新庄煤矿液压支架选型方案研究

工程科技与产业发展科技经济导刊 2016.22期关于煤矿液压支架设计的研究贾伟民（卡特彼勒(郑州)有限公司 河南 郑州 450000）液压支架在煤矿长壁开采中普遍会使用，而且在工作中整体设备管投资中占较大比例，液压支架直接关系到煤矿工作面生产的效率和安全，其技术水平的高低直接代表着我国煤机装备水平。

液压支架属于长壁综合机械设备，通过对液压支架技术进行创新，有利于提高长壁综合机械化开采水平，对长壁综合机械货柜开采技术的发展具有非常重要的推动作用。

1液压支架的组成及其工作原理液压支架主要由顶梁、支架、底座、推移装置、连接部件、阀门及各种附属装置等共同组成，大致包括承载结构件、控制操纵元件、动力油缸、工作液体及辅助装置等五部分。

液压支架种较较多，但在其应用方面并没有太大差异。

其运行过程中液压支架和顶板之间以初撑增阻、承载增阻和恒阻等力学原理使液压支加具有较好的承载能力。

在具体运行过程中，需要由乳化液泵站提供高压液体，其作为液压支架的动力源，并通过液压系统来控制液压缸而完成液压支架的移架、升降架及输送机的转移等一些常规性动作。

在工作面变化情况下，支架能够随之进行不断前移和调整。

在对液压支架进行划分时，针对其围岩作用可以分为掩护式支架、支撑式支架和支撑掩护式支架三种类型。

针对支架部件的作用，可以对其进行如下划分： （1）承载结构部件。

能够承受和传递顶板及垮落的岩石所产生的载荷；（2）液压部件。

能够为支架执行动作提供液压动力；（3）部分保障部件。

这部分部件主要是控制和操作各种液压油缸的动作，保障支架工作中各种特性的施展；（4）还有部分构件，如推移、伸缩梁及护帮等，这部分构件能够有效的实现支架的部分动作及功能。

2 液压支架设计中存在的不足近年来，为了满足煤矿开采任务的需要，我国在液压支架设计方面进行大量的创新性设计，并且在设计工艺上取得了较快的发展，各种型号的液压支架都能够独立设计，并且具有较强的适应性。

但由于种种原因还存在一定的不足，下面对此进行简要分析。

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。

(2023)矿用综采液压支架生产建设项目可行性研究报告(一)矿用综采液压支架生产建设项目可行性研究报告项目概述本项目旨在建设一条矿用综采液压支架生产线，主要生产用于煤炭开采的液压支架。

项目规模为年产1万套，总投资额为1亿元人民币。

市场前景分析随着我国工业化进程不断加快，对煤炭资源的需求越来越大。

矿用综采液压支架作为煤炭采矿的重要工具，需求量随着煤炭开采量的增加而不断增加。

因此，本项目的市场前景广阔。

技术可行性分析液压支架生产技术已经成熟，并且国内外已经有多个企业在此领域有着丰富经验。

本项目计划引进先进的生产设备和技术，具有良好的技术可行性。

经济可行性分析本项目的投资规模较大，但由于行业前景广阔，有着稳定的市场需求，预计能够在3年内实现投资回收，并具有良好的盈利能力。

社会效益分析本项目的建设将能够提供就业机会，促进当地经济发展，增加税收收入，同时提高煤炭生产效率，减少能源浪费，具有良好的社会效益。

结论根据以上分析和计算，本项目具有可行性，拟定实施的时间为2023年。

风险评估就像任何项目一样，矿用综采液压支架生产建设项目也存在一定的风险。

主要风险如下：1.投资方面的风险：如资金的筹集，价格波动，采购变动等。

2.市场方面的风险：市场竞争加剧、产品降价等。

3.技术方面的风险：设备故障、技术落后等。

4.经济环境方面的风险：政治不稳定、经济波动等。

风险应对策略针对上述风险，可以采取以下措施：1.投资方面：分散风险、控制成本、降低融资成本等。

2.市场方面：开拓新市场、树立品牌、增强价格竞争力等。

3.技术方面：建立完善的维修保养计划、组建专业的技术团队、引进先进设备等。

4.经济环境方面：及时调整生产策略、防范市场风险、积极参与行业协调等。

项目管理为了确保项目的顺利实施，应该搭建完善的项目管理体系，建立科学的管理机制，包括项目组织管理、财务管理、技术管理等，并及时进行项目进度、质量、成本等方面的监控和评估，确保项目过程的控制。

液压支架选型与综采面生产能力相适应(液压支架网/整理)
液压支架选型原则
护强度应与工作面矿压相适应，即支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力，将采空区的顶、底板移动、近量控制到最小程度；支架结构应与煤层赋存条件相适应；支护断面应与通风要求相适应，保证有足够的风量通过，而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定；液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配，支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致，推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-200mm，支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度，支架的梁端距应为150mm左右。

液压支架选型的主要影响因素和即内容
支架选型的主要影响因素：采煤机选型基本相同
支架选型的内容有：结构形式，有支撑式、掩护式和支撑掩护式三种；控制方式，包括手动控制和自动控制两种，手动控制又有本架控制、单向临架控制和双向临架控制三种方式，自动控制也有分组程序控制、先导程序控制和遥控三种方式。

主要工作参数：包括最大和最小支撑高度、初撑力和工作阻力、中心距、移步距离、泵站压力与流量、支架质量与最大结构尺寸等。

液压支架选型方案
一般情况下，煤层顶板稳定、平整、坚硬、周期来压明显或强烈，可选用支撑式支架；顶板松软破碎或中等稳定、底板平整、周期来压不明显、瓦斯涌出量不大，可选用掩护式支架；各种类型顶板（破碎、中等稳定、稳定）、周期来压明显、瓦斯涌出量大，可选用支撑掩护式支架。

液压支架选定后，还应对其支护强度进行验算。

浅谈如何根据开采地质条件进行液压支架的选型【摘要】液压支架是综采工作面最重要的设备之一，液压支架的正确选型对于煤矿高效安全开采起着重要作用。

文章对如何根据开采地质条件进行液压支架的选型进行一些探讨。

液压支架按照支护形式分有支撑式、掩护式和支撑掩护式。

在液压支架选型中，主要应考虑顶板、底板、煤层厚度、倾角和瓦斯含量。

【关键词】液压支架；选型；顶板；底板；煤层液压支架（其结构见图1）是综采工作面最重要的设备之一，同时液压支架的应用也是综采技术的标志。

它以乳化液作为动力介质，通过调节乳化液的压力来调节支撑阻力的大小。

按照支护形式，液压支架有支撑式、掩护式以及支撑掩护式三种，每一种又有很多不同的型号，以适应不同的工作环境。

支撑式液压支架一般顶梁较长，立柱垂直于底座，有较强的支撑力，适用于顶板压力较大的工作面。

而掩护式液压支架的顶梁都比较短，带有掩护梁，人员在掩护梁下工作较为安全，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大，适用于顶板破碎和瓦斯含量较高的工作面。

支撑掩护式支架兼具上述两种支架的优点，但价格较昂贵。

液压支架的正确选型对于煤矿高效安全开采起着重要作用。

下面，本文将对如何根据开采地质条件进行液压支架的选型进行一点粗浅地探讨。

1、顶板条件对选型的影响根据顶板条件选择液压支架时，主要考虑直接顶和老顶。

按照顶板稳定性的不同，直接顶可以分为坚硬、稳定、中等稳定和不稳定四类，老顶也可以分为四类，分别是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）、Ⅳ级顶板（周期来压极其强烈）。

根据顶板性质进行支架选型时，可以按照以下两条原则来进行。

（1）对于老顶是周期来压不明显的Ⅰ级顶板，那么：①如果直接顶也稳定或坚硬，则可以选用支撑式或支撑掩护式液压支架；②如果直接顶为中等稳定，宜选用掩护式液压支架。

（2）当老顶的级别为Ⅲ～Ⅳ级，即周期来压强烈时，那么：①如果直接顶的类别为稳定或坚硬，可选用支撑掩护式或支撑式液压支架。

煤矿井下安装液压支架方法的研究摘要：随着我国煤矿综采技术的发展，近几年液压支架开始普遍应用于井下煤矿的采掘。

而随着开采技术发展，开采高度逐步提升，液压支架吨位越来越大、高度越来越高。

在煤矿工作面布置的时候，由于巷道尺寸、运输吨位等问题无法保证液压支架整体运输通过，就需要将液压支架分体后进入工作面，再在井下完成组装。

然而，在井下组装液压支架，没有大型行车或专用安装设备时，只能依靠锚杆上挂手动葫芦来起吊支架部件，难度很大，而且比较危险，装配效率非常低，给井下安装液压支架工作带来了很大的难题和风险。

对如何高效、安全地在井下安装液压支架进行研究，设计开发井下安装液压支架的专用设备，对提升矿井工作面布置效率起到极大的作用。

关键词：液压支架；煤矿；安装；安装平台引言随着煤矿开采量和开采强度逐年增加，煤矿生产过程中产生的矿压越来越大，煤矿开采过程中需要使用大型液压支架对顶部进行有效支护，以保证煤矿安全作业和生产。

液压支架在煤矿生产过程中发挥了重要的作用，是保证煤矿开采工作顺利进行的关键，也是煤矿开采过程中耗费成本最大的设备，煤矿液压支架的安装对于保证煤矿生产效率和提高煤矿设备管理水平具有重要的意义。

1综采工作面机械化快速安装工艺及主要设备在综采工作面实际安装中，安装环节主要包括以下几个步骤：安装回撤平台装置，调整液压支架位置，调整绞车位置。

严格按照作业规程，迅速地进行机电设备的安装，能有效地保证整个矿井的安全和生产效率。

以下对综放工作面中使用的主要装置进行简单说明。

（1）多功能机械手。

它的主要功能是货物装载和设备的安装，通常在设备安装之前和之后使用，大大降低了人力的消耗。

（2）液压安装叉车。

这种装置可以代替传统的绞车上安装液压支架的技术方案，由绞盘将叉车的方向拉到一个特定的位置，然后再进行液压支架的安装。

这就很好地解决了传统工艺的低效率问题。

（3）液压支架的搬运和安装的叉车各自有自己的功能，它的作用是通过吊车将其拉起，然后将液压支架搬运和收回。

工作阻力/支护面积=支护强度；支护面积=（梁端距+顶梁长度）x中心距。

液压支架选型计算1．支护强度的计算采用以往的经验公式来计算：a、P≥b、P≥式中：P——支护强度，MPa；M——开采厚度，取6.1 m；r——顶板岩石容重，取2.7t/m3；d——顶板动载系数，取1.3；a——煤层倾角，取3°；B——附加阻力系数，取1.2；n——不均衡安全系数，取1.75；K——顶板岩石碎胀系数，取1.25。

则 a、P≥ =1.008MPab、P≥ =1.128MPa最后取P=1.128Mpa。

2. 支架载荷根据支护强度，则验算支架支护载荷为：T＝P(L+C)×(B+J)式中：T ------ 支护载荷，KN；L ------ 顶梁长度，3.8m；C ------ 顶梁前端到煤壁的距离，1.33m；B ------ 顶梁宽度，1.530m；J -------架间距，0.22m；则 T＝0.68×（3.8+1.33）×（1.53+0.22）＝6105KN 计算结果表明，液压支架的工作阻力10800KN满足支护载荷的要求。

3. 支架高度a.支架最大高度Hzmax＝Mmax+S1式中：Hzmax------支架最大支护高度，mm；Mmax------工作面最大采高，取6100mm；S1------伪顶冒落的最大厚度，取300mm。

则 Hzmax＝6100+200＝6300 mm。

b.支架最小高度Hzmin＝Mmin-S2-g-e式中：Hzmin------支架最小支护高度，mm；Mmin------工作面最小采高，取4500mm；S2-------顶板的下沉量，取200mm；g ------顶梁上、底座下的浮矸厚度，取50 mm；e ------移架时支架回缩量，取100 mm。

则 Hzmin＝4500-200-50-100＝4150 mm。

根据以上各参数，本工作面选用郑州煤机厂液压支架工作高度4150～6300 mm。

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可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。

可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。

对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。