液压支架选型计算

液压支架参数及选型计算1.负载能力：液压支架的负载能力是指其能够承受的最大工作负荷。

一般通过分析工作条件，确定支架在正常工作状态下所需的最大负荷，然后选择一个具有合适负载能力的液压支架。

2.最大工作压力：最大工作压力即液压支架所能承受的最大液压力。

在选型时，需要根据实际工作条件确定液压支架所需的最大工作压力，并选择一个能够满足该要求的液压支架。

3.工作速度：工作速度是指液压支架活塞的上升或下降速度。

一般来说，液压支架的工作速度需要根据工作要求来确定。

选择液压支架时，要确保其工作速度能够满足实际需求。

4.液压缸行程：液压缸行程是指液压支架活塞的行程长度。

在选型时，需要根据实际工作条件确定液压缸的行程长度，并选择一个具有合适行程长度的液压支架。

5.工作温度范围：工作温度范围是指液压支架能够正常工作的温度范围。

在选型时，要根据实际工作条件确定液压支架所需的工作温度范围，并选择一个能够满足该要求的液压支架。

6.液压油种类和容积：液压支架的液压系统通常需要使用液压油来传递能量。

在选型时，需要确定所需的液压油种类和容积，并选择一个具有合适容积和能够使用所需液压油的液压支架。

选型计算：在液压支架选型计算中，一般可使用以下公式来计算所需的参数：1.计算负载能力：负载能力=承受最大负荷（工作负荷）+安全系数2.计算最大工作压力：最大工作压力=最大液压力+安全系数3.计算活塞面积：活塞面积=承受最大负荷/最大工作压力4.计算活塞直径：活塞直径=2*√(活塞面积/π)通过以上方法可以得到液压支架的相关参数，以便于选择合适的液压支架。

需要注意的是，在选型过程中还要考虑实际应用中的其他因素，如压力损失、系统的稳定性等。

在计算过程中要根据实际需求选择合适的安全系数，并结合实际应用条件来确定最终的选型结果。

已知：S=M=γ=K=Σh=M/(K-1)=α=°A=n 0=n=P 0=S=解：kN已知：M max =M min =R 1=m R 2=解：mm支架阻力的选择估算法首先考虑支撑冒落带岩层重量：估算法支架承受载荷可取6～8倍采高的岩石重量。

以中等稳定1.4岩石碎胀系数，取821.2510折算法010P—支架承受的载荷，kN；S—支架支护的顶板面积，㎡；γ—顶板岩石视密度，t/m³；450410P=A×9.8S γMcos α=2744支架结构高度的选择M—采高，m；K—岩石碎胀系数，取1.25～1.5；α—煤层倾角，（°）。

Σh—冒落带岩石高度（直接顶厚度），m；S 1=k×M max ×R 1=0.04S 2=k×M max ×R 2=0.0642H min =M min -S 2-a=1.50.51.3862.2H min =M min -B=1.250.8R 1为前柱到煤壁的距离，m。

R 2为后柱到煤壁的距离，m。

1.96H max =M max -S 1=H max =M max +0.2=在实际使用中，通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大200㎜左最小结构高度应比最小采高小250～350㎜。

°′″㎜（？）k=㎜（？）a=mB=m 矿山机械教材参考公式等稳定、中等坚固的岩石为界，低者取6～8，高者取9～11倍。

数，取1.25～1.5。

折算法：P—支架最大工作阻力，kN/根；n0—单体支柱支护密度，根/㎡；P0—单体支柱平均最大工作阻力，kN/根；P=(n0P0S)/n=500n—液压支架柱数，根；S—液压支架的支护面积，㎡。

如能将初撑力提高到工作阻力的60％～70％，则较为理想。

0.040.064壁的距离，m。

0.25250～350㎜0㎜左右。

0.04考虑顶板级别的系数，对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ0.05支架卸载前移时间的可缩余量，当层H=m K=ρ=t/m³MPa 放顶煤支架的支护强度一般为0.5～0.7MPaq=KH ρ×10-2=0支架支护强度估算：5H—采高，m；ρ—顶板岩石密度，一般取为2.5t/m³K—顶板岩石厚度因数，一般取4～8；顶板条件较好、周期来压不明显时，Ⅱ、Ⅲ级顶板分别为0.04、0.025、0.015；，当层厚小于0.8m，a≥0.03m，层厚大于0.8m时，a≥0.04m，平均可取a=0.05m。

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,液压支架就是工作面装备中对生产能力影响最大得设备，因此必须把支架得可靠性放在首位,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得要求，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与邻近矿井机械化开采得实践经验，初步确定选用ZY330０/11／２3型掩护式液压支架.1）支架支护强度支架得结构尺寸确定之后,与支架重量与成本关系最大得参数就是支架得支护强度.从理论上分析,合理得支护强度应正好与顶板压力相平衡.支护强度过大，不仅增加支架重量与设备投资，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。

因此支护强度得大小应取决于工作面采场矿压得大小。

但由于目前对采场矿压得大小还不能进行准确得定量计算，主要以经验法或实测数据,来确定支架得支护强度。

支架支护强度采用下列经验公式计算：式中：—-液压支架得支护强度，MPａ；——采高，平均２、2m；——顶板岩石视密度,一般取２、3t／m３;——顶板岩石破碎膨胀系数，一般取１、25～1、5;——工作面倾角，（°）；--附加阻力系数，二排柱支架取１、6，单排柱支架取1、２；——顶板周期来压动载系数。

值可按以下情况选取:周期来压不明显顶板：取1、1；周期来压明显顶板:取1、3；周期来压强烈顶板：取1、5～1、7。

则：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与支护面积所决定.式中:Ｆ--支架得支护面积，经计算得8.2m。

则:对支撑式支架,支架立柱得总工作阻力等于支架工作阻力。

对于掩护式与支撑掩护式支架，由于受到立柱倾角得影响，支架工作阻力小于支架立柱得总工作阻力。

单体液压支柱的选型计算解读一、液压支柱的基本原理液压支柱是一种由液压缸、液压泵站、控制阀门等部件组成的液压系统，通过液压油的压力来实现支柱的伸缩和固定。

液压支柱具有负荷能力大、稳定性好、调节方便等特点，广泛应用于机床、压力机、起重设备等各种工程领域。

二、选型计算的主要内容及步骤1.了解工程需求：包括支柱应用的工况、工作负荷、工作现场环境等。

2.确定支柱材质：支柱材质选择应根据负荷特点和工作环境来确定，常用的材质有高碳钢、合金钢等。

3.计算支柱的额定负荷：根据工作负荷以及支柱的工作长度、挤压长度等参数，计算出支柱的额定负荷。

4.计算支柱的工作行程：根据工程需求和设计参数，计算出支柱的工作行程，即支柱的最大伸缩距离。

5.确定液压油缸的规格：根据额定负荷和工作行程，结合液压油缸的额定工作压力、有效面积等参数，确定合适的液压油缸规格。

6.确定液压泵站的规格：根据液压油缸的工作压力和油缸的速度要求，计算出液压泵站的流量和功率，进而选取适合的液压泵站。

7.设计液压管路：根据液压系统的动态和静态特性，选择合适的液压管路结构和布局，以保证系统的正常运行。

三、选型计算结果的解读在选型计算之后，需要对计算结果进行解读，判断所选液压支柱是否符合工程需求。

1.额定负荷：计算结果中的额定负荷应与工作负荷相匹配，满足负荷特点和工作环境的要求。

2.工作行程：计算结果中的工作行程应满足工程需求中的最大伸缩距离，以保证支柱能够满足工作要求。

3.液压油缸规格：根据计算结果中的液压油缸规格，核实其是否与实际选择的油缸规格一致，以确保液压油缸能够承受额定负荷。

4.液压泵站规格：核实计算结果中的液压泵站流量和功率是否符合实际要求，以确保液压泵站能够提供足够的液压动力。

5.液压管路设计：根据计算结果中的液压管路设计，核实其是否满足系统的动态和静态特性要求，以确保液压管路能够正常运行。

综上所述，选型计算是根据工程需求和设计参数，计算出适合的液压支柱规格和参数的过程。

液压支架选型计算
液压支架系统选型计算
概述
液压支架系统的使用可以改善安装和检修操作的安全性和效率，大大
缩短了设备的维护时间，同时也可以提供更大的负载容量和稳定性。

液压
支架系统选型要考虑的主要因素包括:现场构造条件、支架系统的工作模式、压力等级和负载重量等等。

首先，在确定使用液压支架系统之前，应先考虑现场的构造条件：是
否有足够的安装空间；是否有足够的液压油源；是否有足够的机械材料、
液压元件；是否可以设置足够的液压支架油缸；是否可以安装足够的安全
措施等等。

其次，要为液压支架系统的工作模式做出选择：如是否需要同步支撑，是否需要两个油缸连接，是否需要手动或自动控制，是否需要加重液压支架，是否需要转换支架模式等等。

第三，液压支架系统的压力等级及负载重量要根据实际应用场景而定，一般情况下，负载重量越大，压力等级越高，液压支架系统应力值就应该
越大，同时必须考虑工作温度等因素，为了保证液压支架系统的稳定性，
一般压力系统的压力不宜低于3MPa，同时应尽量选择高压支架系统，以
满足更高的负载要求。

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。

液压支架选型计算（1）按现行较通用的岩石容重法公式：γ⋅⋅=-1p K M d z k q ＝2575.1135.14.11⋅⋅-＝1425KN/m 2 式中：q z ---支架的动载支护强度，KN/m 2；K d ---动载系数，一般取 1.5-2.0(Ⅱ级以上老顶条件)；取1.75M---一次采厚(平均14.4m ，按80％回收率计算)取11.4m ； K p ---冒落矸石碎胀系数，取1.35；γ---顶板岩石平均容重，取25KN/m 3；P = q z (L K +L D )B ＝1425×（0.46＋5.415）×1.75＝14650 KN式中：P---支架工作阻力，KN ；L K ---端面距，取0.46m ；L D ---顶梁长度，取5.415m ；B---支架宽度，取1.75m ；放顶煤支架的工作阻力按照综采计算结果的80％考虑。

（2） 岩层结构法：q z =k(γ1h 1+γ2H)= 1.75×（14.4×10.58+25×13.47）=856 KN/m 2式中 H —对支架有直接影响的岩层厚度；mH=(L+ h 1/tan α)tan θ=（5.915＋10.58/ tan88°）×tan65°=13.47m ；L---有效控顶距(m)；5.915 m ；h 1---顶煤厚度(m)；10.58 m ；α---顶煤断裂角(°)；一般为70°-120°θ---顶板断裂角(°)；一般为60°-65°γ1---顶煤的容重，取14.3KN /m 3；γ2---顶板岩石的容重，取25 KN /m 3；q z ---支架的动载支护强度；k---动载备用系数，(Ⅱ级以上老顶一般取1.5-2.0)取1.75； P= q z (L k +L D )B/ηs ＝856×（0.46＋5.415）×1.75/0.75＝11734KN式中 P —支架的工作阻力(KN)；L k —梁端距0.46m ；L D—顶梁长度5.415m；B—支架中心距1.75m；ηs—支架的支护效率75％；根据以上方法进行计算，最后确定比较合理的工作阻力15000KN。

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。