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1、液壓支架四連桿的設(shè)計和液壓支架的使用維護畢業(yè)論文緒論(概述)液壓支架是在摩擦支柱和單體液壓支柱等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的工作面機械化支護設(shè)備。它與滾筒采煤機、可彎曲刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機及膠帶輸送機等組成一個有機的整體,實現(xiàn)了采、支、運等主要工序的綜合機械化采煤工藝,從而使長壁采煤技術(shù)進入了一個新的階段。液壓支架能可靠而有效的支撐和控制工作面頂板,隔離采空區(qū),防止矸石竄入工作面,保證作業(yè)空間,并且能夠隨著工作面的推進而機械化移動,不斷的將采煤機和輸送機推向煤壁,從而滿足了工作面高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)的要求。液壓支架的總重量和初期
2、投資費用占工作面整套綜采設(shè)備的60%~~70%左右,因此液壓支架成了現(xiàn)代采煤技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。1)液壓支架使用現(xiàn)狀液壓支架的設(shè)計、制造和使用,從1854年英國研制成功了支架發(fā)展到現(xiàn)在,已經(jīng)基本成熟。他已經(jīng)形成了能適應(yīng)各種不同煤礦地質(zhì)條件的各類液壓支架。從液壓支架的形式來看,有支撐式液壓支架發(fā)展到掩護式液壓支架和支撐掩護式液壓支架。從支架的質(zhì)量來看,有輕型液壓支架、中型液壓支架和重型液壓支架,從支撐高度來看,有薄煤層液壓支架、中厚煤層支架和厚煤層液壓支架,其中厚煤層液壓支架又分厚煤層一次采全高液壓支架、厚煤層分層
3、開采液壓支架和放頂煤液壓支架。從用途來看,有端頭液壓支架和中間液壓支架。所以從支架的現(xiàn)狀來看,液壓支架已經(jīng)發(fā)展到一個完整的液壓支架體系。從液壓支架的設(shè)計來看,由過去的手工設(shè)計發(fā)展到全部計算機程序設(shè)計。2)液壓支架的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀液壓支架是綜合機械化工作面的主體設(shè)備,它能可靠而有效地支撐和控制工作面頂板,隔離采空區(qū),保持安全的地下作業(yè)空間,并實現(xiàn)回采工作面及其相關(guān)設(shè)備的機械化推移。液壓支架與采煤機、可彎曲輸送機和順槽轉(zhuǎn)載機配合,構(gòu)成了回采工作面的綜合機械化設(shè)備,從而為煤礦地下開采實現(xiàn)高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。因
4、此,采用液壓支架支護頂板是當代采煤技術(shù)的一次重要變革,也是煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標志。3)國外液壓支架現(xiàn)狀62支護和控制頂板,保持工作面的安全生產(chǎn)空間,是煤礦地下開采中的首要任務(wù)。在二十世紀五十年代前,國內(nèi)外煤礦生產(chǎn)中,基本上均采用木支柱、木頂梁或金屬摩擦支柱和鉸接頂梁來支護頂板。1954年英國首次研制出液壓支架,將液壓技術(shù)應(yīng)用到支護設(shè)備上,從而開辟了回采工作面支護設(shè)備的技術(shù)革命。從二十世紀六十年代起,國外各主要產(chǎn)煤國家,如前蘇聯(lián)、英國、法國、澳大利亞、美國、波蘭等國家均相繼大力發(fā)展和研制了各種型式的液壓支架,并在煤
5、礦生產(chǎn)中獲得了廣泛而成功的應(yīng)用,從根本上改變和提高了地下開采的作業(yè)條件和安全性。據(jù)統(tǒng)計,目前這些主要產(chǎn)煤國家的地下開采綜合機械化程度己達到90%左右,取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。八十年代以來,世界主要采煤國家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本、實現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)做努力,他們積極開發(fā)和應(yīng)用新技術(shù),致力于高性能、高可靠性的新一代重型液壓支架的研制。目前,以液壓支架為主體的地下開采設(shè)備,己逐步向程控、遙控和自動化方向發(fā)展。這種新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅(qū)動的電液控制閥,推移千斤頂裝有位移傳感器,采煤機裝有紅外線
6、傳感裝置,立柱缸徑超過400mm。為減少割煤時間,一般采用0.8~1m的截深。支架還采用屈服強度800~1000MPa的鋼板,既有較高的強度、硬度和韌性,又具有良好的冷焊性能。隨著長壁工作面長度的不斷增加,為適應(yīng)快速移架的需要,國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站,其額定壓力為40~50MPa,額定流量400~500L/min,可實現(xiàn)工作面成組或成排快速移架,達到6~8s/架。美國是世界上最先進的采煤國家,早在1990年就已采用額定壓力50MPa、額定流量478L/min的乳化液泵站,以實現(xiàn)支架快速推進,移架速度達6
7、~8s/架。美國的高產(chǎn)高效工作面采用兩柱掩護式支架,使用壽命8~10年,可用率高達95%~98%。支架平均工作阻力6470kN(最大為9800kN),支架寬度普遍增大,中心距達到1.75m,并向2m發(fā)展,增大架寬有利于減少工作面架數(shù)、縮短移架時間、增加有效工作時間和提高單產(chǎn)。如洛斯公司20英里礦在250×5280m長壁綜采面用工作阻力為2×8565kN電液控制兩柱掩護式支架,1997年6月產(chǎn)商品煤90.43萬t,成為世界上首次月產(chǎn)商品煤近百萬噸的工作面;1995年9月,阿科煤炭公司的西糜鹿礦用工作阻力為8900kN
8、電流控制的兩柱掩護式支架,月產(chǎn)煤達到60.11萬t。美國綜采工作面最高日產(chǎn)超7萬t,最高工效1336t/工。澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn),使用兩柱掩護式支架,支架的平均工作阻力為7640kN。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護式支架,在1995年8月8日創(chuàng)下澳大利亞有史以來日產(chǎn)3.41萬t的最高記錄,62班產(chǎn)一直保持在5000~6000t。英國也在