架型选型影响因素及支架工作阻力确定方法探讨
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浅析液压支架选型的基本依据及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。
脚手架施工方案选择时需要考虑的因素分析引言:脚手架是建筑施工中常用的工具和设备,它提供了支撑和安全保护,为施工人员提供了必要的工作平台。
在选择脚手架施工方案时,需要考虑多个因素以确保施工的安全性、效率和经济性。
本文将分析选择脚手架施工方案时的一些关键因素。
一、工程需求分析在选择脚手架施工方案之前,首先需要充分了解工程的需求。
包括但不限于建筑类型、高度、形状、施工周期、使用环境等因素。
这些信息会对脚手架方案的选择产生重要影响。
1.1 建筑类型不同类型的建筑对脚手架的需求有所不同。
例如,高层建筑可能需要高度可调节的脚手架;弧形结构可能需要特殊形状的脚手架。
因此,根据建筑的类型选择适合的脚手架方案至关重要。
1.2 建筑高度建筑高度对脚手架的选择也有很大影响。
较高的建筑可能需要具备较高承重能力和稳定性的脚手架系统,以确保工人的安全。
1.3 施工周期施工周期的长短也是选择脚手架方案的重要考虑因素。
长时间的施工周期可能需要选择稳定可靠、易于拆卸和搬运的脚手架。
1.4 使用环境脚手架施工可能发生在室内或室外环境。
选择脚手架方案时需要考虑环境条件,例如气候、地形、周围结构等。
在恶劣的环境条件下,需要选择更强韧、耐候性更好的脚手架材料。
二、脚手架类型选择根据工程需求,不同类型的脚手架适用于不同的施工场景。
在选择脚手架类型时,需要综合考虑以下因素。
2.1 传统脚手架传统脚手架是最常见也是最基本的脚手架类型。
它通常由竹木、钢管等材料构成,适用于低层建筑。
传统脚手架具有成本低、易于搭建和拆卸的优点,但对施工环境和材料质量要求较高。
2.2 钢管脚手架钢管脚手架由钢管和接头组成,具有更高的承重能力和稳定性,适用于多层高层建筑。
钢管脚手架的搭建需要专业技能,并且相对于传统脚手架来说成本较高,但使用寿命较长,能够满足长周期的施工需求。
2.3 悬挑脚手架悬挑式脚手架适用于外墙施工和高空作业。
它可以提供更大的工作面积,便于施工人员操作,并且免去了地面脚手架所带来的阻碍。
工作面的液压支架工作阻力验算工作面的液压支架工作阻力验算,一般采用以下方法。
一、采用“顶底板控制设计专家系统”应根据系统要求合理选取有关参数。
二、采用类比法时,应根据本矿或邻矿同煤层矿压观测资料和经验公式进行设计。
参考本矿或邻矿同煤层矿压观测资料,选择本工作面矿压参数,见下表矿压参数表(一)支架合理的支护强度,应采用下列方法计算。
1、一次采全厚支架强度、工作阻力的计算:(1)采用经验公式计算合理的支护强度maxq 1 = h ⨯ γ ⨯ k式中: q 1 ——工作面合理的支护强度,kN/m 2;h ——采高,m ;γ ——容重,kN/m 3,一般可取 25kN/m 3;k ——工作面支架支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般为 4~8,应根据具体情况合理选取。
开采煤层较薄、顶板条件好、周 期来压不明显时,应选用低倍数;反之则采用高倍数。
(2)按现行较通用的岩石容重法公式计算支架的动载支护强度q 2 = k d ⋅MK p - 1⋅ γ式中: q 2 ——支架的动载支护强度,kN/m 2;k d ——动载系数,一般取 1.2~2.0(根据矿压观测情况取值); M ——一次采厚(放顶煤采厚按煤层平均厚度×本工作面回采率); K p ——上覆冒落带岩石碎胀系数;γ ——顶板岩石平均容重,kN/m 3。
(3)采用临近工作面初次来压实测值的平均值确定支护强度 q 3。
(4)支护强度换算成支架工作阻力:P = q (L k + L d )B式中: P ——支架工作阻力,kN ;q max ——支架的支护强度(取 q 1、q 2、q 3 最大值),kN/m 2; L k ——梁端距,m ; L d ——顶梁长度,m ; B ——支架中心距,m 。
2、放顶煤支架支护强度、工作阻力的计算:(1)根据断裂角确定放顶煤支架支护强度计算可参照下式:q z=k(γ1h1+γ2H)= e e l n -e H (L + h 1 / tan α)tan θ式中: H ——对支架有直接影响的岩层厚度,m ;L ——有效控顶距,m ;h 1——顶煤厚度,m ;α ——顶煤断裂角,一般为 60°~120°;坚硬煤层(f ≥3):冒落角小于 60°;中硬煤层(f =1~3):冒落角介于 60°~80°; 软煤层(f <1):冒落角大于 90°;极软煤层(f ≤0.5):无法分辨软煤层顶煤的冒落边界,不 宜用冒落角指标;θ ——顶板断裂角,一般为 60°~65°; γ1 ——顶煤的容重,kN/m³; γ 2 ——顶板岩石的容重,kN/m³;q z ——支架的动载支护强度,kN/m 2;k——动载备用系数:Ⅱ级及以下基本顶,一般取 1.2~1.5;Ⅱ级以上基本顶,一般取 1.5~2.0。
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。
29u型钢支架工作阻力全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:29u型钢支架是一种常用的建筑支架,用于支撑和固定各种建筑结构和设备。
在建筑现场,使用29u型钢支架进行施工工作是非常常见的,但在使用过程中,可能会遇到一些工作阻力的问题。
本文将探讨29u型钢支架工作阻力的产生原因、影响因素以及如何有效应对这些问题。
一、29u型钢支架工作阻力的产生原因1. 材质问题:29u型钢支架的材质可能存在质量问题,比如表面不平整、焊接不牢固等,从而导致支架在施工中出现阻力。
2. 安装不当:如果29u型钢支架的安装不当,比如支撑点选择不当、支架连接方式不合理等,都会导致支架在使用过程中产生阻力。
3. 环境因素:建筑现场环境复杂多变,可能存在各种不可控因素,比如地基不均匀、风力大等,这些因素都会增加29u型钢支架的工作阻力。
1. 施工效率:工作阻力会增加施工过程中的阻碍,降低施工效率,延长施工周期。
2. 安全风险:如果29u型钢支架工作阻力过大,可能导致支架变形、倾斜甚至坍塌,造成施工人员受伤或设备损坏等安全事故。
3. 成本增加:针对工作阻力问题进行处理需要额外的成本支出,比如更换支架、加强支撑等,会增加工程成本。
2. 规范安装:在安装29u型钢支架时,要按照操作规范进行操作,选择合适的支撑点、连接方式,确保支架稳固可靠。
3. 定期检查:定期对29u型钢支架进行检查和维护,发现问题及时处理,避免工作阻力不断累积导致安全事故。
4. 强化管理:加强对建筑现场环境的管理,及时处理地基不均匀、加固支撑等问题,减少不可控因素对29u型钢支架的影响。
5. 培训人员:对施工人员进行相关操作培训,提高其对29u型钢支架的认识和操作技能,减少错误使用导致的工作阻力问题。
29u型钢支架工作阻力是一种常见的问题,但通过选用优质材料、规范安装、定期检查、强化管理和培训人员等措施,可以有效应对这些问题,保障施工过程的顺利进行和施工安全。
建议在使用29u型钢支架时,施工单位应加强对工作阻力问题的重视,避免出现安全事故,确保工程质量和施工效率。
支架转轴阻力设计一、引言支架转轴阻力设计是在工程设计中常见的问题之一。
转轴是指在机械装置中承载旋转部分的轴,而支架则是用于支撑转轴的结构。
在实际应用中,支架转轴阻力的大小对于机械装置的工作效率和使用寿命都有着重要影响。
因此,合理设计支架转轴阻力至关重要。
二、支架转轴阻力的影响因素支架转轴阻力的大小受多种因素影响,主要包括以下几个方面:1.材料选择:支架和转轴的材料选择直接影响到阻力的大小。
一般来说,选择材料强度高、摩擦系数小的材料可以降低转轴阻力。
2.润滑方式:润滑方式对支架转轴阻力有着重要影响。
常见的润滑方式包括干摩擦、液体润滑和固体润滑等。
合理选择润滑方式可以降低支架转轴的摩擦阻力。
3.设计参数:支架转轴的设计参数也会影响到阻力的大小。
例如,支架的长度、直径、表面光洁度等参数都会对转轴阻力产生影响。
4.工作条件:工作条件也是影响支架转轴阻力的重要因素。
例如,工作温度、工作速度等都会对支架转轴的阻力产生影响。
三、支架转轴阻力设计的目标支架转轴阻力设计的目标是尽可能减小阻力,提高机械装置的工作效率和使用寿命。
具体而言,支架转轴阻力设计应满足以下几个方面的要求:1.稳定性:支架转轴设计应保证转轴在工作过程中的稳定性,避免产生过大的偏移和摇摆,从而降低阻力。
2.耐磨性:支架转轴设计应考虑到材料的耐磨性,以减少长时间工作中由于磨损而导致的阻力增加。
3.润滑性:支架转轴设计应合理选择润滑方式,以降低转轴的摩擦阻力。
4.材料选择:支架转轴设计应选择合适的材料,使其具有较高的强度和较小的摩擦系数,以降低阻力。
四、支架转轴阻力设计的方法支架转轴阻力设计可以采用以下几种方法:1.计算分析法:通过计算和分析支架转轴的受力情况,确定合适的支架尺寸和转轴参数,以降低阻力。
2.实验方法:通过实验测试,测量支架转轴在不同条件下的阻力大小,从而确定合适的设计参数。
3.仿真模拟法:利用计算机仿真软件对支架转轴的受力和阻力进行模拟,通过优化设计参数,减小阻力。
液压支架的选型煤矿煤层最大厚度 2.9m,煤层倾角6°,煤层截割阻抗A=375N/mm,顶板岩性:老顶为Ⅲ级,直接顶为2类,工作面设计长度为110m,设计年产量为75万t/a。
本矿煤层赋存条件较好,煤层为进水平煤层,煤层厚度适中,为 2.9m,井型为中型矿井,设计能力为75万t/a,直接顶为2类中等稳定顶板,老顶为Ⅲ类顶板,周期来压强烈,要求工作面支护强度较大。
根据本矿工作面条件及我国目前采煤方法的类型及设备配套情况,设计确定工作面的方法为综采一次采全高。
一、影响液压支架选型的因素影响液压支架选型的因素,主要考虑煤层顶底板稳定性,煤层厚度、倾角赋存状况及瓦斯含量等情况,其中以煤层及顶、底板稳定性影响较大。
本矿煤层厚度 2.9m,倾角6°,煤层赋存条件较好。
本矿工作面煤层直接顶为2类顶板,属中等稳定顶板,强度较高,强度指数在31~70kg/cm2之间,发育大量节理裂隙,随采随落。
本矿工作面老顶为Ⅲ级顶板,周期来压强烈,对支架支护强度的要求较高。
二、液压支架的选型1、架型的选择液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同,可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本型式。
支撑式支架顶梁长,立柱多,且垂直支撑,工作阻力大,切顶能力强,通风断面大,后部有简单的挡矸装置,架间不撑紧,对顶板不密封,它适应于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显和强烈的老顶条件。
掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的矸石,它的顶梁较短,支柱少且倾斜支撑,架间密封,支架工作阻力较小,切顶能力差,但由于顶梁较短,控顶面积小,支护强度不一定小,它使用于不稳定和中等稳定直接顶条件。
支撑掩护式支架兼有上述两种支架的结构特点,顶梁较长,立柱较多,呈垂直或倾角较小倾斜支撑,故工作阻力大,切顶能力强,具有掩护梁架间密封,挡矸掩护性能好,它使用于稳定以下各类顶板,有取代支撑式支架的趋势,但结构复杂,重量较大,价钱相对较高。
由于本工作面的直接顶类别及老顶级别均以确定,所以可直接根据“适应不同类级顶板的架型及支护强度表”直接选择。