特征對(duì)于綜采工作面支架設(shè)計(jì)和選型意義重大。作面支架設(shè)計(jì)和選型意義重大。 基本頂斷裂對(duì)工作面壓力顯現(xiàn)的影響程度取決于：基本頂斷裂對(duì)工作面壓力顯現(xiàn)的影響程度取決于： (1)基本頂初次或周期來壓步距基本頂初次或周期

7、來壓步距基本頂厚度、抗拉或抗基本頂厚度、抗拉或抗壓強(qiáng)度及被裂隙弱化程度的綜合反映。壓強(qiáng)度及被裂隙弱化程度的綜合反映。 (2)直接頂垮落后的充填程度，用直接頂厚度與采高的直接頂垮落后的充填程度，用直接頂厚度與采高的比值表示。比值表示。 (3)采高，在直接頂厚度一定情況下，采高愈大，礦壓采高，在直接頂厚度一定情況下，采高愈大，礦壓顯現(xiàn)愈強(qiáng)烈顯現(xiàn)愈強(qiáng)烈 。 引入基本頂分級(jí)界限引入基本頂分級(jí)界限D(zhuǎn)L，得到基本頂壓力顯現(xiàn)級(jí)別相應(yīng)，得到基本頂壓力顯現(xiàn)級(jí)別相應(yīng)的當(dāng)量值及地質(zhì)技術(shù)條件。的當(dāng)量值及地質(zhì)技術(shù)條件。 第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類基本頂壓力顯現(xiàn)分級(jí)界限及相應(yīng)的典型

8、條件基本頂壓力顯現(xiàn)分級(jí)界限及相應(yīng)的典型條件注：注：L0基本頂初次來壓步距，基本頂初次來壓步距，m；N直接頂充填系數(shù)，為直接頂充填系數(shù)，為直接頂厚度與采高的比值；直接頂厚度與采高的比值；M煤層開采厚度，煤層開采厚度，m 長壁工作面的開采邊界條件，如周圍未采、一側(cè)采空、長壁工作面的開采邊界條件，如周圍未采、一側(cè)采空、兩側(cè)采空等因素對(duì)圍巖應(yīng)力及基本頂斷裂步距有一定的影兩側(cè)采空等因素對(duì)圍巖應(yīng)力及基本頂斷裂步距有一定的影響，特別是當(dāng)基本頂初次來壓步距超過工作面長度響，特別是當(dāng)基本頂初次來壓步距超過工作面長度1/2時(shí)，時(shí)，影響顯著影響顯著進(jìn)行基本頂進(jìn)行基本頂初次來壓步距等效值初次來壓步距等效值計(jì)算。計(jì)算。

9、 第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類 3采煤工作面底板分類采煤工作面底板分類 對(duì)綜采工作面圍巖控制有重要影響的是直接底板對(duì)支架對(duì)綜采工作面圍巖控制有重要影響的是直接底板對(duì)支架的抗壓入特性。的抗壓入特性。 底板抗壓入特性分脆性、塑脆性和塑性類型。底板抗壓入特性分脆性、塑脆性和塑性類型。 每種類型分增阻型和降阻型兩類，共同特點(diǎn)是在支架未每種類型分增阻型和降阻型兩類，共同特點(diǎn)是在支架未壓入底板前，底板具有線彈性特征，具有不同的抗壓縮剛壓入底板前，底板具有線彈性特征，具有不同的抗壓縮剛度；支架或支柱壓入底板后抗壓縮剛度顯著降低，頂板下度；支架或支柱壓入底板后抗壓縮剛度顯

10、著降低，頂板下沉顯著增大。沉顯著增大。 3采煤工作面底板分類采煤工作面底板分類 底板分類底板分類基本原則：基本原則： 根據(jù)實(shí)測的底板容許極限載荷作為基本指標(biāo)、底板抗壓根據(jù)實(shí)測的底板容許極限載荷作為基本指標(biāo)、底板抗壓入剛度作為輔助指標(biāo)對(duì)工作面底板進(jìn)行分類，依此作為支入剛度作為輔助指標(biāo)對(duì)工作面底板進(jìn)行分類，依此作為支架選型和圍巖可控性分類的基本依據(jù)，避免支架或支柱在架選型和圍巖可控性分類的基本依據(jù)，避免支架或支柱在相應(yīng)類別工作面出現(xiàn)壓入底板。相應(yīng)類別工作面出現(xiàn)壓入底板。第一節(jié)第一節(jié) 采煤工作面頂板組成及其分類采煤工作面頂板組成及其分類 采煤工作面底板分類標(biāo)準(zhǔn)采煤工作面底板分類標(biāo)準(zhǔn) 第二節(jié)第二節(jié) 支

11、架架型選擇支架架型選擇 在液壓支架與圍巖力學(xué)相互作用研究的基礎(chǔ)上，綜合分在液壓支架與圍巖力學(xué)相互作用研究的基礎(chǔ)上，綜合分析不同地質(zhì)條件下支護(hù)阻力確定的理論研究成果并分析不析不同地質(zhì)條件下支護(hù)阻力確定的理論研究成果并分析不同支架的結(jié)構(gòu)力學(xué)特征，為支架選型提供依據(jù)。同支架的結(jié)構(gòu)力學(xué)特征，為支架選型提供依據(jù)。一、液壓支架選型準(zhǔn)則一、液壓支架選型準(zhǔn)則液壓支架選型必須考慮的地質(zhì)和采礦條件：液壓支架選型必須考慮的地質(zhì)和采礦條件：直接頂穩(wěn)定性類型；直接頂穩(wěn)定性類型；基本頂級(jí)別及相應(yīng)礦壓顯現(xiàn)參數(shù)基本頂級(jí)別及相應(yīng)礦壓顯現(xiàn)參數(shù)(初次和周期來壓步初次和周期來壓步距，來壓時(shí)載荷，直接頂厚度距，來壓時(shí)載荷，直接頂厚度)

12、；底板類別及相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)底板類別及相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)(容許載荷強(qiáng)度，抗壓縮容許載荷強(qiáng)度，抗壓縮剛度剛度)；截高，煤層強(qiáng)度，節(jié)理方向，煤層厚度變化等；截高，煤層強(qiáng)度，節(jié)理方向，煤層厚度變化等；煤層傾角和工作面推進(jìn)方向；煤層傾角和工作面推進(jìn)方向；瓦斯等級(jí)和必需的通風(fēng)斷面等。瓦斯等級(jí)和必需的通風(fēng)斷面等。第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇上下部采動(dòng)條件：近距煤層的采動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致頂?shù)装鍘r上下部采動(dòng)條件：近距煤層的采動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致頂?shù)装鍘r層一定程度的松動(dòng)，降低直接頂?shù)姆€(wěn)定性、基本頂?shù)膩韷簩右欢ǔ潭鹊乃蓜?dòng)，降低直接頂?shù)姆€(wěn)定性、基本頂?shù)膩韷簭?qiáng)度。強(qiáng)度。處理：處理：當(dāng)上部近距煤層在當(dāng)上部近距煤層在10m以內(nèi)，有截高

13、大于以內(nèi)，有截高大于1m的煤層已采時(shí)，本煤層直接頂和基本頂類級(jí)均降低的煤層已采時(shí)，本煤層直接頂和基本頂類級(jí)均降低1個(gè)個(gè)類級(jí)；當(dāng)下部近距煤層在類級(jí)；當(dāng)下部近距煤層在2030m以內(nèi)，有截高大于以內(nèi)，有截高大于1m的煤層已采時(shí)，本煤層直接頂、直接底板和基本頂類級(jí)均的煤層已采時(shí)，本煤層直接頂、直接底板和基本頂類級(jí)均降低降低1個(gè)類級(jí)處理；個(gè)類級(jí)處理； 相鄰區(qū)段或兩側(cè)開采條件：本煤層一側(cè)開采，對(duì)其穩(wěn)相鄰區(qū)段或兩側(cè)開采條件：本煤層一側(cè)開采，對(duì)其穩(wěn)定性和來壓強(qiáng)度有一定影響，但不強(qiáng)烈，可不考慮。如果定性和來壓強(qiáng)度有一定影響，但不強(qiáng)烈，可不考慮。如果工作面兩側(cè)已采，則對(duì)本工作面影響強(qiáng)烈，應(yīng)對(duì)直接頂、工作面兩側(cè)已采

14、，則對(duì)本工作面影響強(qiáng)烈，應(yīng)對(duì)直接頂、基本頂分別降低一個(gè)類級(jí)處理?；卷敺謩e降低一個(gè)類級(jí)處理。 地質(zhì)構(gòu)造、斷層、褶曲等分布和參數(shù)：對(duì)構(gòu)造嚴(yán)重影地質(zhì)構(gòu)造、斷層、褶曲等分布和參數(shù)：對(duì)構(gòu)造嚴(yán)重影響的區(qū)段，特別慎重支架選型。掩護(hù)支架有較高的伸縮比響的區(qū)段，特別慎重支架選型。掩護(hù)支架有較高的伸縮比(2.53.1)，對(duì)過斷層有利?？缮炝簩?duì)通過破碎帶有較好，對(duì)過斷層有利?？缮炝簩?duì)通過破碎帶有較好適應(yīng)性。斷層區(qū)直接頂視為極不穩(wěn)定頂板。適應(yīng)性。斷層區(qū)直接頂視為極不穩(wěn)定頂板。 第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇 開采深度：采深增加，直接頂穩(wěn)定性和基本頂來壓強(qiáng)開采深度：采深增加，直接頂穩(wěn)定性和基本頂來壓強(qiáng)度會(huì)逐步

15、降低。采取：采深每增加度會(huì)逐步降低。采取：采深每增加400m，降低一個(gè)類級(jí)，降低一個(gè)類級(jí)近似處理。近似處理。 頂?shù)装搴畬樱喉敯搴畬訉?dǎo)致開采過程中出現(xiàn)頂板淋頂?shù)装搴畬樱喉敯搴畬訉?dǎo)致開采過程中出現(xiàn)頂板淋水和底板集水，減低底板抗壓入強(qiáng)度和剛度。選型時(shí)，底水和底板集水，減低底板抗壓入強(qiáng)度和剛度。選型時(shí)，底板類別減低板類別減低1級(jí)處理。底板含水層存在時(shí)，在采高、開采級(jí)處理。底板含水層存在時(shí)，在采高、開采方法上加以考慮。方法上加以考慮。 選型順序：選型順序： 根據(jù)直接頂、基本頂、底板類型初步選定基本架型；根據(jù)直接頂、基本頂、底板類型初步選定基本架型； 考慮上述考慮上述諸因素選定具體結(jié)構(gòu)，包括頂梁、

16、底諸因素選定具體結(jié)構(gòu)，包括頂梁、底座、側(cè)護(hù)結(jié)構(gòu)等；座、側(cè)護(hù)結(jié)構(gòu)等； 根據(jù)地質(zhì)條件和礦壓顯現(xiàn)參數(shù)，計(jì)算支架必需的支護(hù)根據(jù)地質(zhì)條件和礦壓顯現(xiàn)參數(shù)，計(jì)算支架必需的支護(hù)強(qiáng)度和相應(yīng)的額定工作阻力。強(qiáng)度和相應(yīng)的額定工作阻力。 考慮頂?shù)装搴畬訔l件，驗(yàn)算支架對(duì)底板比壓或載荷考慮頂?shù)装搴畬訔l件，驗(yàn)算支架對(duì)底板比壓或載荷強(qiáng)度。強(qiáng)度。 驗(yàn)算通風(fēng)斷面、風(fēng)流、風(fēng)速等。如果瓦斯涌出量較大，驗(yàn)算通風(fēng)斷面、風(fēng)流、風(fēng)速等。如果瓦斯涌出量較大，避免用插底式支架。避免用插底式支架。第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇二、液壓支架架型選擇二、液壓支架架型選擇 1支架選型要素支架選型要素 已

17、知地質(zhì)和采礦條件進(jìn)行液壓支架結(jié)構(gòu)選型，必需考慮已知地質(zhì)和采礦條件進(jìn)行液壓支架結(jié)構(gòu)選型，必需考慮支架力學(xué)特征和對(duì)圍巖的適應(yīng)性，作出支架力學(xué)特征和對(duì)圍巖的適應(yīng)性，作出模糊評(píng)價(jià)模糊評(píng)價(jià)。 掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架的圍巖適應(yīng)性比較：的圍巖適應(yīng)性比較： 第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇支架選型要素及評(píng)價(jià)支架選型要素及評(píng)價(jià) 第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇液壓支架力學(xué)特征液壓支架力學(xué)特征 第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇 2液壓支架選型建議液壓支架選型建議 具體條件下的液壓支架選型，必須考慮直接頂類型、基具體條件下的液壓支架選型，必須考慮直接頂類型、基本頂級(jí)別、底板類

18、型。本頂級(jí)別、底板類型。 對(duì)典型圍巖結(jié)構(gòu)組合，對(duì)典型圍巖結(jié)構(gòu)組合，MT554-1996采煤工作面頂板采煤工作面頂板分類分類附件中提出了液壓支架選型建議。附件中提出了液壓支架選型建議。第二節(jié)第二節(jié) 支架架型選擇支架架型選擇 根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，在綜采工作面支架選型時(shí)，在綜采工作面支架選型時(shí)，注意：注意： (1)不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定頂板優(yōu)先選用掩護(hù)式支架。在底不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定頂板優(yōu)先選用掩護(hù)式支架。在底板極松軟條件下，嚴(yán)格驗(yàn)算并限制支架底座尖端比壓，不板極松軟條件下，嚴(yán)格驗(yàn)算并限制支架底座尖端比壓，不得超過底板容許比壓即極限載荷強(qiáng)度得超過底板容許比壓即極限載荷強(qiáng)度避免使用重型支架避免使用重型支

19、架 (2)非常穩(wěn)定和穩(wěn)定的難垮落頂板和周期來壓強(qiáng)烈和十非常穩(wěn)定和穩(wěn)定的難垮落頂板和周期來壓強(qiáng)烈和十分強(qiáng)烈的頂板，優(yōu)先考慮選取支撐掩護(hù)式支架。分強(qiáng)烈的頂板，優(yōu)先考慮選取支撐掩護(hù)式支架。 (3)頂板不平，四柱式支架中總有一根支柱對(duì)頂板的實(shí)頂板不平，四柱式支架中總有一根支柱對(duì)頂板的實(shí)際支撐力很低際支撐力很低二柱式支架支撐能力利用率高于四柱式。二柱式支架支撐能力利用率高于四柱式。 (4)不穩(wěn)定頂板條件下使用四柱式支架應(yīng)注意對(duì)機(jī)道上不穩(wěn)定頂板條件下使用四柱式支架應(yīng)注意對(duì)機(jī)道上方的頂板控制，包括增加前柱阻力及可伸縮前梁等。方的頂板控制，包括增加前柱阻力及可伸縮前梁等。第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定

20、 一、支架高度一、支架高度 首先確定支架適用煤層的平均截高，然后確定支架高首先確定支架適用煤層的平均截高，然后確定支架高度。度。 支架最大結(jié)構(gòu)高度支架最大結(jié)構(gòu)高度1maxmaxSMH支架最小結(jié)構(gòu)高度支架最小結(jié)構(gòu)高度 2minminSMH Mmax、Mmin為煤層最大、最小截高，為煤層最大、最小截高，mm； S1考慮偽頂冒落的最大厚度考慮偽頂冒落的最大厚度。大采高支架取。大采高支架取200400 mm，中，中厚煤層支架取厚煤層支架取200300mm，薄煤層支架取，薄煤層支架取100200mm； S2考慮周期來壓時(shí)的下沉量、移架時(shí)支架的下降量和頂梁上、考慮周期來壓時(shí)的下沉量、移架時(shí)支架的下降量和頂

21、梁上、底板下的浮矸之和底板下的浮矸之和。大采高支架取。大采高支架取500900mm，中厚煤層支架取，中厚煤層支架取300400mm，薄煤層支架取，薄煤層支架取150250mm。第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定 支架調(diào)高范圍：支架調(diào)高范圍： 支架的最大結(jié)構(gòu)高度與最小結(jié)構(gòu)高度之差。支架的最大結(jié)構(gòu)高度與最小結(jié)構(gòu)高度之差。 調(diào)高范圍越大，支架適用范圍越廣，但過大調(diào)高范圍給調(diào)高范圍越大，支架適用范圍越廣，但過大調(diào)高范圍給支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成困難，可靠性降低。支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成困難，可靠性降低。 支架最大結(jié)構(gòu)高度和最小結(jié)構(gòu)高度取值應(yīng)符合規(guī)定。支架最大結(jié)構(gòu)高度和最小結(jié)構(gòu)高度取值應(yīng)符合規(guī)定。 支架伸縮比：支架

22、伸縮比：支架的最大結(jié)構(gòu)高度與最小結(jié)構(gòu)高度之比。支架的最大結(jié)構(gòu)高度與最小結(jié)構(gòu)高度之比。 minmax/ HHKs 二、支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力二、支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力 支護(hù)強(qiáng)度：支護(hù)強(qiáng)度： 支架有效工作阻力與支護(hù)面積之比。支架有效工作阻力與支護(hù)面積之比。 頂板所需支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板等級(jí)和煤層厚度。制訂不頂板所需支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板等級(jí)和煤層厚度。制訂不同頂板等級(jí)的支護(hù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，支護(hù)強(qiáng)度按規(guī)定選用或按經(jīng)同頂板等級(jí)的支護(hù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，支護(hù)強(qiáng)度按規(guī)定選用或按經(jīng)驗(yàn)公式估算驗(yàn)公式估算MPa105KMqK作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，一般取作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，一般取58；M截高，截高，m； 巖石密度，一般取

23、巖石密度，一般取2.5103kg/m3 第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定支架支撐頂板的有效工作阻力支架支撐頂板的有效工作阻力 kN103 qFQF支架的支護(hù)面積，支架的支護(hù)面積，m2 2m)(KBCLF L支架頂梁長度，支架頂梁長度，m；C梁端距，梁端距，m；B支架頂梁寬度，支架頂梁寬度，m；K架間距，架間距，m 支撐效率支撐效率：有效工作阻力與支架工作阻力之比值。有效工作阻力與支架工作阻力之比值。 支撐式支架支撐效率為支撐式支架支撐效率為100%； 掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架頂梁與掩護(hù)梁鉸接，立柱斜撐，掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架頂梁與掩護(hù)梁鉸接，立柱斜撐，

24、支撐效率小于支撐效率小于1，初選支架時(shí)可取，初選支架時(shí)可取80%左右。左右。 第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定 三、中心距和寬度三、中心距和寬度 支架中心距支架中心距一般等于工作面一節(jié)溜槽長度。一般等于工作面一節(jié)溜槽長度。 液壓支架中心距大部分采用液壓支架中心距大部分采用1.5m。大采高支架為提高穩(wěn)。大采高支架為提高穩(wěn)定性，中心距可采用定性，中心距可采用1.75m，輕型支架為適應(yīng)中小煤礦工，輕型支架為適應(yīng)中小煤礦工作面快速搬家的要求，中心距可采用作面快速搬家的要求，中心距可采用1.25m。 支架寬度：支架寬度：頂梁的最小和最大寬度。頂梁的最小和最大寬度。寬度的確定應(yīng)考慮支架的運(yùn)輸、安裝和

25、調(diào)架要求。寬度的確定應(yīng)考慮支架的運(yùn)輸、安裝和調(diào)架要求。支架頂梁一般裝有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板行程支架頂梁一般裝有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板行程170200 mm。支架中心距支架中心距1.5m時(shí)，最小寬度取時(shí)，最小寬度取14001430mm，最大寬度取最大寬度取15701600mm。支架中心距支架中心距1.75m時(shí)，最小時(shí)，最小寬度取寬度取16501680mm，最大寬度取，最大寬度取18501880mm。支支架中心距架中心距1.25m時(shí)時(shí)，如果頂梁帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，最小寬度如果頂梁帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，最小寬度取取11501180mm，最大寬度取，最大寬度取13201350mm；如果頂如果頂梁不帶活動(dòng)側(cè)護(hù)板，寬度一

26、般取梁不帶活動(dòng)側(cè)護(hù)板，寬度一般取11501200mm。第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定 四、初撐力四、初撐力 初撐力大小對(duì)支架的支護(hù)性能和成本有很大影響。初撐力大小對(duì)支架的支護(hù)性能和成本有很大影響。 較大初撐力能使支架較快達(dá)到工作阻力，減慢頂板的早較大初撐力能使支架較快達(dá)到工作阻力，減慢頂板的早期下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性。但對(duì)乳化液泵站和液壓期下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性。但對(duì)乳化液泵站和液壓元件的耐壓要求提高。元件的耐壓要求提高。 一般取初撐力為一般取初撐力為(0.60.8)倍的工作阻力倍的工作阻力。 五、移架力和推溜力五、移架力和推溜力 移架力與

27、支架結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、煤層厚度、頂板性質(zhì)等有關(guān)移架力與支架結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、煤層厚度、頂板性質(zhì)等有關(guān) 一般薄煤層支架移架力為一般薄煤層支架移架力為100150kN；中厚煤層支架；中厚煤層支架為為150300kN；厚煤層支架為；厚煤層支架為300400kN。 推溜力一般為推溜力一般為100150kN。 六、梁端距和頂梁長度六、梁端距和頂梁長度 梁端距：梁端距： 移架后頂梁端部至煤壁的距離。移架后頂梁端部至煤壁的距離。 梁端距是由于工作面頂板起伏不平造成輸送機(jī)和采煤機(jī)梁端距是由于工作面頂板起伏不平造成輸送機(jī)和采煤機(jī)的傾斜，以及采煤機(jī)割煤時(shí)垂直分力使搖臂和滾筒向支架的傾斜，以及采煤機(jī)割煤時(shí)垂直分力使搖臂和滾筒向

28、支架傾斜，為避免割頂梁而留的安全距離。傾斜，為避免割頂梁而留的安全距離。 支架高度越大，梁端距應(yīng)越大。支架高度越大，梁端距應(yīng)越大。第三節(jié)第三節(jié) 支架參數(shù)確定支架參數(shù)確定 大采高支架梁端距取大采高支架梁端距取350480mm，中厚煤層支架梁端，中厚煤層支架梁端距取距取280340mm，薄煤層支架梁端距取，薄煤層支架梁端距取200300mm。 頂梁長度受支架型式、配套采煤機(jī)截深頂梁長度受支架型式、配套采煤機(jī)截深(滾筒寬度滾筒寬度)、刮、刮板輸送機(jī)尺寸、配套關(guān)系及立柱缸徑、通道要求、底座長板輸送機(jī)尺寸、配套關(guān)系及立柱缸徑、通道要求、底座長度、支護(hù)方式等因素制約。度、支護(hù)方式等因素制約。 第四節(jié)第四節(jié)

29、 支架受力分析支架受力分析 支架主動(dòng)支撐頂板支架主動(dòng)支撐頂板(初撐初撐)后處于被動(dòng)承載狀態(tài)，圍巖與后處于被動(dòng)承載狀態(tài)，圍巖與支架相互作用的載荷使支架頂梁相對(duì)底座產(chǎn)生下沉。支架相互作用的載荷使支架頂梁相對(duì)底座產(chǎn)生下沉。 作用在支架上的垂直力和水平力是由頂板到底板和工作作用在支架上的垂直力和水平力是由頂板到底板和工作面到采空區(qū)的圍巖位移，以及圍巖對(duì)支架內(nèi)力的阻力而產(chǎn)面到采空區(qū)的圍巖位移，以及圍巖對(duì)支架內(nèi)力的阻力而產(chǎn)生的。支架的內(nèi)力產(chǎn)生支架頂梁相對(duì)底座的運(yùn)動(dòng)。生的。支架的內(nèi)力產(chǎn)生支架頂梁相對(duì)底座的運(yùn)動(dòng)。 支架頂梁和底座不是剛性的，直接頂和底板一般也不是支架頂梁和底座不是剛性的，直接頂和底板一般也不是

30、剛性的剛性的圍巖與支架相互作用的邊界條件相當(dāng)復(fù)雜。圍巖與支架相互作用的邊界條件相當(dāng)復(fù)雜。 為簡化計(jì)算，假設(shè)支架橫向均勻受載，簡化為平面力系為簡化計(jì)算，假設(shè)支架橫向均勻受載，簡化為平面力系分析支架的受力狀態(tài)。分析支架的受力狀態(tài)。 第四節(jié)第四節(jié) 支架受力分析支架受力分析第四節(jié)第四節(jié) 支架受力分析支架受力分析一、兩柱支掩掩護(hù)式支架一、兩柱支掩掩護(hù)式支架第四節(jié)第四節(jié) 支架受力分析支架受力分析二、兩柱支頂掩護(hù)式支架二、兩柱支頂掩護(hù)式支架第四節(jié)第四節(jié) 支架受力分析支架受力分析三、四柱支撐掩護(hù)式支架三、四柱支撐掩護(hù)式支架第四節(jié)第四節(jié) 支架受力分析支架受力分析四、四柱支頂支掩式支架四、四柱支頂支掩式支架 根據(jù)

31、液壓支架各部件功能和作用，根據(jù)液壓支架各部件功能和作用，組成：組成： (1)承載結(jié)構(gòu)件承載結(jié)構(gòu)件 如頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、尾梁如頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、尾梁等。主要功能是承受和傳遞頂板和垮落巖石的載荷。等。主要功能是承受和傳遞頂板和垮落巖石的載荷。 (2)液壓缸液壓缸 包括立柱和各類千斤頂。主要功能是實(shí)現(xiàn)包括立柱和各類千斤頂。主要功能是實(shí)現(xiàn)支架的各種動(dòng)作，產(chǎn)生液壓動(dòng)力。支架的各種動(dòng)作，產(chǎn)生液壓動(dòng)力。 (3)控制元部件控制元部件 包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件。主要功能是操閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件。主要功能是

32、操作控制支架各液壓缸動(dòng)作及保證所需的工作特性。作控制支架各液壓缸動(dòng)作及保證所需的工作特性。 (4)輔助裝置輔助裝置 如推移裝置、護(hù)幫裝置、伸縮梁如推移裝置、護(hù)幫裝置、伸縮梁(或插板或插板)裝置、活動(dòng)側(cè)護(hù)板、防倒防滑裝置、連接件、噴霧裝置等，裝置、活動(dòng)側(cè)護(hù)板、防倒防滑裝置、連接件、噴霧裝置等，是實(shí)現(xiàn)支架的某些動(dòng)作或功能所必需的裝置。是實(shí)現(xiàn)支架的某些動(dòng)作或功能所必需的裝置。第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 一、頂梁一、頂梁 頂梁形式：整體頂梁、鉸接頂梁和楔形結(jié)構(gòu)頂梁。頂梁形式：整體頂梁、鉸接頂梁和楔形結(jié)構(gòu)頂梁。 鉸接頂梁的前段稱為前梁，后段為主梁，簡稱頂

33、梁。鉸接頂梁的前段稱為前梁，后段為主梁，簡稱頂梁。1整體頂梁整體頂梁 整體頂梁結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好；頂梁對(duì)頂板載荷的平衡整體頂梁結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好；頂梁對(duì)頂板載荷的平衡能力較強(qiáng)；前端支撐力較大；可設(shè)置全長側(cè)護(hù)板，有利于能力較強(qiáng)；前端支撐力較大；可設(shè)置全長側(cè)護(hù)板，有利于提高頂板覆蓋率，改善支護(hù)效果，減少架間漏矸。為改善提高頂板覆蓋率，改善支護(hù)效果，減少架間漏矸。為改善接頂效果和補(bǔ)償焊接變形，整體頂梁前端接頂效果和補(bǔ)償焊接變形，整體頂梁前端(8001000mm)一般上翹一般上翹13o 。2鉸接式頂梁鉸接式頂梁1-前梁前梁2-前梁千斤頂前梁千斤頂3-頂梁頂梁第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 在前

34、梁千斤頂在前梁千斤頂2的推拉下，前梁的推拉下，前梁1上下擺動(dòng)，對(duì)不平頂板上下擺動(dòng)，對(duì)不平頂板的適應(yīng)性強(qiáng)。運(yùn)輸時(shí)將前梁放下與頂梁垂直，以減小運(yùn)輸?shù)倪m應(yīng)性強(qiáng)。運(yùn)輸時(shí)將前梁放下與頂梁垂直，以減小運(yùn)輸尺寸。尺寸。 前梁千斤頂必須有足夠的支撐力和連接強(qiáng)度，前梁上不前梁千斤頂必須有足夠的支撐力和連接強(qiáng)度，前梁上不宜設(shè)置側(cè)護(hù)板。為順利移架，前梁間一般留有宜設(shè)置側(cè)護(hù)板。為順利移架，前梁間一般留有100150 mm間隙，增加了破碎頂板漏矸的可能性。間隙，增加了破碎頂板漏矸的可能性。 3楔形結(jié)構(gòu)梁楔形結(jié)構(gòu)梁 1-楔形梁；楔形梁；2-楔塊楔塊3-楔形梁千斤頂；楔形梁千斤頂；4-后梁后梁 利用構(gòu)件間摩擦自鎖原理，通過

35、楔塊利用構(gòu)件間摩擦自鎖原理，通過楔塊2與楔形梁與楔形梁1和頂梁和頂梁4之間的摩擦作用，使楔形梁之間的摩擦作用，使楔形梁1、楔塊、楔塊2和后梁和后梁4在受載時(shí)保在受載時(shí)保持為一個(gè)整體，如同整體剛性頂梁持為一個(gè)整體，如同整體剛性頂梁具有整體剛性頂梁具有整體剛性頂梁前端支護(hù)力大的優(yōu)點(diǎn)。前端支護(hù)力大的優(yōu)點(diǎn)。 楔形梁楔形梁1與后梁與后梁4為鉸接結(jié)構(gòu)，當(dāng)操作楔形梁千斤頂伸出為鉸接結(jié)構(gòu)，當(dāng)操作楔形梁千斤頂伸出或縮回時(shí)帶動(dòng)楔塊前后移動(dòng)，使楔形梁或縮回時(shí)帶動(dòng)楔塊前后移動(dòng)，使楔形梁1繞鉸軸擺動(dòng)，擺繞鉸軸擺動(dòng)，擺動(dòng)范圍取決于楔塊的行程和楔角的大小動(dòng)范圍取決于楔塊的行程和楔角的大小具有鉸接頂梁具有鉸接頂梁的靈活性。的

36、靈活性。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 根據(jù)頂板條件和使用要求，頂梁可設(shè)置伸縮梁。根據(jù)頂板條件和使用要求，頂梁可設(shè)置伸縮梁。 一般整體頂梁只能設(shè)置內(nèi)伸式伸縮梁。一般整體頂梁只能設(shè)置內(nèi)伸式伸縮梁。1-伸縮梁伸縮梁2-頂梁頂梁 在鉸接頂梁前梁設(shè)置在鉸接頂梁前梁設(shè)置內(nèi)伸縮式內(nèi)伸縮式(潛入式潛入式)伸縮梁或設(shè)置伸縮梁或設(shè)置外外伸式伸式(手套式手套式)伸縮梁。伸縮梁。1-伸縮梁伸縮梁2-頂梁頂梁1-托板；托板；2-導(dǎo)向梁；導(dǎo)向梁；3-梁蓋梁蓋4-千斤頂；千斤頂；5-前梁前梁第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 內(nèi)伸縮式內(nèi)伸縮式(潛入式潛入式)伸縮梁伸縮梁

37、 外伸式外伸式(手套式手套式)伸縮梁伸縮梁1-伸縮梁伸縮梁2-頂梁頂梁1-托板；托板；2-導(dǎo)向梁；導(dǎo)向梁；3-梁蓋梁蓋4-千斤頂；千斤頂；5-前梁前梁 伸縮梁一般是為實(shí)現(xiàn)伸縮梁一般是為實(shí)現(xiàn)超前支護(hù)超前支護(hù)而設(shè)置的，伸縮值根據(jù)使而設(shè)置的，伸縮值根據(jù)使用要求確定，一般為用要求確定，一般為600800mm。 內(nèi)伸式伸縮梁，結(jié)構(gòu)可靠性好，接頂效果較差。外伸內(nèi)伸式伸縮梁，結(jié)構(gòu)可靠性好，接頂效果較差。外伸式伸縮梁，接頂效果好，結(jié)構(gòu)可靠性較差，易變形。式伸縮梁，接頂效果好，結(jié)構(gòu)可靠性較差，易變形。 二、側(cè)護(hù)板二、側(cè)護(hù)板 側(cè)護(hù)板裝置組成：側(cè)護(hù)板、彈簧筒、側(cè)推千斤頂、導(dǎo)向側(cè)護(hù)板裝置組成：側(cè)護(hù)板、彈簧筒、側(cè)推千斤

38、頂、導(dǎo)向桿和連接銷軸等。桿和連接銷軸等。 支架活動(dòng)側(cè)護(hù)板形式：直角式單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板、直角式支架活動(dòng)側(cè)護(hù)板形式：直角式單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板、直角式雙側(cè)可調(diào)活動(dòng)側(cè)護(hù)板和折頁式單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板。雙側(cè)可調(diào)活動(dòng)側(cè)護(hù)板和折頁式單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板。第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 直角式單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板直角式單側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板一一側(cè)固定式，一側(cè)活動(dòng)式。固側(cè)固定式，一側(cè)活動(dòng)式。固定側(cè)護(hù)板是梁的邊筋板，可定側(cè)護(hù)板是梁的邊筋板，可增加梁體強(qiáng)度，減輕支架重增加梁體強(qiáng)度，減輕支架重量。量。 適用于傾角較小適用于傾角較小(150時(shí)，必須采取防滑防倒措施。時(shí)，必須采取防滑防倒措施。 在支架底座旁邊裝設(shè)一個(gè)與防滑撬板在支架底座旁邊裝設(shè)

39、一個(gè)與防滑撬板3相連的防滑調(diào)架相連的防滑調(diào)架千斤頂千斤頂4，移架時(shí)千斤頂推出，推動(dòng)撬板頂在鄰架的導(dǎo)向，移架時(shí)千斤頂推出，推動(dòng)撬板頂在鄰架的導(dǎo)向板上，起導(dǎo)向防滑作用，頂梁之間裝有防倒千斤頂板上，起導(dǎo)向防滑作用，頂梁之間裝有防倒千斤頂2防止防止支架傾倒。支架傾倒。 1-頂梁頂梁2-防倒千斤頂防倒千斤頂3-撬板撬板4-防滑調(diào)架千斤頂防滑調(diào)架千斤頂 1-頂梁頂梁2-防倒千斤頂防倒千斤頂?shù)谖骞?jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 兩個(gè)防倒千斤頂兩個(gè)防倒千斤頂4裝在底座箱的上部，通過動(dòng)作，達(dá)到裝在底座箱的上部，通過動(dòng)作，達(dá)到防滑、防倒和調(diào)架作用防滑、防倒和調(diào)架作用多用于垛式支架多用于垛式支架 在相鄰兩支架的頂

40、梁在相鄰兩支架的頂梁(或掩護(hù)或掩護(hù)梁梁)與底座之間裝一個(gè)防倒千斤與底座之間裝一個(gè)防倒千斤頂頂2，通過鏈條或拉桿分別固定，通過鏈條或拉桿分別固定在各支架的頂梁和底座上，用在各支架的頂梁和底座上，用2防倒，用防倒，用4調(diào)架。調(diào)架。 1-頂梁頂梁2-防倒千斤頂防倒千斤頂4-防滑調(diào)架千斤頂防滑調(diào)架千斤頂?shù)谖骞?jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 十、液壓支架控制系統(tǒng)十、液壓支架控制系統(tǒng) 液壓支架按操縱閥與所控支架的相對(duì)位置分本架控制液壓支架按操縱閥與所控支架的相對(duì)位置分本架控制和鄰架控制。和鄰架控制。 本架控制：本架控制：操作者操縱所在支架的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)操作者操縱所在支架的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)

41、用普遍。簡單，應(yīng)用普遍。 鄰架控制：鄰架控制：操作者在支架內(nèi)操縱相鄰支架的控制系統(tǒng)，操作者在支架內(nèi)操縱相鄰支架的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便安全，但過架膠管多給移架帶來系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便安全，但過架膠管多給移架帶來不便。不便。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 按控制原理分全流量控制和先導(dǎo)控制。按控制原理分全流量控制和先導(dǎo)控制。 全流量控制：全流量控制：用全流量操縱閥直接向液壓缸工作腔輸用全流量操縱閥直接向液壓缸工作腔輸入壓力液，實(shí)現(xiàn)支架動(dòng)作。入壓力液，實(shí)現(xiàn)支架動(dòng)作。 先導(dǎo)控制：先導(dǎo)控制：通過先導(dǎo)閥驅(qū)動(dòng)主控閥實(shí)現(xiàn)支架各種動(dòng)作，通過先導(dǎo)閥驅(qū)動(dòng)主控閥實(shí)現(xiàn)支架各種動(dòng)作，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜

42、，可采用多芯膠管實(shí)現(xiàn)鄰架控制，過架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可采用多芯膠管實(shí)現(xiàn)鄰架控制，過架膠管少，操作省力，移架速度快。膠管少，操作省力，移架速度快。 按機(jī)械化程度分手動(dòng)控制和電液自動(dòng)控制。按機(jī)械化程度分手動(dòng)控制和電液自動(dòng)控制。 電液控制系統(tǒng)：電液控制系統(tǒng)：利用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制電液先導(dǎo)閥，利用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制電液先導(dǎo)閥，由電液先導(dǎo)閥驅(qū)動(dòng)主控閥，使液壓支架立柱、千斤頂伸出由電液先導(dǎo)閥驅(qū)動(dòng)主控閥，使液壓支架立柱、千斤頂伸出和縮回，按照采煤工藝要求編制程序后，通過微機(jī)實(shí)現(xiàn)工和縮回，按照采煤工藝要求編制程序后，通過微機(jī)實(shí)現(xiàn)工作面液壓支架各動(dòng)作的自動(dòng)運(yùn)行。作面液壓支架各動(dòng)作的自動(dòng)運(yùn)行。第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)

43、構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 第二階段第二階段為成組支架電液控制即沿工作面以若干臺(tái)支架為成組支架電液控制即沿工作面以若干臺(tái)支架為一組按給定的動(dòng)作順序移動(dòng)支架的半自動(dòng)化控制。為一組按給定的動(dòng)作順序移動(dòng)支架的半自動(dòng)化控制。 第三階段第三階段為全工作面采煤設(shè)備完全自動(dòng)化的電液控制，為全工作面采煤設(shè)備完全自動(dòng)化的電液控制，即支架電液控制系統(tǒng)與安裝有位置測量儀的采煤機(jī)、輸送即支架電液控制系統(tǒng)與安裝有位置測量儀的采煤機(jī)、輸送機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從巷道中的中央控制臺(tái)或機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從巷道中的中央控制臺(tái)或井上控制室進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。井上控制室進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。 支架電液控制系統(tǒng)階段：支架電液控制系統(tǒng)階

44、段： 第一階段第一階段為單臺(tái)支架電液控制，為單臺(tái)支架電液控制，即對(duì)單臺(tái)支架的單個(gè)動(dòng)作進(jìn)行控即對(duì)單臺(tái)支架的單個(gè)動(dòng)作進(jìn)行控制又可對(duì)支架的制又可對(duì)支架的“降柱降柱移架移架升升柱柱”循環(huán)進(jìn)行程序控制。循環(huán)進(jìn)行程序控制。第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 1電液控制系統(tǒng)組成電液控制系統(tǒng)組成 電源箱、中央控制臺(tái)、支架控制箱、本安型電液先導(dǎo)閥、電源箱、中央控制臺(tái)、支架控制箱、本安型電液先導(dǎo)閥、液壓主控閥組、壓力傳感器、位移傳感器和傳輸電纜等。液壓主控閥組、壓力傳感器、位移傳感器和傳輸電纜等。1-電源；電源；2-控制器供電電纜；控制器供電電纜；3-中央控制器；中央控制器；4-支架控制器；支架控制器；5-分

45、線盒；分線盒；6-壓力傳感器；壓力傳感器；7-電磁操縱閥；電磁操縱閥；8-過架電纜；過架電纜；9-位移傳感器；位移傳感器；10-輸電線輸電線第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇Tiefenbach公司電液控制系統(tǒng)公司電液控制系統(tǒng)第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (1)電源箱電源箱 防爆兼本安型，用于供給中央控制臺(tái)、支架控制箱、電防爆兼本安型，用于供給中央控制臺(tái)、支架控制箱、電液先導(dǎo)閥及傳感器等工作用電。液先導(dǎo)閥及傳感器等工作用電。 各國井下防爆標(biāo)準(zhǔn)不同，工作面電源數(shù)量不一，容量大各國井下防爆標(biāo)準(zhǔn)不同，工作面電源數(shù)量不一，容量大的為一臺(tái)，容量小的為多臺(tái)。一般的為一臺(tái)，容量小的為多臺(tái)。一般

46、1020臺(tái)支架設(shè)一臺(tái)電臺(tái)支架設(shè)一臺(tái)電源箱。源箱。第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (2)中央控制臺(tái)中央控制臺(tái)(主機(jī)主機(jī)) 微處理器、顯示屏幕、鍵盤、輸入輸出模塊、存貯器等微處理器、顯示屏幕、鍵盤、輸入輸出模塊、存貯器等組成的專用微機(jī)系統(tǒng)。組成的專用微機(jī)系統(tǒng)。 每工作面設(shè)一臺(tái)，置于順槽巷道中，用電纜與支架控制每工作面設(shè)一臺(tái)，置于順槽巷道中，用電纜與支架控制箱串聯(lián)。中央控制臺(tái)是全工作面電液控制系統(tǒng)的控制中心，箱串聯(lián)。中央控制臺(tái)是全工作面電液控制系統(tǒng)的控制中心，主要功能是修改、儲(chǔ)存支架控制箱運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)控工作面主要功能是修改、儲(chǔ)存支架控制箱運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)控工作面支架運(yùn)行情況，在自動(dòng)程序控制中協(xié)調(diào)

47、采煤機(jī)與支架同步支架運(yùn)行情況，在自動(dòng)程序控制中協(xié)調(diào)采煤機(jī)與支架同步運(yùn)行，為地面監(jiān)控室傳送工作面運(yùn)行情況及數(shù)據(jù)。運(yùn)行，為地面監(jiān)控室傳送工作面運(yùn)行情況及數(shù)據(jù)。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (3)支架控制箱支架控制箱 單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、通訊電路、驅(qū)動(dòng)單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、通訊電路、驅(qū)動(dòng)電路、電源、鍵盤等組成的微機(jī)控制系統(tǒng)。電路、電源、鍵盤等組成的微機(jī)控制系統(tǒng)。 每架一臺(tái)，相鄰支架控制箱用電纜連通。液壓支架控制每架一臺(tái)，相鄰支架控制箱用電纜連通。液壓支架控制箱是支架電液控制樞鈕，主要功能是通過操作鍵盤輸入的箱是支架電液控制樞鈕，主要功能是通過操作鍵盤輸入的指令可

48、使左右支架實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，接收中央控制臺(tái)信息指令可使左右支架實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，接收中央控制臺(tái)信息以及壓力傳感器、位移傳感器的反饋信號(hào)，經(jīng)微機(jī)判斷處以及壓力傳感器、位移傳感器的反饋信號(hào)，經(jīng)微機(jī)判斷處理后監(jiān)測該控制箱所控制支架的程序動(dòng)作，顯示和修改單理后監(jiān)測該控制箱所控制支架的程序動(dòng)作，顯示和修改單臺(tái)支架的運(yùn)行參數(shù)。臺(tái)支架的運(yùn)行參數(shù)。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (4)位移傳感器位移傳感器 采用直流差動(dòng)式、干簧管式或電磁開關(guān)式等結(jié)構(gòu)。大多采用直流差動(dòng)式、干簧管式或電磁開關(guān)式等結(jié)構(gòu)。大多安裝在支架的推移千斤頂上，用以測量支架和輸送機(jī)的相安裝在支架的推移千斤頂上，用以測量支架和輸送機(jī)的相對(duì)位

49、移量。對(duì)位移量。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (5)壓力傳感器壓力傳感器 常用電阻應(yīng)變式結(jié)構(gòu)，安裝在支架立柱下腔管路上，用常用電阻應(yīng)變式結(jié)構(gòu)，安裝在支架立柱下腔管路上，用以測量立柱下腔的壓力。以測量立柱下腔的壓力。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (6)電液先導(dǎo)閥電液先導(dǎo)閥 電液先導(dǎo)閥是電液轉(zhuǎn)換元件，用于控制液壓主控閥組。電液先導(dǎo)閥是電液轉(zhuǎn)換元件，用于控制液壓主控閥組。由支架控制箱輸出的直流電驅(qū)動(dòng)電磁鐵或微電機(jī)等電氣元由支架控制箱輸出的直流電驅(qū)動(dòng)電磁鐵或微電機(jī)等電氣元件，使兩位三通先導(dǎo)閥開通，停電后依靠彈簧力量自動(dòng)將件，使兩位三通先導(dǎo)閥開通，停電后依靠彈簧力量自動(dòng)將閥關(guān)閉。

50、閥關(guān)閉。 (7)主控閥組主控閥組 多為兩位三通多片組合閥。利用電液先導(dǎo)閥的開啟和關(guān)多為兩位三通多片組合閥。利用電液先導(dǎo)閥的開啟和關(guān)閉，控制主控閥通向立柱、千斤頂?shù)母邏阂后w的通和斷。閉，控制主控閥通向立柱、千斤頂?shù)母邏阂后w的通和斷。主控閥一般通徑較大，通液能力強(qiáng)，以實(shí)現(xiàn)立柱、千斤頂主控閥一般通徑較大，通液能力強(qiáng)，以實(shí)現(xiàn)立柱、千斤頂?shù)目焖龠\(yùn)動(dòng)。的快速運(yùn)動(dòng)。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 (8)分線盒及電纜分線盒及電纜 分線盒與電纜用于控制系統(tǒng)各電氣元部件的接線與連接。分線盒與電纜用于控制系統(tǒng)各電氣元部件的接線與連接。分線盒一般為全密封的金屬盒，電纜為

51、帶有防護(hù)膠管的多分線盒一般為全密封的金屬盒，電纜為帶有防護(hù)膠管的多芯電纜。芯電纜。架間通訊電纜架間通訊電纜第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 2基本控制方式基本控制方式 單架單動(dòng)作雙向控制方式、單架自動(dòng)循環(huán)雙向控制方式單架單動(dòng)作雙向控制方式、單架自動(dòng)循環(huán)雙向控制方式和成組支架自動(dòng)程序控制方式。和成組支架自動(dòng)程序控制方式。 保留手動(dòng)檢修控制方式。保留手動(dòng)檢修控制方式。 (1)單架單動(dòng)作雙向控制方式單架單動(dòng)作雙向控制方式 在工作面任意一臺(tái)支架控制箱上逐個(gè)控制左鄰架或右鄰在工作面任意一臺(tái)支架控制箱上逐個(gè)控制左鄰架或右鄰架所有立柱和千斤頂?shù)纳?、縮動(dòng)作。架所有立柱和千斤頂?shù)纳?、縮動(dòng)作。 (2)單架自

52、動(dòng)循環(huán)雙向控制方式單架自動(dòng)循環(huán)雙向控制方式 在工作面任意一臺(tái)支架控制箱上控制左鄰架或右鄰架的在工作面任意一臺(tái)支架控制箱上控制左鄰架或右鄰架的降柱降柱移架移架升柱自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作。升柱自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作。 (3)成組支架自動(dòng)程序控制方式成組支架自動(dòng)程序控制方式 根據(jù)支架動(dòng)作的多少和工作面采煤工藝不同情況，編制根據(jù)支架動(dòng)作的多少和工作面采煤工藝不同情況，編制不同的程序軟件。不同的程序軟件。 例如，對(duì)于支撐掩護(hù)式帶挑梁裝置支架，操作者首先可例如，對(duì)于支撐掩護(hù)式帶挑梁裝置支架，操作者首先可在采煤機(jī)所在位置附近的若干臺(tái)支架上，按照采煤工藝的在采煤機(jī)所在位置附近的若干臺(tái)支架上，按照采煤工藝的要求，分別預(yù)先設(shè)置要求，

53、分別預(yù)先設(shè)置A、B、C、D動(dòng)作流程。動(dòng)作流程。 第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇A-挑梁收；挑梁收；B-降移升；降移升；C-挑梁伸；挑梁伸；D-輸送機(jī)輸送機(jī)第五節(jié)第五節(jié) 支架結(jié)構(gòu)選擇支架結(jié)構(gòu)選擇 A流程流程支架挑梁收。在采煤機(jī)前滾筒之前第支架挑梁收。在采煤機(jī)前滾筒之前第2架或架或第第3架予置此動(dòng)作。架予置此動(dòng)作。 B流程流程支架降柱支架降柱移架移架升柱循環(huán)動(dòng)作。在采煤機(jī)前升柱循環(huán)動(dòng)作。在采煤機(jī)前滾筒之后第滾筒之后第2架或第架或第3架予置此動(dòng)作。架予置此動(dòng)作。 C流程流程支架挑梁伸。在支架挑梁伸。在B流程動(dòng)作支架之后第流程動(dòng)作支架之后第1架或架或第第2架予置此動(dòng)作。架予置此動(dòng)作。 D流程流程支架推輸送機(jī)。在采煤機(jī)后滾筒之后第支架推輸送機(jī)。在采煤機(jī)后滾筒之后第10架架予置此動(dòng)作。予置此動(dòng)作。 完成予置動(dòng)作后，操作者在工作面內(nèi)任意一臺(tái)支架上完成予置動(dòng)作后，操作者在工作面內(nèi)任意一臺(tái)支架上(一般應(yīng)在可視范圍內(nèi)一般應(yīng)在可視范圍內(nèi))按程序啟動(dòng)按鍵后，被預(yù)置按程序啟動(dòng)按鍵后，被預(yù)置A、B、C、D流程的支架即自動(dòng)地完成各自的動(dòng)作。流程的支架即自動(dòng)地完成各自的動(dòng)作。 動(dòng)作結(jié)束后即把動(dòng)作準(zhǔn)備指令傳遞給該組的下一臺(tái)支架，動(dòng)作結(jié)束后即把動(dòng)作準(zhǔn)備指令傳遞給該組的下一臺(tái)支架，經(jīng)過一個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔后，再下一臺(tái)支架自動(dòng)地再重復(fù)經(jīng)過一個(gè)規(guī)定的時(shí)間間