支架架型选择

第一章 液压支架的选型第三节 液压支架的架型选择一、架型的选择当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表1-4选择支架型式。

使用表1—4时，考虑下列因素：1）煤层厚度为3.3 ~3.7米，顶板有侧向推力时，一般不宜采用支撑式支架。

2）煤层烦角为1 0～120(支撑式支架取下限，掩护式取上限)以上时，支架不必考虑防滑防倒装置。

3）底板强度、支架对底板比压应小于底板岩石允许抗压强度。

4）瓦斯涌出量大应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。

5) 设备成本，能同时允许选用不同架型时，应优先选用价格便宜的支架。

老顶级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 直接顶类别12312 31234 4架 型掩护式 掩护式 支撑式 掩护式 掩护或支撑掩护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑式 采高＜2.5m 时支撑掩护式采高＞2.5m 时支架支护强度/MP a采高/m1 0.294 1.3×0.294 1.6×0.294 ＞2×0.294结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区2 0.343(0.245) 1.3×0.343(0.245) 1.6×0.343 ＞2×0.343 3 0.441(0.343) 1.3×0.441(0.343) 1.6×0.441 ＞2×0.441 40.539(0.441)1.3×0.539(0.441)1.6×0.539＞2×0.55表1-4 适应不同等级顶板的架型和支护强度另外，表1-4中的支护强度是指单位面积上的支撑力大小，括号内数字是掩护式支护强度；但允许有5％的波动范：1.3，1.6，2分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ级老顶比l 级老顶的增压倍数，Ⅳ级老顶由于地质条件变化较大，只给出最低限2，具体数字应根据实际情况确定，单体液压支柱的支护密度，可用表中的支护强度除以工作阻力计算。

支护设备选型（1）工作面顶板管理方式及支架型式国内外长壁工作面生产经验表明，液压支架是工作面装备中对生产能力影响最大的设备，因此必须把支架的可靠性放在首位，不但要稳定可靠，故障率低，而且使用寿命长。

近年来液压支架朝重型化发展，结构型式简单实用，支架工作阻力不断增大，一般为6000kN ～8000kN ，最大达到10000kN 。

根据3号煤层顶、底板条件及工作面采煤设备配套的要求，设计本矿井回采工作面采用全部冒落法管理顶板。

并结合工作面最大采高3.3m 和邻近矿井机械化开采的实践经验，初步确定选用ZY3300/11/23型掩护式液压支架。

1）支架支护强度支架的结构尺寸确定之后，与支架重量和成本关系最大的参数是支架的支护强度。

从理论上分析，合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。

支护强度过大，不仅增加支架重量和设备投资，而且给搬运、安装带来困难；过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落，使顶板破碎，造成顶板维护困难。

因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。

但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算，主要以经验法或实测数据，来确定支架的支护强度。

支架支护强度采用下列经验公式计算：βαγcos 1）（-'⋅⋅≥K q H q式中：q ——液压支架的支护强度，MPa ； H ——采高，平均2.2m ；γ——顶板岩石视密度，一般取2.3t/m 3；K ——顶板岩石破碎膨胀系数，一般取1.25～1.5； α——工作面倾角，（°）；β——附加阻力系数，二排柱支架取1.6，单排柱支架取1.2；q '——顶板周期来压动载系数。

q '值可按以下情况选取：周期来压不明显顶板：q '取1.1；周期来压明显顶板：q '取1.3；周期来压强烈顶板：q '取1.5～1.7。

则：a q MP 31.02.16cos 13.13.13.22.2=⨯-⨯⨯≥）（2）支架工作阻力支架工作阻力P 应满足顶板支护强度要求，即支架工作阻力由支护强度和支护面积所决定。

⽀架选型⼀、2-2-601⼯作⾯⽀架选型1、河南理⼯⼤学矿⼭开发设计研究所设计（1）⽀架选型原理影响液压⽀架选型的主要因素有顶板(直接顶、⽼顶)和底板岩性，煤层可采厚度，煤层倾⾓，煤层⽡斯含量等，⽀架设计遵循四个原则：①⽀护强度与⼯作⾯矿压相适应；②⽀架架型结构与煤层赋存条件相适应；③与底板的⽐压和底板的抗压强度相适应；④⽀架通风断⾯与⼯作⾯通风要求相适应。

（2）液压⽀架⽀护⾼度的确定⽀架⾼度⼀般按下式计算：Hmax≥Mmax+0.2Hmin≤Mmin－0.2式中：Hmax、Hmin——⽀架最⼤、最⼩⾼度，m；Mmax、Mmin——⼯作⾯最⼤、最⼩采⾼，m；⼯作⾯最⼤采⾼Mmax＝2.5m，⽀架最⼤⾼度取为Hmax=2.7m；采⽤双伸缩⽴柱，根据⽀架设计特点，确定液压⽀架最⼩⽀护⾼度Hmin=1.2m。

（3）液压⽀架的架型选择液压⽀架选型的主要依据是顶、底板性质、煤层条件和经济成本等，其中起决定性影响的因素是顶板性质。

同时还应考虑顶板级别划分的模糊性，在顶板类、级⼤致估定的条件下，宜侧重于选⽤防护性能较好的架型。

2-1煤层⼤部分已经开采完毕，2-2煤层位于2-1煤层下部，根据《2#下煤层⼯作⾯布置》图可知，2-2煤层与2-1煤层层间距1m ～6m，因此2-2煤层开采是在2-1采空区冒落压实矸⽯的再⽣直接顶下开采。

综合考虑2-2煤层顶底板不稳定或中等稳定，⽐较破碎易冒落的特性，因此⽀架的必须具有很强的护顶、防⽌⽀架前端的顶板冒落空顶的特性。

综合考虑，确定选⽤两柱式液压⽀架。

（4）液压⽀架⼯作阻⼒的确定根据矿井地质报告中描述：2-2煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，质软，厚度0.50—12.00m。

底板⼤部为泥岩，质较软，局部为细砂岩，质硬，厚度2.00—8.00m。

与2-1煤层层间距为0.10—12.00m，平均5.60m左右。

根据矿井现有⽣产状况，2#煤层分开区，即2-1煤层和2-2煤层。

其中2-1煤层⼤部分已经开采完毕。

管道支架选型的基本原则管道支架的选型应该考虑到管道的材质和尺寸。

不同材质和尺寸的管道需要不同类型和规格的支架来保证稳固和安全。

例如，对于金属管道，常见的选型有金属支架和吊架，可以根据管道的直径和重量来选择合适的型号和规格。

而对于塑料管道，则需要选择与其兼容的塑料支架，以避免产生化学反应或损坏管道。

管道所处的环境和工况也是选型的重要考虑因素。

不同的环境和工况对管道支架的要求不同。

例如，在室内环境中，通常可以选择普通的金属或塑料管道支架。

而在户外或潮湿的环境中，应选择具有防腐蚀和耐候性能的支架，以保证其长期使用。

另外，在高温或低温环境下，也需要选择具有耐高温或耐低温性能的支架，以保证管道的正常运行。

管道支架的安装方式也需要考虑。

常见的安装方式有固定式和可调节式。

固定式支架适用于稳定的管道系统，一般不需要频繁调整。

而可调节式支架适用于需要经常调整高度或位置的管道系统，可以根据实际需要进行灵活调整。

在选型时，需要根据管道系统的特点和需求来选择合适的安装方式。

管道支架的质量和可靠性也是选型的重要考虑因素。

选择质量可靠、具有良好耐久性的支架，可以保证管道系统的长期稳定运行，减少维修和更换的频率。

同时，选型时还要考虑支架的负荷能力和抗震性能，以保证在外部冲击或地震等情况下，管道系统能够安全可靠地工作。

成本也是选型时需要考虑的因素之一。

选择合适的管道支架既要满足技术要求，又要符合预算限制。

因此，在选型时需要综合考虑支架的性能、质量和价格等因素，找到最佳的平衡点。

管道支架的选型应该根据管道的材质和尺寸、环境和工况、安装方式、质量和可靠性以及成本等因素进行综合考虑。

只有在考虑全面的基础上，才能选择到合适的管道支架，保证管道系统的安全稳定运行。

常用模板支架类型有哪些引言在建筑和工程领域中，模板支架是一种重要的设备，用于支撑和固定混凝土结构的施工模板。

模板支架类型繁多，每种类型都有其特定的用途和优势。

本文将介绍一些常用的模板支架类型，以帮助读者了解各种类型的特点和适用范围。

1. 脚手架式模板支架脚手架式模板支架是最常见和常用的类型之一。

它由支撑柱、水平横梁和斜杆组成，形成一个框架结构。

该类型的模板支架可以快速搭建、拆卸和调整，适用于各种建筑结构的施工。

它具有结构稳定、承载力强和灵活性好的特点。

2. 钢管式模板支架钢管式模板支架是由钢管和连接件组成的结构。

它可以根据需要进行调整，适用于各种形状和高度的构筑物。

钢管式模板支架的优点包括强度高、稳定性好、灵活性大和施工效率高。

它通常用于大型建筑项目，如高层建筑、大跨度结构和桥梁。

3. 螺旋式模板支架螺旋式模板支架是一种独特的支撑结构，由螺旋柱和螺旋梁组成。

它的特点是安装简便、调整方便和承载能力强。

螺旋式模板支架可以在各种地形和环境条件下使用，适用于斜坡、山地和河流等特殊场地。

4. 钢梁式模板支架钢梁式模板支架主要由横梁和立柱组成，形成一个平面结构。

它适用于需要大面积支撑的工程，如大型混凝土地板和屋面的施工。

钢梁式模板支架具有高强度、刚性好和安装简单的特点。

5. 悬挑式模板支架悬挑式模板支架是用于悬挑结构施工的一种特殊类型。

它由支撑柱、悬挑梁和固定装置组成。

该类型的模板支架可以提供良好的支撑和固定，使悬挑结构在施工期间保持稳定。

悬挑式模板支架适用于桥梁悬挑段、建筑物外悬挑部分等场景。

6. 梯形支撑模板支架梯形支撑模板支架是通过梯形支撑柱来提供支撑的一种特殊类型。

它适用于需要在施工过程中调整高度和角度的场景，如不规则形状的建筑结构和斜坡地形。

梯形支撑模板支架的稳定性和灵活性使其成为这些场景的理想选择。

结论在建筑和工程施工中，选择适当的模板支架类型对确保施工质量和进度至关重要。

本文介绍了一些常用的模板支架类型，包括脚手架式、钢管式、螺旋式、钢梁式、悬挑式和梯形支撑式。

综采液压支架选型及参数确定、前言宝源煤矿位于包头市石拐区煤田，原为30万t/a的地方小煤矿，采煤方法为房柱式采煤法。

经过煤炭资源整合，生产能力将扩大为120万t/a,采煤方法采用综合机械化采煤法。

根据该矿井煤层为浅埋深的特点，对综采支架选型和参数进行了设计。

2、地质概况该矿井主采煤层为侏罗系中下统延安组6-2煤，煤层平均埋深为120m左右，厚度3～6.2m，平均4.1m，倾角0～1°。

煤层顶板以上30m至底板以下20m范围内的岩石以深灰色砂质泥岩为主，次为粉砂岩。

煤层顶底板泥岩类自然状态抗压强度均小于30mpa，为软弱岩类，软化系数小于0.19，且在水中有崩解破坏现象。

岩石强度在吸水状态为自然状态的1/3～1/5，煤层顶底板岩石的稳固性较差，属于典型的浅埋深煤层。

3、深掩埋浅煤层顶板来压特点浅埋深煤层可以分为2种类型。

a类型：基岩比较薄、松散载荷层厚度比较大的浅埋深煤层，其顶板破断为整体切落形式，易于出现顶板台阶下沉，老顶为单一关键层结构的煤层，此类厚松散层浅埋深煤层称为典型的浅埋深煤层。

厚度比较大、松散载荷层厚度比较小的浅埋深煤层，其矿压显现规律介于普通工作面与浅埋深煤层工作面之间,表现为两组关键层，存在轻微的台阶下沉现象。

可称为近浅埋深煤层。

东胜煤田属于b类型浅埋深煤层。

深掩埋浅煤层工作面的主要矿压特征就是老顶破断运动轻易波及地表。

顶板难于构成平衡的结构。

来压存有显著动载现象。

4、架型选择的依据架型挑选必须考量支架的有关尺寸、结构特征，掘进性能必须与煤层地质条件、矿压显现出来规律以及工作面服务设施设备相适应。

①煤层地质条件：根据部颁标准mt553-1996煤层顶上底板分类标准，该煤层轻易顶上为i类，基本顶上为ⅱ类，底板为ⅱ类。

②矿压显现出来规律：矿压特征就是老顶破断运动轻易波及地表．顶板难于构成平衡的结构，压力很大，来压存有显著动载现象。

③工作顶板岩层基本为冒著落带和裂隙拎。

b类型：基岩面服务设施设备型号及参数(见到表中1)。

采煤工作面支架选型计算
综采能否实现安全高效关键在于架型选择是否合理。

15号煤层首采区选用综采放顶煤液压支架。

1、支护设备强度确定
根据矿压理论，工作面支架承受的最大压力为6-8倍采高的顶板岩石的重量，现取8倍采高的顶板岩石重量计算：
F=8×h×L控×b×γ×g=8×2.5×5.154×1.5×2.7×9.8=4091KN
式中：F——工作面上覆8倍采高岩石所需支撑阻力；
γ——上覆岩层平均容重，2.7t/m3；
h——工作面采高，2.5m；
L控——工作面最大控顶距，5.154m；
b——支架宽度，1.5m；
g——重力换算单位，取9.8 m/s2。

设计选用ZF6800/17/32D型支架（预留智能化端口），工作阻力6800KN。

根据以上计算，可满足回采工作面顶板支护要求。

ZF6800/17/32D液压支架技术特征见下表。

液压支架技术特征表
矿井15号煤层回采工作面顺槽超前支护超前20m 支护采用ZQL2×3200/19/38型超前支架。

回采工作面端头及顺槽超前支护20m范围内，巷道高度不得低于2m。

大倾角软煤层综采放顶煤支架的选型设计与使用综采放顶煤在我国已获得巨大成功,但是,在大倾角、软煤层、多断层、有仰采俯采的复杂地质条件下，用综采放顶煤技术实现高产高效。

现将有关情况介绍如下：1根据已探明的地质资料,地质条件相当复杂,煤层倾角15°～38°,煤层赋存起伏变化大。

煤层厚度4～8m,平均厚度6m左右,顶板为砂质泥岩,底板为粉细砂岩。

中间有0.05～0.2m3层夹矸。

首采工作面,煤层厚度4.23～7.53m,平均厚度5.88m,倾角15°～28°,煤质硬度f=0.8～1.5,顶板伪顶为砂质泥岩,厚0～1m;直接顶为Ⅱ类,砂质泥岩,厚1.3m,垮落步距12m;老顶为Ⅱ级细中粒砂岩,厚8～12m,初次来压步距35m;底板为粉砂岩与细砂互层,厚9～12m,抗压强度3.4Mpa。

该工作面内有大小断层15条,其中落差5m以上的有两条。

从首采面的地质条件可以看出,煤层倾角大,煤质软,断层多,且沿工作面走向起伏变化大。

在这样的条件下实现综放工作面高产高效的难度是相当大的。

2 支架的选型与支架的结构设计2.1 对支架的要求,选择合理、适用的支架架型就成为我们发展综放技术能否成功的关键。

通过对目前国内外有关综采放顶煤液压支架的调研考察,对工作面放顶煤液压支架架型提出如下要求：(1)支架要有较高的稳定性和抗扭性能,并配备可靠的防倒防滑系统; (2)回收率要高,能实现采放平等作业;(3)工作时产生的煤尘小;(4)有较好的仰采、俯采性能;(5)放煤口通畅,操作灵活可靠;(6)保证足够的通风断面。

根据以上要求选定了后四连杆型式的低位放顶煤液压支架架型。

2.2 支架工作阻力的计算与确定在确定支架的工作阻力和支护强度时,采用了与之相似的工作面的矿压资料进行计算。

(1)按支护重量计算根据首采工作面条件和架型可知:开采煤层计算采高h1=2.5m,顶煤高度h2=3.5m,控顶距长L=4.55m,折算岩层高度h3=9m,支架宽度b=1.5m,煤的容重γ=14kN/m3,岩石容重,γ1=25kN/m3。

液压支架选型原则在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。

它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。

液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。

1、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。

(2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。

(3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。

2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。

2.1顶底板性质2.1.1顶板一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。

不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。

直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。

基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。

由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。

具体选用时可遵循下列原则：(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。

(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。