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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。
试论综采工作面“三机”的选型与配套摘要：煤矿综采工作面“三机”(刮板输送机、采煤机、液压支架)配套是随着煤矿综采的出现而出现，随着综采水平的发展而发展的，“三机”配套的研究随着煤矿综采发展水平的不断提高而不断深入。
本文对综采工作面“三机”的选型与配套进行简要阐述。
关键词：综采三机选型配套1、“三机”的选型原则1.1液压支架选型在液压支架与围岩力学相互作用研究的基础上，综合分析不同地质条件下支护阻力确定的理论研究成果并分析不同支架的结构力学特征，为支架选型提供依据。
液压支架选型必须考虑的主要地质和采矿条件如下：(1)直接顶稳定性类型；(2)基本顶级别及相应矿压显现参数(初次和周期来止步距、来压时载荷、直接顶厚度)；(3)底板类别及相应的力学参数(容许载荷强度、抗压缩刚度)；(4)截高、煤层强度、节理方向、煤层厚度变化等；(5)煤层倾角和工作面推进力向；(6)瓦斯等级和必需的通风断面等。
1.2采煤机选型采煤机是综采工作面最主要的生产设备。
选型时，应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。
一般要根据煤的坚硬度、煤层厚度以及顶底板性质进行选型。
1.3刮板输送机选型综采工作面刮板输送机的选择要与工作面采煤机的生产能力及工作面的设计长度相适应。
工作面选用的是大功率采煤机，大多选择刮板输送机驱动功率较大，以满足采煤机生产能力要求等。
工作面刮板输送机的结构形式及附件必须能与采煤机的结构相匹配，如根据所选采煤机的行走部宽度选取刮板输送机的机槽宽度、根据工作面长度选择刮板输送机的长度，同时还要与支架的拉架力、推移千斤顶连接装置间距及结构相匹配。
刮板输送机主要参数的确定原則如下：(1)单位时间运输能力，应与采煤机生产能力匹配；(2)电机功率，视输送机运输能力及铺设长度而定；(3)结构，与采煤机和液压支架相配套。
2、“三机”配套原则2.1生产能力配套工作面生产能力取决于采煤机落煤能力，而刮板输送机、液压支架及平巷转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机的生产能力，通常按富余20％考虑。
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)。
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。
大采高液压支架选型研究王雷鸣【摘要】以某矿9712工作面为例,根据大采高液压支架选型的六个基本条件,对大采高液压支架进行选型研究.首先,以顶板的分类为核心参考条件进行选型,由于该工作面的老顶属于不明显来压老顶,分类等级为Ⅰ,故本工作面宜选取两柱支撑掩护式支架;其次,结合计算公式,给出支架工作阻力、初撑力以及支护高度的确定方法.对液压支架的适应性分析显示:根据该方法确定的工作阻力富余量满足循环末阻力条件,但初撑力属于低初撑力,这不利于直接顶向老顶传递支撑力,造成端冒、冒空顶梁等风险,因此必须提升初撑力值,以提升支架的稳定性.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)010【总页数】2页(P193-194)【关键词】大采高;液压支架;选型【作者】王雷鸣【作者单位】阳煤集团开元矿业有限责任公司,山西晋中045405【正文语种】中文【中图分类】TD355.41 工作面情况介绍本文选择某矿9712工作面为研究对象。
该工作面西部为矿井边界，东面为已挖掘盘区运输巷道，南北分别连接9711工作面以及9713工作面。
其中9711工作面已经开采，9713则属于正掘待采工作面。
本工作面的走向长度为1 500 m倾斜长220 m；井下标高为558～623m，地面标高则为880～1103m不等；煤层厚度大，平均厚度为6.3 m；倾角小，均值为4°；容重1.45 t/m3；根据普氏硬度标准基本硬度为2～3，属于中硬度煤层。
根据顶板的岩性特征、跨落难易度对该工作面的顶板进行分类，发现其包含全部三种顶板类型。
其中直接顶的岩性条件为砂质泥岩，均厚为2.43 m，层理发育；老顶又称基本顶，其岩性条件为中粒砂岩，均厚为7.1 m；而伪顶的岩性条件为炭质泥岩，较薄，均厚仅为0.2 m。
相对应的直接底的厚度为2.7 m，同直接顶岩性条件相一致为砂质泥岩老底为均厚6.52 m 的泥岩结构[1]。
2 大采高液压支架选型的依据根据该工作面条件，其属于大采高工作面。
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。
此外，由于某些顶板条件比较特殊，故可采用多种形式的液压支架，因此液压支架架型的选择既要以顶板性质作为依据，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液压支架，如掩护式支架或带有护帮装置的液压支架。
2.1.2
底板
底板软硬程度或强度大小，决定了底座结构形式和支承面积。
底座是液压支架的主要承载部件，它将顶板压力传至底板。
其结构形式分为以下几种：
(1)整体刚性结构。
用钢板焊接成箱形结构，底部封闭，强度高，稳定性好，对底板比压小，但排矸性差。
适用于底板较松软、采高与倾角较大及稳定顶板等条件。
(2)分式刚性结构。
左右对称，座箱上部用过桥或箱形结构固定连接。
底板不封闭，排矸性较好，对顶板适应性较好。
(3)左右分体结构。
两个独立而对称的箱形结构，两部分用铰接过桥或连杆连接，可在一定范围内摆动，对不平底板适应性好，排矸性较好。
2.2 煤层条件
2.2.1
煤层厚度
煤层厚度是液压支架选型的一项重要指标。
煤层厚度及其变化情况决定了液压支架的结构高度和伸缩范围，采高和顶板性质直接决定了液压支架的工作阻力或支护强度。
(1)液压支架的工作阻力实质上是液压支架在工作中能承受顶板的载荷，是衡量液压支架支护性能的最主要的技术参数，可按下式计算：Q=Zb(L+C)
式中：z为支护强度；b为支架中心距；L为顶梁长度；C为顶梁前端到煤壁距离。
在液压支架出厂代号中都明确地标有其工作阻力，如ZZ6000液压支架(工作阻力为6000kN)。
(2)液压支架最大高度的确定。
考虑到顶板有顶板冒落或可能局部冒落而压住液压支架，为保证立柱有一定的行程量，液压支架最大高度应在煤层最大采高基础上，再加200mm～300mm。
(3)液压支架最小高度的确定。
考虑到液压支架上、下浮煤堆积影响，移架操作时支架立柱要有150mm 左右的回缩量等因素，液压支架最小高度应在煤层最小采高基础上再减200mm～300mm。
选型原则：对于薄煤层(采高小于1.3 m)开采，在液压支架选型时应考虑通风断面和作业空间较大的掩护式或支撑掩护式液压支架。
煤层厚度超过1.5m时，顶板对液压支架有一定的水平和侧向推力，这种情况下应优先选用抗水平力和扭转能力强的掩护式结构的液压支架，而不宜用支撑式支架。
煤层厚度超过2.5 m时，煤壁和悬顶部分顶板可能在矿压作用或采煤机割煤时振动而引起的垮落，需要选用带有护帮装置的液压支架，一般多采用支撑掩护式支架。
如果煤层厚度变化较大，由于双伸缩立柱的行程范围较大，能更好地适应这种煤层条件。
对于煤层厚度大、煤层松软或节理发育，因其不便于分层开采，煤层较破碎，在
矿压作用下易冒落，可选用放顶煤支架。
2.2.2
煤层倾角
煤层倾角主要影响液压支架的稳定性能。
《煤矿安全规程》第67条规定：煤层倾角大于15°时，液压支架应采取防倒、防滑措施。
2.2.3
瓦斯量
瓦斯涌出量大的煤层，应考虑通风要求，优先选用通风面积大的掩护式或支撑掩护式液压支架。
3 、经济成本
在地质条件允许的情况下，液压支架选择范围较大，且使用数量较多，此时应优先考虑经济型的液压支架，以降低企业成本。
在管理上做好液压支架的日常检修和维护，可大大减少使用过程中的维检资金，争取最大的经济效益。
4、结语
液压支架在现代综合机械化采煤过程中是重要的支护设备，其选型的好与坏也是关系到矿井高产、高效的关键性因素。
由于地质条件的复杂性和矿压观测的模糊性，使得液压支架呈现出多样化、大流量化发展趋势，并且随着安全生产越来越被重视，其已成为现代生产中的主要因素，液压支架从设计和选型上也要突出考虑这一关键因素。
液压支架的选型是一门综合性的学问，涉及煤矿地质和机械制造等学科，应根据煤矿实际条件而选型。
