浅谈综采工作面ZY12000-28-63D型液压支架在使用过程中的设计缺陷

浅埋煤层大采高综采面支架支护性能分析摘要:通过对张家峁煤矿6.0m大采高综采面(15201首采面)顶板压力、支架立柱收缩量进行现场实测,揭示了浅埋煤层大采高综采面矿压规律及大型国产支架(ZY12000/28/63D)在实际支护过程中的运转特性,得出此类大型国产化液压支架适应浅埋煤层大采高综采面控制顶板要求,为类似张家峁煤矿15201首采面开采条件下的综采面支架选型提供了理论基础。

关键词:浅埋煤层现场实测初次来压周期来压支架运转特性支护性能采矿行业中,安全高效回采矿产资源是永恒的主题,特别是当今国际能源紧张的情况下,煤炭资源开采和利用显得更加迫切。

随着陕北矿区的开发,我国许多学者研究了浅埋煤层综采面矿压显现规律与液压支架选型及围岩控制设计等方面的研究工作[1～3]。

国内石平五、黄庆享等学者对大柳塔煤矿1203工作面矿压规律进行了系统的研究,系统总结了浅埋煤层矿压显现基本规律,建立了浅埋煤层顶板控制理论,奠定了浅埋煤层顶板控制的理论基础,本文通过对浅埋煤层大采高综采面来压规律、来压时支架的工作阻力及动载情况进行分析研究,得出浅埋煤层大采高综采面国产支架支护性能。

1 浅埋煤层大采高综采面概况张家峁煤矿井田地质构造简单,属于1～3°的单斜构造,无大的断裂和褶皱,无岩浆活动痕迹。

延安组为向西南微倾的简单叠置地层,每千米降深6～8m。

15201首采工作面属于5-2煤一盘区的第2个综采面,切眼位于5-2煤层火烧区边界。

具体布置在主、副平硐井底附近。

工作面采用三条巷道布置方式(回风、辅运及胶运顺槽),顺槽与5-2煤大巷垂着布置。

根据钻孔资料知道,矿区煤层由于火烧边界的存在,所以前期开采5-2煤,5-2煤埋藏深度为280m左右,基岩厚度160m左右,上覆松散层厚度120m左右,基岩厚度起伏变化较小,松散层厚度起伏较大。

所以该煤层属于较厚基岩、松散层厚度较大的浅埋煤层。

张家峁煤矿15201首采面采用综采长壁采煤法,全部冒落法管理项板。

综采工作面液压支架倒架的原因及对策论文导读：液压支架是煤矿综采工作面的重要设备，且数量最多，它能否正常工作，对整个工作面的安全生产和高产高效至关重要。

在工作面生产过程中，液压支架容易出现自动降架、死架、倒架等故障现象。

除支架倒架外，其余故障是局部性的，处理起来也比较容易，对生产影响较小。

关键词：综采工作面，液压支架，倒架液压支架是煤矿综采工作面的重要设备，且数量最多，它能否正常工作，对整个工作面的安全生产和高产高效至关重要。

在工作面生产过程中，液压支架容易出现自动降架、死架、倒架等故障现象。

除支架倒架外，其余故障是局部性的，处理起来也比较容易，对生产影响较小。

但倒架事故一旦发生，往往就不是几架，而是十几架，甚至几十架，处理起来难度大，时间长，严重制约安全生产。

如何使用并管好综采工作面的液压支架，使之不发生倒架事故，就显得非常重要。

因此，有必要对综采工作面液压支架倒架事故的原因进行分析，并提出相应的对策。

1倒架的原因分析对综采工作面液压支架的倒架原因，概括起来有以下几方面：1.1 工作面倾角对于近水平综采工作面，工作面倾角对支架倒架的影响很小，只有当倾角大于15ηdeg;以上时才予以考虑。

工作面倾角对倒架的影响主要表现在两个方面，一是存在下滑分力，二是支架重心偏离支架底座中心使支架稳定性降低。

以QY200-14/31型支架为例，其底座宽度为1.1m，如果正常采高为2.6m左右，支架顶梁重心高度为2.5m左右，当煤层倾角为15ηdeg;时，支架顶梁重心偏移支架底座中心700mm左右。

但考虑到支架顶梁与底座有连杆相连，加之整个支架重心要低得多，即使在工作面倾角等于15ηdeg;时，支架的稳定性仍然没有问题。

因此，对于倾角小于10ηdeg;的工作面，工作面倾角对支架倒架的影响很小，故不用考虑。

1.2支架超高当实际采高大于支架的最大设计高度时，即为支架超高。

很多人认为，支架一旦超高，支架不接顶，支架处于空载状态，容易倒架。

ZY12000／28／64D型大采高液压支架有限元分析I. 引言A. 研究背景B. 研究目的C. 论文结构II. 研究方法A. 大采高液压支架的结构及材料B. 有限元分析理论及方法C. 仿真模型的建立及分析III. 模型分析A. 模型建立B. 模型验证C. 支架受力分析IV. 结果讨论A. 支架受力分析结果B. 优化设计对比分析V. 结论与展望A. 总结与结论B. 研究不足与未来展望说明：本文的主题是关于大采高液压支架ZY12000／28／64D型的有限元分析，提纲分为五个部分。

第一章引言，阐释了研究的背景、目的以及论文的结构。

第二章讲述了本文研究的方法，包括液压支架结构及材料，有限元分析理论及方法，以及仿真模型的建立及分析。

第三章是模型的具体分析，分为模型建立，模型验证以及支架受力分析三个部分。

第四章是对分析结果的讨论，包括支架受力分析结果及优化设计对比分析。

最后一章是结论与展望，总结了研究的结果，提出了研究不足及未来的发展方向。

第一章引言1.1 研究背景随着煤炭采矿技术的不断发展，大采高煤炭采矿正在逐渐成为采煤工作的主流。

而在大采高煤炭采矿中，液压支架作为一种重要的采掘设备，其的稳定性和可靠性显得尤为关键。

因此，如何确保液压支架在工作过程中的稳定性和可靠性，成为大采高煤炭采矿的一个重要研究方向。

目前，经过多次改进和测试，ZY12000/28/64D型大采高液压支架已成为大采高煤炭采矿的主流设备。

因此，对该型号液压支架进行研究具有重要的意义。

1.2 研究目的本研究的目的是对大采高液压支架ZY12000/28/64D进行有限元分析，探究液压支架在静态载荷作用下的受力情况，提高液压支架在大采高煤炭采矿中的稳定性和可靠性。

1.3 论文结构本文主要分为五个章节。

第一章是引言，主要介绍论文的研究背景、目的和结构。

第二章是研究方法，包括液压支架结构及材料、有限元分析理论及方法以及仿真模型的建立及分析。

第三章是模型分析，包括模型建立、模型验证及支架受力分析。

综采工作面液压支架常见故障及预防措施发布时间：2023-02-02T07:19:29.462Z 来源：《科技新时代》2022年18期作者：李正强[导读] 液压支架是综采工作面重要机械设备之一，综采工作面液压支架主要由液压元件及结构件组成，李正强陕煤集团神南产业发展有限公司陕西省榆林市摘要：液压支架是综采工作面重要机械设备之一，综采工作面液压支架主要由液压元件及结构件组成，主要利用液压系统、阀类以及支撑件联合控制作用实现对工作面顶板的支护，同时隔离采空区内矸石向工作面内涌入，从而保证工作面安全回采。

但是在实际回采过程中，由于受地质条件、支架检修水平以及操作维护等限制，液压支架经常出现故障，造成支架部分功能失效，如千斤顶无法升降、推移杆不动作、卸压以及漏液等，不仅增加了液压支架故障率，降低了支架使用寿命，而且威胁着工作面安全回采。

关键词：综采工作面；液压支架；故障分析；预防措施中途分类号：TD353 文献标识码：A 引言液压支架作为煤矿开采工作的主要设备之一，其一直工作在采煤工作的最前沿，对于保障安全生产及高效采煤工作至关重要。

由于工作环境恶劣，液压支架工作的可靠性受到较严重的挑战，尤其是实施自动化控制的液压支架，由于其电液控制系统结构复杂，涵盖了液压、电气、监控、通信等技术，液压、电气等元件数量众多，故障率也随之升高，而且这些元件较难进行快速排查及定位，故障处置起来难度较大，容易导致液压支架电控系统不同程度的失效，影响液压支架功能发挥，对安全生产不利。

1 液压支架控制系统常见故障随着煤矿智能化、信息化技术的不断进步，煤矿井下综采工作面“三机”设备的自动化程度不断提升，朝着高效率、高可靠性和高实时性方向快速发展。

液压支架作为煤矿井下综采工作面唯一支撑设备，在承担支撑采煤空顶区任务的同时还承担着推溜、采煤机定位的作用。

因此，液压支架可靠、稳定运行直接关系到综采工作面的生产效率。

综采工作面液压支架在实际运行中，液压支架的控制系统经常出现以下故障：1）液压支架不稳定，即液压支架在运行过程中发生倾斜、打滑、反转等故障。

综采工作面液压支架故障及预防措施作者：武成钢来源：《中国化工贸易·上旬刊》2020年第06期摘要：液压支架是煤矿生产的必要設备，其可靠性关乎企业安全生产。

为此必须做好液压支架的维护保养工作。

确保其可靠性，本文分析液压支架结构、常见故障，并提出相应的应对措施。

关键词：液压支架;结构;故障分析;预防措施0 引言液压支架是综采工作面重要机械设备之一，工作面在回采过程中液压支架可对顶板进行有效支护，从而保证工作面安全回采;但是在实际综采工作面回采期间，由于支架数量多，支架管理水平不到位，以及施工人员对支架操作不当等因素影响，导致液压支架经常出现故障，例如千斤故障、液压阀故障等，不仅增加了支架维修费用，而且降低了顶板支护效果，威胁着工作面回采安全;对此，为了进一步提高液压支架稳定性，该公司对液压支架常见故障进行分析，并提出了合理的对策措施。

1 液压支架组成1.1 金属结构件液压支架通过顶梁、底座、掩护梁承载工作面各角度的压力，在实际生产中，支架的顶梁与工作面的顶板接触后支撑顶板压力，掩护梁承载工作面部分顶部的水平推力，同时对采空区冒落的煤矸石有支撑作用。

支架的底座与工作面的顶板接触后，工作面垂直方向的压力通过顶板、立柱传递到支架底座，完成支架对整个工作面的支撑。

1.2 控制元件操作人员可以通过操控控制元件完成支架各个相应的动作。

支架的控制元件有以下几种：操作阀、控制阀、单向阀及各类高压胶管。

1.3 传动介质乳化液在乳化液泵压力的作用下，将乳化液通过胶管传递到工作面支架阀组上，为支架的前进、支护、拉架提供动力。

1.4 执行构件液压支架的支撑元件由立柱、千斤顶和平衡千斤顶组成。

立柱作为大型千斤顶，主要是支撑整个工作面的垂直支撑力，因此立柱的强度、材料都必须满足工作面的顶板压力。

液压支架千斤顶主要是完成采煤机回采后支架的前移、推溜及拉架动作。

平衡千斤顶主要是承载部分顶部围岩压力，通过改变角度控制顶梁与掩护梁的支撑能力。

综采工作面采煤机液压支架存在的问题和优化摘要：由于矿井底地质条件复杂、工作环境恶劣，对矿井综采工作过程中液压支架支护情况的检测精度低，不能准确对托架的支撑状态作出评估和调节，造成矿井综采工作过程中经常和液压支架发生片帮异常，为井底的煤矿综采工作质量、效率以及作业安全留下了很大的隐患。

所以，必须要对液压支架的支护情况做出识别和调度，使得煤矿综采作业的稳定性高、风险小。

关键词：综采工作面；采煤机；液压支架体系；问题；优化引言：煤矿在中国具有很长的应用史，对中国的经济社会发展与建设提供了重大贡献。

中国煤矿行业怎么满足新形势下企业、社会发展需求，已经成为了当前亟需解决的问题。

为提高煤矿资源效率，推动煤矿行业的开发，煤矿企业需要加强煤矿采制管理工作，对采煤机液压支架的问题进行及时的优化，以提升煤矿生产质量与效率。

本文就煤矿液压支架的故障进行分析，并对此提出有效的优化方案，以便企业能够积极采取多种有效途径对煤矿液压支架设备进行加工和改进，促进企业经济效益最大化。

一、煤矿液压支架故障分析（一）底座故障问题底座是与矿井液压支架底板直接接触的主要支撑力，而支撑部分是整个支架中受力较为复杂的部分。

也因为它在制造过程中，需要集中承受顶梁自身的扭转应力和其他外力影响，因此很容易产生断裂，表现为球窝破裂、主要构件折断。

底座问题产生的根源除受力因素以外，和生产过程中的人员保养管理等都有相当的联系，由于煤矿的工作环境比较严酷，又时常遭受大风暴雨等的外界原因影响，也提高了液压支架底座的老化速率，也因此给底座问题的出现留下了隐患。

（二）液压元件故障问题液压元件在煤矿液压支架中，承担着联接各种主要工作零部件的关键作用，也经常是生产中技术人员着重研究与使用的部分。

首先，胶管接头。

由于挡圈和接口之间的不配套或者胶管接头存在损坏、老化等问题，从而造成了液压支架系统在运行过程中产生问题，从而阻碍了煤炭生产作业的正常进行。

因此针对此情况，需要及时更换存在问题的胶管接头，同时做好对胶管接头的日常检测和保养，以防止出现损坏、起泡等问题。

ZY12000/28/62D 型掩护式液压支架 ZYG12000/28/62D 型掩护式过渡支架 ZT12000/28/62D 型掩护式端头支架使用维护说明书Y112B.SM中煤北京煤矿机械有限责任公司2010年01月目 录 前 言安全警示第一章 综合安全指南第一节提高操作人员及其他有关人员的安全意识第二节个人安全指南第三节检修安全指南第四节操作安全指南第五节拆装安全指南第六节运输安全指南第二章储存、运输、安装及试运转第一节储存第二节地面支架运输第三节下井前地面联调试运转第四节井下运输及安装第三章操作第一节操作步骤第二节对支架操作维护的要求第四章液压系统第一节液压系统的组成第二节液压系统中主要液压部件的功能与原理第五章液压支架主要技术特征第一节液压支架主要技术参数第二节液压支架主要结构件第六章 液压支架常见故障与排除前 言本使用维护说明书，是一份如何正确使用液压支梨的综合性资料。

其主要目的是将该产品的主要性能、技术参数、架型、结构及如何正确使用、维护、运输、储存、特别是安全较为系统详细地叙述给商接或间接使用该液压支架的有关人员，提供一份正确使用液压支架的重要指南。

请使用该产品的有关工作人员务必认真阅读，严格遵守各章节中的操作规程，特别是与安全有关的内容。

在遵守该使用维护说明书规章的同时，也要遵守国家及本矿自己所制定的各种规章制度。

若有因违犯说明书中的操作规程而造成的所有后果，厂家概不负责。

在该使用说明书中因为说明支架而涉及到其它设备的内容只是给大家作以提示，便于叙述，仅供参考，不作依据。

支架型号说明：安 全 警 示一、整机适用条件：1、整机设备满足矿方所提供的地质条件要求。

超出相应地质条件的使用，仅供非常地质条件下矿压观测及其他工作环境变化所造成的负面影响的探索、分析、研究等的参考，不作为性能考核指标。

2、设备的主要技术参数和配套关系，未经专家组和设备生产企业的技术人员的分析、讨论、论证、认可等，不得随意更改。

煤矿综采液压支架的故障分析与改进措施【摘要】在综合机械化采煤过程中，液压支架是最重要的设备之一。

液压支架性能的好坏决定煤炭生产的安全问题，找出故障的原因和发生故障的规律，对控制其影响程度以及提高煤炭产量，降低生产成本，确保安全生产有巨大的作用。

【关键词】液压支架；故障分析；改进措施1 液压支架的结构及工作原理1.1 液压支架的组成液压支架主要有：顶梁、支架、底座、推移装置、连接部件、阀件以及各种附属装置等。

在综合各种类型的液压支架的结构可以发现，其一般由 5 部分组成，包括有承载结构件和控制操纵元件、动力油缸、工作液体以及辅助装置。

承载结构件由顶梁、底座和掩护梁组成；控制操作元件主要由各种阀件和管件组成，例如控制阀和操纵阀等；动力油缸由支柱和千斤顶组成；工作液体是乳化液；辅助装置包括上述元件外所有使用到的构件。

1.2 液压支架的工作原理液压支架的工作原理可以分为两部分：（1）液压支架自动移设的原理液压支架是以高压液体来提供动力，然后通过动力油缸的伸缩来完成支架的升起、降落、推移等工作，这样可以利于支架随着工作面的变化而不断前移或者调整；（2）液压支架的承载能力该原理指的是液压支架和顶板之间相互的力学原理。

其主要包括3个阶段：初撑增阻、承载增阻和恒阻。

2 常见故障分析及改进措施2.1 立柱故障液压支架的立柱故障主要体现在五个方面，故障分析及排除和处理方法如下：2.1.1 乳化液外漏故障主要原因是：①密封件尺寸不合适或者已经损坏；②接头焊缝中有裂纹；③沟槽存在缺陷。

改进措施是：①更换尺寸不合适或者已损坏的密封件；②修补接头处的焊缝；③处理沟槽中的缺陷。

2.1.2 立柱不能升架或升速慢故障主要原因是：①泵压较低，流量较小；②操纵阀窜液或者漏液；③截止阀没有打开或打开得不够；④立柱内窜或外漏；⑤过滤器被堵塞。

改进措施是：①检查泵压是否达到要求，有需要便调整泵压，同时检查与调节液源和管路的流量大小；②检查操纵阀是否漏液或窜液，如果有则需要更换片阀或操纵阀组；③打开截止阀，并打开得足够；④检查立柱是否有外泄或液流，如果有则需要更换密封件或立柱；⑤最后检查泵站过滤器是否被堵塞，如果堵塞则立刻进行清洗。