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《大同煤田特厚煤層開(kāi)采工作面液壓支架選型設(shè)計(jì)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、大同煤田特厚煤層開(kāi)采工作面液壓支架選型設(shè)計(jì)論文.freel-20m，所以作為綜合機(jī)械化、高產(chǎn)高效工作面的主要設(shè)備之一的液壓支架的選型，便成為礦井能否安全、高效生產(chǎn)的一個(gè)重要課題。1液壓支架架型選擇厚煤層開(kāi)采的液壓支架，大體可分為以下3類：①一次采全高液壓支架，俗稱大采高液壓支架；②頂煤冒落法液壓支架。俗稱放頂煤液壓支架；③分層開(kāi)采的液壓支架，俗稱鋪網(wǎng)液壓支架。根據(jù)大同煤田新建的幾座礦井的實(shí)際情況煤層厚度在10m～20m之間，若采用一次采全高技術(shù)，對(duì)采煤機(jī)、液壓支架研制難度大，且運(yùn)輸、安裝及支架管理方面也存在很大困難；若采用
2、分層開(kāi)采技術(shù)，下分層開(kāi)采金屬網(wǎng)假頂?shù)墓芾韺⒊蔀橛绊懓踩a(chǎn)的一道難題，一旦發(fā)生撕網(wǎng)現(xiàn)象，勢(shì)必造成事故。而采用頂煤冒落法開(kāi)采已成為近年來(lái)厚煤層開(kāi)采的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，在國(guó)際國(guó)內(nèi)得到了迅速發(fā)展和廣泛普及。同時(shí)，放頂煤液壓支架的設(shè)計(jì)先后經(jīng)歷了高位、中位、低位的3個(gè)發(fā)展階段，其中，采用頂梁開(kāi)“天窗”的高位放頂煤液壓支架對(duì)復(fù)雜煤層的適應(yīng)性差，并且在結(jié)構(gòu)上存在：①放煤口位置距離煤壁較近，對(duì)煤層冒放性要求較高，一方面要求粱端距頂煤完整，不冒頂、不片幫，另一方面要求頂粱后端放煤口處頂煤破碎、能順利放出；②放煤時(shí)，正常人行通道基本上被切斷，減少
3、了工作面安全出口等不可克服的缺陷，已很少使用。采用掩護(hù)粱開(kāi)“天窗”的中位放頂煤液壓支架，雖然克服了高位放頂煤支架的一些缺點(diǎn)，但是由于受放頂煤口尺寸的限制，架與架之間有三角煤放不下來(lái)，形成“脊背損失”，且放煤口易被大塊煤堵塞，致使放煤效率低；同時(shí)掩護(hù)梁不能擺動(dòng)，二次破煤能力差，極易發(fā)生運(yùn)輸機(jī)卡死現(xiàn)象。采用尾粱插板式結(jié)構(gòu)的低位放頂煤液壓支架具有以下特點(diǎn)：①尾梁可擺動(dòng)，且擺動(dòng)角度大，造成放煤空間大，有利于頂煤的冒落，放煤效率高；②煤壁到放煤處距離長(zhǎng)，且經(jīng)過(guò)頂板來(lái)壓和頂梁的反復(fù)支撐，使頂煤破碎較充分、極易放煤；③適應(yīng)性強(qiáng)。在急傾斜
4、煤層和緩傾斜中硬煤層，軟煤層都取得了成功。故筆者認(rèn)為，大同煤田新建礦的液壓支架架型以低位放頂煤液支架為宜。2液壓支架主要參數(shù)的確定2.1采、放比的確定考慮到大同煤田屬于堅(jiān)硬頂板、堅(jiān)硬煤層的“兩硬”地質(zhì)條件，煤壁較穩(wěn)定，頂板易管理，且為了使前后部運(yùn)輸機(jī)運(yùn)量盡可能協(xié)調(diào)平衡，頂煤放煤效率盡可能高，以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)，而割煤速度通常大于放頂煤速度，故采放比應(yīng)以1：1.5～1：2為宜，所以支架的機(jī)采高度一般選取4.5m～5m。2.2工作阻力及初撐力的確定由于大同煤田屬于堅(jiān)硬頂板，頂板不易冒落，直接頂或老頂懸頂時(shí)間長(zhǎng)，切頂線在頂梁后方
5、或煤壁里，如果工作阻力較低?？赡茉斐芍Ъ芟蛎罕谝苿?dòng)，使整個(gè)工作面垮落，所以應(yīng)選用較大工作阻力和較大支護(hù)強(qiáng)度。塔山煤礦10000kN、13000kN兩套液壓支架短時(shí)間損壞，改用15000kN支架便是有力的例證。同時(shí)，考慮到大同煤田頂煤比較硬，為了有利于頂煤破碎、提高放煤效率，初撐力應(yīng)約等于工作阻力的80％～85％為宜。2.3支架中心距和支架寬度的確定厚煤層開(kāi)采液壓支架最大高度一般大于3.5m，穩(wěn)定性較差，所以為了防止支架傾斜應(yīng)選用寬系列中心距，即L=1.75。和較大寬度，頂梁寬度應(yīng)大于1.65m，活動(dòng)側(cè)護(hù)板伸出時(shí)，支架寬度應(yīng)
6、達(dá)到1.85m～1.88m為宜。2.4梁端距確定大采高高產(chǎn)高效工作面一般選用采煤機(jī)較大、截割滾筒直徑大于2m，為了防止由于工作面底板不平和采煤機(jī)垂直分力使搖臂和滾筒向支架傾斜，造成割頂梁現(xiàn)象，故梁端距應(yīng)選用較大值350mm～480nm。3液壓支架主要結(jié)構(gòu)件型式的確定3.1頂粱型式的確定放頂煤工作面，頂梁支護(hù)表面為頂煤，其穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖層頂板，所以為了確保支護(hù)性能，應(yīng)選用切頂性能好的整體頂梁，以保證支架對(duì)頂煤的平衡能力，提高支架支護(hù)覆蓋率。同時(shí)。為了便于割煤后可以直接支護(hù)暴露部分，防止片幫煤的產(chǎn)生，頂梁應(yīng)配置內(nèi)伸式伸縮梁結(jié)
7、構(gòu)，伸縮量一般等于采煤機(jī)截深。其次，為了適應(yīng)左右工作面的開(kāi)采，頂梁選用直角式雙側(cè)可調(diào)側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)。3.2掩護(hù)梁型式的確定由于大同煤田屬于堅(jiān)硬頂板，頂板懸頂時(shí)間長(zhǎng)，而且大采高支架高度較大、穩(wěn)定性較差，故應(yīng)盡可能在滿足支架工作需要的情況下，縮短掩護(hù)梁長(zhǎng)度，增大掩護(hù)梁與后連桿夾角，以提高掩護(hù)梁抗扭能力。3.3底座型式的選擇為了滿足放頂煤和大采高的要求，底座應(yīng)采用剛性分體底座。即采用中分式底板，使推移裝置直接落在底板上，保證浮煤、碎矸隨支架移架時(shí)從后端推到采空區(qū)，同時(shí)應(yīng)盡可能加大底座長(zhǎng)度和寬度，以提高支架的穩(wěn)定性。一般底座寬度應(yīng)為中
8、心距減100mm～150mm。即在1600mm～1650mm，長(zhǎng)度取移架步距的4倍，即3200mm左右。3.4推移裝置型式的選擇由于厚煤層工作面，液壓支架長(zhǎng)度大、重量大，前推移裝置選用長(zhǎng)推移桿倒拉式推移裝置，具有千斤頂大腔力拉架，小腔力推溜及拉架力大的特點(diǎn)，且拉架時(shí)，推移千斤頂作用力對(duì)底座前端產(chǎn)生垂直向
