低位放顶煤液压支架说明

低位放顶煤液压支架的设计
低位放顶煤液压支架是一种用于矿山开采的设备，其主要作用是
支撑和稳定煤巷顶板，保障矿工生命安全和生产效率。

设计一台高效、可靠的低位放顶煤液压支架是矿山工程技术人员的重要任务。

在设计低位放顶煤液压支架时，首先需要考虑的是其承载能力。

承载能力主要取决于液压支架的型号、材质、强度和稳定性等因素。

为了确保支架能够承受煤巷顶板的重量和压力，设计师需要根据煤巷
的尺寸、倾斜度、厚度等要素进行详细的计算和分析。

其次，液压支架的结构设计也是非常重要的。

设计师需要考虑到
支架的重心、平衡、稳定性等方面，以确保支架在使用过程中不会失
去平衡或倾覆。

此外，结构的简单化和可靠性也是设计中需要考虑的
关键问题。

除了承载能力和结构设计外，设计师还需要考虑操作和维护等方
面的因素。

液压支架的操作应该方便简单，使操作人员能够轻松掌握
其使用方法。

维护方面需要注意支架的耐用性和易损性问题，以便尽
可能延长其寿命和降低维修成本。

最后，设计师需要考虑的是环保问题。

液压支架的制造和使用应
符合环保标准，以保护矿区周围的生态环境。

此外，设计也需要考虑
到支架的再利用和废弃处理等问题，以确保其对环境的影响最小化。

综上所述，设计一台高效、可靠的低位放顶煤液压支架需要考虑多个因素。

除承载能力和设计结构外，操作和维护、环保等因素也应该被充分考虑。

只有在这些因素的综合考虑下，矿山工程技术人员才能设计出真正高效、可靠、环保的支架设备。

放顶煤液压支架设计说明书摘要本文对国内外放顶煤开采技术发生历史及现状进行了综合阐述，对放顶煤液压支架进行了分类和对其各种形式研究；介绍了每种形式放顶煤液压支架各适应的煤层条件；并结合神东四盘区的现状，设计适用于煤层厚度5.35-9.86，平均采高8.9米满足顶板、地板条件的放顶煤液压支架.形成满足神东现状的放顶煤开采技术理论。

通过对现有放顶煤液压支架的分析，优势对比，设计出适合的结构形式，最后对立柱、顶梁、掩护梁和底座进行了强度校核计算。

关键字：放顶煤液压支架；立柱；顶梁；掩护梁；底座；放煤机构。

AbstractIn this paper on the domestic and foreign technology of top coal caving mining occurred history and current situation has been discussed, on the roof caving coal hydraulic support the classification and research in its various forms; introduced each kind of form of roof caving coal hydraulic support the adaptation conditions of coal seam; Shendong four disc area and combined with the status quo, designed for coal seam thickness 5.35-9.86, collect on average 8.9 meters high and meet the conditions of roof and floor of top coal caving hydraulic support. Formed to meet the Shendong status of top coal caving mining technology in theory.Through the analysis of the existing roof caving coal hydraulic support, comparative advantages of desi gn for the structural form, strength check and calculates the column, a top beam and a shield beam and a base at the end of paper.Keywords: Caving hydraulic support；Column; beam; shield; base;coal caving mechanism.II目录1 绪论 (1)1.1 放顶煤综采法的优缺点 (1)1.2 放顶煤液压支架的发展历史 (1)1.3 放顶煤液压支架结构的基本特点 (2)1.4 放顶煤液压支架的分类 (2)1.5放顶煤液压支架使用条件和适用范围 (2)1.6设计任务 (3)2 支架的总体方案设计 (4)2.1 支架结构方案设计 (4)2.1.1 中反四连杆放顶煤液压支架 (4)2.1.2 中正四连杆低位放顶煤液压支架 (5)2.1.3后四连杆低位放顶煤液压支架（摆动式放煤支架）. 63 液压支架的整体设计 (9)3.1液压支架的参数确定 (9)3.1.1 支架高度 (9)3.1.2 支架的伸缩比 (9)3.1.3 支架间距的确定 (10)3.1.4 底座长度的确定 (11)3.2顶梁长度的确定 (11)3.2.1 顶梁长度计算 (11)3.2.2 顶梁宽度 (12)3.2.3 顶梁覆盖率 (13)3.2.4支护强度和工作阻力 (13)3.3立柱位置的确定 (14)3.3.1 支架立柱数的确定 (14)3.3.2 支撑方式 (15)3.3.3 立柱间距 (15)3.3.4 立柱柱窝位置的确定 (15)4 液压支架的部件结构设计 (16)4.1 顶梁 (16)4.2 立柱 (17)4.3掩护梁 (18)4.4 四连杆机构 (19)4.4.1 四连杆机构的作用 (19)4.4.2四连杆机构的几何特征 (19)4.4.3用几何作图法来设计四连杆机构 (19) 4.5 底座 (24)4.6侧护板 (25)4.7 千斤顶 (26)4.7.1 推移千斤顶 (26)4.7.2 平衡千斤顶 (26)4.7.3 侧推千斤顶 (26)4.7.4.前梁千斤顶 (27)4.7.5．护邦千斤顶 (27)4.7.6 后推移输送机千斤顶 (27)4.8 放煤机构设计 (30)5 液压支架参数的确定 (32)5.1液压支架基本技术参数的确定 (32) 5.1.1支护强度 (32)5.1.2初撑力 (32)5.1.3 移架力和推溜力 (33)5.1.4 支柱及相关液压系统参数确定 (33)6 支架强度校核 (37)6.1强度条件 (37)6.2 液压支架立柱强度验算 (39)6.2.1已知参数 (39)6.2.2油缸稳定性计算 (39)6.2.3活塞杆的强度计算 (40)6.2.4 缸体的强度计算 (43)。

高、中、低位放顶煤支架的特点及适用条件1、高位放顶煤液压支架的特点及适用条件高位放顶煤液压支架是指单输送机、短顶梁、掩护梁开天窗高位放煤的掩护式支架。

这类支架的特点是：（1）支架结构简单，采煤机割的煤和放落的煤由一部输送机运出，端头维护空间小，整个工作面设备布置与普通长壁工作面相同，便于维护管理，减少事故的发生点。

（2）支架的长度较短，结构紧凑，稳定性和封闭性都较好。

掩护梁放煤口尺寸较大，有利于顶煤的放出，但是放煤口位置高，丢煤多，采出率较低，煤尘大，支架通风断面小，使得防灭尘工作量大。

（3）由于顶梁短（约1.2米），放煤口位置距煤壁较近，因此对煤层冒放性的要求较高。

一方面要求梁端顶煤完整、不冒顶、不片帮；另一方面要求在顶梁后，顶煤破碎，即放煤口能顺利放出。

（4）放煤槽在放煤状态时与底座呈35º夹角，难以达到40º，如果当仰采角度为10º时，就开始出现放煤流动不畅，向左右溢出，大部分落在输送机采空侧，严重影响放煤工序的进行和顶煤的放出。

（5）支架在放煤时正常行人通道基本上被切断，减少了工作面安全出口。

（6）采放同用一部输送机，不能前后平行作业，影响产量的提高。

适用条件：高位放顶煤支架只适用于煤质中硬，节理裂隙比较发育，煤层厚度7m左右，煤层底板较硬及煤层含水率较高的条件。

2、中位放顶煤液压支架的特点及适用条件中位放顶煤液压支架是指双输送机运煤，在掩护梁上开放煤口中位放煤，使用支撑掩护式液压支架。

其特点为：（1）支架稳定性、密封性好，抗偏载和抗扭能力大，不易损坏。

（2）放煤口距煤壁远，有助于工作面前方顶煤的维护，支架顶梁长，有利于反复支撑顶板，增加顶煤的破坏程度，支撑底座长，可减小支架对底板的比压，而且分布比较均匀。

（3）由于采放分别使用两部输送机，可以实现平行作业，实现高产高效。

（4）后部输送机放在支架底座上，后部空间有限，造成大块煤通过困难，并且移架阻力较大。

（5）受放煤口尺寸的限制，架与架之间有脊背三角煤放不下来，同时放煤口易发生大块煤堵塞现象。

放顶煤液压支架（ZF2800/16/24ZH）使用说明书XXXXXXXX煤矿机械有限责任公司2006.08目录目录 (1)前言 (2)一、用途 (3)二、支架执行标准 (3)三、技术特性 (3)四、参与配套设备 (4)五、结构特征和工作原理 (4)六、液压支架运输、安装与拆除的准备工作 (5)七、液压支架的安装 (8)八、操作和使用 (9)九、保养和维修 (11)十、运输 (15)十一、常见故障和处理方法 (16)十二、随机附件 (23)十三、其他 (23)前言ZF2800/16/24ZH放顶煤液压支架（以下简称放顶煤支架），是我厂根据煤矿综采发展的需要，依靠本厂的技术优势，研制成功的又一种放顶煤支架。

本厂所生产的ZF2800/16/24ZH放顶煤支架具有重量轻、稳定性好、适应能力强、低位放煤、结构简单、维修方便等特点。

该支架适用于煤层厚3.5-15米，倾角≤25°，煤质硬度f=1-3煤层，可以不铺网，煤层倾角于20-35°之间可加防倒防滑和调架千斤顶。

也可在煤厚1.8-2.2米不放煤的条件下，作为一次采全高的普通支架使用。

该支架设计先进、合理、架体新颖独特，经型式试验和井下试验，证明其性能良好，现逐步推广使用。

本厂将以优质的产品，良好的信誉、周到的技术咨询，为用户提供一流的服务，热诚欢迎各局矿选用本厂产品。

为了帮助用户尽快熟悉本产品性能，掌握正确使用和维护保养方法，特编制本说明书。

垦望广大用户在产品使用中，随时向我厂提供宝贵意见。

一、用途ZF2800/16/24ZH放顶煤液压支架是为中小型煤矿设计的厚煤层放顶煤支架，采用成熟可靠的单摆杆机构、活动侧护板、伸缩梁、整顶梁、正装千斤顶的推移框架以及刚性封底板底座,可以不铺网，具有整体性强、稳定性好、放煤效果好、重量较轻和安全生产等优点，适用于煤层厚3.5-15米，倾角≤25°，煤质硬度 f=1-3, 煤层倾角于20-35°之间可加防倒防滑和调架千斤顶。

采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。

综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。

液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。

液压支架主要由以下几个基本部分组成：顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。

设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。

在支撑掩护式的设计过程中，前梁、主顶梁、掩护梁和立柱等结构件的设计是重点。

本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。

目录中文摘要.............................................. 错误!未定义书签。

Abstract .............................................. 错误!未定义书签。

第一章引言.......................................... 错误!未定义书签。

1.1前言 .......................................... 错误!未定义书签。

1.2绪论 (1)1.2.1我国液压支架的发展 (2)1.2.2 液压支架的发展动向 (2)1.液压支架的组成与分类………………………………………………………第二章支架设计....................................... 错误!未定义书签。

2.1 工况分析...................................... 错误!未定义书签。

2.2 液压支架工作原理 (4)2.2.1 支架升降 (4)2.2.2 支架移动和推移输送机 (6)2..支架结构的选择 (6)2.3.1 顶梁的选取 (7)2.3.2 侧护板的选取 (7)2.3.3 底座的选取…………………………………………………………… ..72.3.4 推移装置的选取 (7)2.3.5 护邦装置的选取 (8)2.3.6 防倒滑装置的选取 (8)2.3.7 液压支架的主要液压元件和泵站 (8)2.3.7.1 立柱 (8)2.3.7.2 液控单向阀 (9)2.3.7.3 安全阀 (9)2.3.7.4 操纵阀 (10)2.3.7.5 泵站 (10)2.4 支架主要尺寸的确定 (11)2.4.1 已知参数 (11)2.4.2 支架高度的确定 (11)2.4.3 中心距和宽度的确定 (12)2.4.4 梁端距和顶梁长度的确定 (12)2.4.5 支架四连杆机构尺寸设计及计算 (12)2.4.6 底座长度的确定 (16)2.4.7 顶梁长度的确定 (16)2.4.8 立柱的技术参数确定 (18)2.4.8.1 立柱数的确定 (19)2.4.8.2 支撑方式 (19)2.4.8.3 立柱缸体内径 (19)2.4.8.4 立柱间距 (20)2.5 液压支架的受理分析和计算 (21)2.5.1 顶梁的受力分析 (21)2.5.2 掩护梁的受力分析…………………………………………………………222.5.3 底座受理分析 (25)2.6 液压支架主要部件的强度校核 (26)2.6.1 顶梁强度校核 (26)2.6.2 掩护梁强度校核 (32)2.6.3 底座强度校核 (35)2.6.4 立柱强度校核 (38)2.7 液压系统设计 (42)第三章结束语 (44)第四章参考资料 (46)20世纪50年代前，在国内外煤矿生产中，基本上采用木支柱、木顶梁或金属摩擦支柱铰接顶梁来支护顶板。

低位放顶煤液压支架的设计
低位放顶煤液压支架的设计
在煤矿采煤作业中，顶煤液压支架是一种重要的设备，用于支撑和保护矿井巷道。

传统的顶煤液压支架设计常常存在高位放顶煤的问题，这导致采煤效率低下和煤矸石的不充分回填。

为了解决这个问题，研究人员提出了低位放顶煤液压支架的设计方案。

低位放顶煤液压支架的设计基于以下原理：通过减小支架的高度，使得支架的底部能够更接近煤层顶板，从而实现低位放顶煤。

这样做的好处是可以提高采煤效率，并且减少煤矸石的回填量，降低了回填费用和环境影响。

在低位放顶煤液压支架的设计中，需要考虑以下几个关键因素：
1. 支架的结构设计：支架的底部需要设计成能够与煤层顶板紧密接触的形状，以确保低位放顶煤的效果。

同时，支架的其他部分也需要经过优化设计，以保证其稳定性和承载能力。

2. 液压系统设计：液压系统是支架正常工作的关键，需要设计成能够提供足够的力量和稳定的工作性能。

同时，还需要考虑支架的快速升降和调整功能，以适应不同煤层顶板的高度变化。

3. 安全性设计：低位放顶煤液压支架的设计也需要考虑安全性因素。

支架需要具备抗震、防爆等特性，并且需要配备相应的安全设备，以确保煤矿作业的安全性。

4. 维护和检修便利性：支架的设计还需要考虑到维护和检修的便利性。

液压系统和其他关键部件应该易于拆卸和更换，以减少维护时间和成本。

低位放顶煤液压支架的设计方案是一个综合性的工程问题，需要结合煤层情况、矿井条件和机械设计等方面的考虑。

通过科学合理的设计，可以提高煤矿采煤效率，降低环境影响，为煤矿行业的可持续发展做出贡献。

ZFS7200/17/29H型放顶煤工作面液压支架ZFG7200/22/30H（A）型放顶煤过渡液压支架使用说明书沈阳煤炭科学研究所2003年4月目录一、概述二、支架的组成、用途及特点三、主要技术特征四、适应条件及配套设备五、主要结构部件及作用六、液压系统七、主要液压元件八、支架的验收、运输及井下安装九、支架的使用、操作和维护十、常见故障、原因及处理一、简述ZFS7200/17/29H型放顶煤工作面液压支架ZFG7200/22/30H型放顶煤过渡液压支架是根据我国厚及特厚煤层且矿压较大的地质条件，并针对使用现场的具体使用条件和用户具体要求，在吸取国内外同类型支架优点基础上设计、制造的两种高工作阻力、高强度、大插板支撑掩护式低位放顶煤支架。

两种支架与采煤机、前、后两部输送机及端头支架配套使用，可实现水平工作面或倾角小于10 的倾斜工作面厚或特厚煤层的割煤、移架、支护、放煤和运煤机械化作业，为推进与完善我国的综放开采，增加工作面单产，提高经济效益，减轻工人劳动强度，实现安全生产，提供了两种较为理想的国内外工阻最高的综放支护设备。

两种支架均为四柱倒置四连杆支撑掩护式低位大插板放煤型式。

四根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力，并通过底座传递到底板上；通过布置在前、后两排立柱内的倒置宽整体四连杆与顶梁及底座铰接，使支架升降按一定的双纽线轨迹运动，并承受支架所受的水平力和侧向力；尾梁由两个内径为160mm（过渡架180mm）千斤顶支撑，内设行程800mm的大插板，用来掩护支架后部空间并放煤，顶梁和尾梁均带有固定和活动侧护板调节架间距；前梁带有伸缩梁和护帮板，使得该支架支撑能力大，切顶与防护性能好，支架纵横向稳定性较强。

ZFS7200/17/29H型放顶煤工作面支架、ZFG7200/23/32H型放顶煤过渡支架主要参数合理，结构比较完善，功能较为全面，材料及制造立足国内，拆装、检修较为方便。

液压控制元件均为择优选择的国内定型产品，操作简单，维修方便，配件供应有充分保证。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。

作者签名：日期：目录前言 (1)一、绪论 (2)1.1 液压支架的作用及发展历史 (2)1.1.1 液压支架的应用及意义 (2)1.1.2 国外放顶煤液压支架 (2)1.1.3 液压支架的发展动向 (3)1.2 设计目的 (4)1.3 设计要求 (4)1.4 放顶煤液压支架的分类 (5)1.5 低位放顶煤液压支架的特点 (5)1.6 低位放顶煤液压支架的适应性 (7)1.7 低位放顶煤液压支架的主要结构 (7)1.7.1 低位放项煤支架主要部件设计要求 (8)1.7.2前粱的设计 (9)1.7.2顶粱的设计 (10)1.7.4 掩护梁的设计 (11)1.7.5 底座的设计 (12)1.7.6 四连杆机构的连杆设计 (14)1.7.7 推移机构的设计 (15)1.7.8 放煤口及放煤机构的设计 (16)二、液压支架的结构设计 (18)2.1 液压支架的选型 (18)2.1.1液压支架结构类型的优选 (18)2.1.2液压支架的架形选择原则 (19)2.1.3影响架形选择的因素 (20)2.2 主要设计参数 (21)2.3液压支架的结构设计 (23)2.3.1液压支架主要结构参数和形式的确定 (23)2.3.2液压支架的总体布置 (29)2.3.3支架的主要结构 (30)2.3.4主要参数的确定 (34)2.4拟定液压系统 (39)三、支架的强度计算 (42)3.1 支架的工作状态 (42)3.2 支架载荷的确定 (42)3.3 支架受力分析 (43)3.3.1各主要参数的影响 (46)3.3.2各主要部件的强度校核 (48)3.4 支架受力的影响因素 (66)3.5 强度条件 (67)四、液压支架的使用操作及维护 (62)4.1 液压支架操作 (69)4.2 液压支架操作维护要求 (64)4.3 液压支架操作管理事项 (70)五、液压支架常见故障及其排除 (72)5.1 结构件和连接销轴 (72)5.2 液压系统及液压元件 (72)5.3 支架在操作和支护过程中的故障 (73)结论 (75)致 (76)参考书目 (77)附录 (78)支撑掩护式液压支架中文摘要现代煤矿高效工作面的关键设备液压支架 ,是煤矿实现采煤、运输和支护等所有工序全部机械化的重要环节。

ZF10000/24/36型四柱支撑掩护式放顶煤液压支架产品说明书天地科技股份有限公司开采设计事业部二○○九年四月ZF10000/24/36（简称ZF36）型放顶煤支架是在认真总结国内外放顶煤技术成果，分析研究各种放顶煤支架特点和使用经验的基础上，由天地科技股份有限公司开采设计事业部开发的新型低位放顶煤支架。

该支架的显著特点是：支架的前连杆为双单连杆，比“Y”型连杆抗扭能力大大提高，为提高支架可靠性提供了保证。

二是通过优化设计，改善了支架的受力状况，提高了支架的使用寿命。

第一节支架的适用条件1、可以用于放顶煤工作面，也可用于单一煤层开采工作面；2、作用在于每架支架上的顶板压力不能超过10000KN；3、配套刮板运输机型号前部SGZ1000/2X700、后部SGZ1200/2X700；4、配套采煤机型号MG500/1330-WD；第二节ZF10000/24/36支架的特点及组成一、支架的特点：(1)工作面三机采用大配套，截深为800mm，为了保证截深和有效的移架步距，支架的推移千斤顶的行程定为900mm，为高产高效创造有利条件；（2）支架工作阻力大，对顶煤的支撑、破碎能力加强，提高了坚硬煤层顶煤回收率；（3）此支架在正常采高时，掩护梁水平投影小，即掩护梁较短，背角较大，便于坚硬煤层顶煤的垮落，提高了放煤速度；(4)采用优化设计，确定支架的总体参数和主要部件的结构尺寸，并利用计算机模拟试验进行受力分析和强度校核，以提高支架的可靠性；(5)支架的前连杆采用双单连杆，大大提高了支架的抗扭能力；(6)支架的顶梁为分体顶梁，增强了对顶板的适应性，顶梁采用双侧活动侧护板，满足工作面换向要求；（7）掩护梁采用箱型结构，双侧活动侧护板，活动侧护板起到封密工作面和调架性能。

（8）放煤机构高效可靠；后部输送机过煤高度高，增加了大块煤的运输能力，尾梁向上向下回转角度大，增加了对煤的破碎能力和放煤效果；（9）尾梁-插板机构采用小尾梁-插板机构，尾梁-插板运动结构选用V型槽结构，运动灵活自如；（10）支架底座为整体式刚性底座，底座前部用厚钢板过桥联接，后部用箱形结构联接，底座中后部底板畅开，便于浮煤及碎石排出。

放顶煤液压支架简介㈠ ZFP5400/17/32 型放顶煤液压支架ZFP5400/17/32 型放顶煤液压支架是依据我国厚煤层的地质条件，吸取了国内外放顶煤开采的阅历和教训，由郑州煤矿机械厂争论设计的一种支撑掩护式低位放顶煤液压支架。

其主要特征是：支架掩护梁上铰接尾梁机构，放煤装置主要由尾梁体，小插板组成，通过尾梁的摇摆和小插板的启闭掌握顶煤冒落，小插板还具有用于裂开大块煤和排放大块煤的作用，采煤机采下的煤由支架前部运输机运出，尾梁摇摆排放的顶煤由支架支护的后部运输机运出。

㈡支架适用范围及配套设备1.支架适用范围ZFP5400/17/32 型支架主要适用于水平和缓冲煤层沿底板一次开采长壁冒落回收顶煤的综采工作面，也可用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面，其具体使用范围：⑴ 顶板：随采随冒的裂开或中等稳定的顶板，直接顶较完整。

⑵ 煤层：节理发育，煤质中硬以下，易于裂开和冒落。

⑶ 煤厚：缓倾斜煤层厚度为 5—12 米，水平分阶段厚度为 10—12 米。

采放比大于 1以上。

⑷ 煤层倾角：‹15°，当›15°时，要安装防倒防滑装置。

⑸ 底板较平坦：允许用于煤底，但底板的抗压强度不得小于1.92MPa。

2.支架的主要配套设备⑴ 采煤机与本支架配套的采煤机是MGTY5400/900－3.3D，其技术特征如下：采高 2.2～3.5mm滚筒直径适应煤层倾角1.8m 0～250最大卧底量250mm滚筒转速32.7r/min牵引速度0～15m/min电动机功率900KW电动机电压3300V电动机转速1470r/min截深800mm牵引力300～500KN ⑵前部运输机型号SGZ－960/750设计长度250m输送量1800T/h刮板连速度 1.2m/s圆环链规格电机功率2－Φ34×126mm 2×375KW电压3300V牵引形式埋链式⑶后部运输机型号SGZ－900/750输送力量1500T/h设计长度250m装机功率2×375KW链速 1.31m/s减速器构造即形式平行布置行星齿轮转动刮板连双中链⑷转载机型号SZZ－1000/375输送力量2200T/h设计长度70m装机功率375KW链速 1.83m/s刮板连双中心连圆环链规格破断负载Φ34×126－C 1450KN输煤槽构造为整体箱式构造内槽宽1000mm中板为厚 40mm 进口高强度钢板㈢ZFP5400/17/32 型支架的特点与组成1.支架的特点⑴ 尾梁体能上下摇摆，小插板能伸缩，便于放煤、破煤、封矸。

后四连杆低位放顶煤液压支架毕业设计说明书摘要纵观世界液压支架的发展历史，从1854年英国率先研制成功了液压支架到现在，液压支架的设计研发已经基本成熟。

液压支架是机械化采煤的重要设备之一，为此对它的设计研发有重大的意义。

本次设计，通过任务书的要求，设计适用于煤层厚度为5~12米满足底板和顶板要求的的低位放顶煤液压支架。

通过对现有低位放顶煤液压支架的分析，优势对比，设计出适合的结构形式，最后对立柱、顶梁、掩护梁和底座进行了强度校核计算。

关键字：低位放顶煤液压支架；立柱；顶梁；掩护梁；底座；放煤机构。

AbstractThroughout the development of hydraulic support world history, from 1854 developed the first successful English hydraulic support to the present, hydraulic support design and development has been basically mature. Mechani zed coal mining hydraulic support is one of the important equipment, for its design and development of great significance.The design, through the mission statement of requirements, design suitable for seam thickness of 5 to 12 meters to meet the requirements of floor and roof caving hydraulic support low.Through the existing low-level caving hydraulic support analysis, advantages compared to design a suitable structure, the last of columns, roof beams, beam shield, the base for the strength check calculation.Keywords: Low caving hydraulic support; column; roof beams; shield beam; base; caving agency.目录摘要IAbstract II第1章绪论11.1 放顶煤综采法的优缺点11.2 放顶煤液压支架的发展历史11.3 放顶煤液压支架结构的基本特点21.4 放顶煤液压支架的分类21.5放顶煤液压支架使用条件和适用围31.5.1 放顶煤液压支架使用条件31.5.2 放顶煤液压支架适用围3第2章支架的总体方案设计42.1设计任务42.2 支架结构方案设计42.2.1 中反四连杆放顶煤液压支架42.2.2 中正四连杆低位放顶煤液压支架52.2.3 中四连杆低位放顶煤液压支架6第3章液压支架的整体结构尺寸设计93.1 液压支架设计的基本要求和基本参数93.1.1液压支架的设计目的93.1.2设计时对液压支架的基本要求93.2液压支架的参数确定103.2.1 支架高度103.2.2 支架的伸缩比113.2.3 支架间距的确定123.2.4 底座长度的确定123.3 顶梁长度的确定133.3.1 顶梁的长度计算133.3.2 顶梁宽度143.3.3 顶梁覆盖率143.4立柱位置的确定153.4.1 支架立柱数的确定153.4.2 支撑方式163.4.3 立柱间距163.4.4 立柱柱窝位置的确定16第4章液压支架的部件结构设计174.1 顶梁174.2 立柱174.3 掩护梁174.4 四连杆机构184.4.1 四连杆机构的作用184.4.2 四连杆机构的几何特征184.4.3 用几何作图法来设计四连杆机构194.5 底座234.6 侧护板234.7 千斤顶244.7.1 推移千斤顶244.7.2 側推千斤顶244.7.3 前梁千斤顶244.7.4护帮千斤顶244.7.5 后推移输送机千斤顶254.8 放煤机构设计26第5章液压支架受力分析275.1液压支架基本技术参数的确定275.1.1支护强度275.1.2初撑力285.1.3 移驾力和推溜力285.1.4 支柱与相关液压系统参数确定285.2 液压支架立柱强度验算315.2.1已知参数315.2.2油缸稳定性计算 (32)5.2.3活塞杆的强度计算 (33)5.2.4 缸体的强度验算 (37)5.2.5液压支架主要技术参数385.3 液压支架受力分析385.3.1支架整体受力分析415.3.2 前梁受力分析415.3.3 顶梁受力分析425.3.4 掩护梁受力分析445.3.5 支架底座受力分析45第6章支架强度计算486.1强度条件 (48)6.2 液压支架的强度校核506.2.1前梁梁强度校核506.2.2顶梁强度校核546.2.3 底座的强度校核606.2.4掩护梁的强度校核66结论72致 73参考文献74CONTENTSAbstract IIThe introduction chapter 1 (1)1.1The advantagesand disadvantages of the caving fully mechanized method (1)1.2The development history of the caving hydraulic support11.3The basic characteristics of the caving hydraulic support structure (2)1.4 The classification of the caving hydraulic support21.5The caving hydraulic support use conditions and applicable scope (3)1.5.1 The caving hydraulic support conditions of use. 31.5.2The caving hydraulic support scope3Overall design of bracket of chapter 242.1 Design task (4)2.2 Support structure design (4)2.2.1 In the four connecting rod caving hydraulic support42.2.2 Chiang kai-shek four-bar low caving hydraulic support (5)2.2.3 In the four connecting rod caving hydraulic support low (6)Chapter 3, the overall structure size of the hydraulic support design993.1 The basic requirement of the hydraulic support design and basic parameters (9)3.1.1 The design of hydraulic support (9)3.1.2The design of hydraulic support basic requirements93.2 The parameters of the hydraulic support (10)3.2.1 Bracket height (10)3.2.2 Stent expansion ratio .......... 错误!未定义书签。

ZFS7500/22/35型低位放顶煤液压支架使用说明书执行中华人民共和国煤炭行业标准MT312-2000《液压支架通用技术条件》MT/T587-1996《液压支架结构件制造技术条件》MT/97-1992《液压支架千斤顶技术条件》MT313-1992《液压支架立柱技术条件》2005年8月目录一、概述 (1)1、支架的形式和结构特点 (1)2、支架的主要技术参数 (1)二、支架在工作面的布置及工作原理 (4)三、支架主要焊接结构件及液压元件简介 (5)1、主要焊接结构件 (5)2、主要液压元件 (6)四、支架的液压系统与喷雾系统 (7)1、液压控制系统 (7)2、支架喷雾系统 (10)五、支架的操作维护、储运及故障排除 (10)1、支架操作维护注意事项 (10)2、支架的存储和运输 (11)3、支架常见故障与排除 (11)附表1 液压系统常见故障、原因及排除方法附图1 ZFS7500/22/35型低位放顶煤液压支架一、概述ZFS7500／22／35型低位放顶煤液压支架是针对矿区“两硬”条件下厚煤层综放开采而开发的“高产高效”综放工作面支护设备。

1、支架的形式和结构特点ZFS7500／22／35型低位放顶煤液压支架是为解决矿区“两硬”条件(即煤体硬、顶板硬)厚煤层综放开采，达到特殊条件下综放开采高产高效而设计研究的强力低位放顶煤支架。

它主要由：前梁、前梁伸缩梁、顶梁、掩护梁、前后连杆、底座、回转梁、立柱、千斤顶及控制系统等组成，如附图1所示。

该支架的主要结构特点是：(1) 支架架型采用长连杆后移式结构，加大了后部放煤、过煤及维护空间。

同时支架顶梁较长；可以对顶煤有二次破碎作用。

(2) 支架采用整体后连杆，单前连杆，提高了支架整体抗扭能力。

(3) 前梁与顶梁采用铰接式结构。

提高了对顶煤的支护性能。

同时伸缩梁能及时对新暴露的顶煤进行支护，防止机道上方冒顶及煤壁片帮。

(4) 支架各主要结构件材料均采用15MnVN高强度钢板，部分关键受力部位15MnVNXt（7000kg/mm2）,使支架各结构件强度大为提高。

1 绪论1.1放顶煤支架架型的发展与演变放顶煤支架是随着放顶煤开采方法应用而生的，综合机械化开采应用到放顶煤开采工作面后，使放顶煤开采技术进入了一个新的发展阶段。

由于工作面由液压支架实现可靠、快速的支护，采用采煤机或刨煤机采煤，放顶煤作业在安全可靠的工作条件下进行，从而使工作面产量有明显提高。

近年来，综采放顶煤技术在我国得到了迅速的发展和广泛的普及，综采放顶煤正成为一种高产高效的采煤方法。

1957年，前苏联研制出KTY型单输送机掩护式放顶煤液压支架，并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯克矿使用，开采该矿的2号和4～5号煤层。

煤厚为9～12m，煤层倾角5°～18°，该放顶煤工作面为预先开采顶层煤铺设人工假顶，然后再采底煤。

1963年，法国研制出用于放顶煤开采的支撑掩护式放顶煤液压支架，并且于1964年在布朗齐矿区试验成功。

该支架为四柱式，尾梁呈“香蕉”型，其摆动角度由千斤顶控制，配有两台输送机，第二台输送机安置于尾梁后部的底板上。

放落的煤由第二台输送机运输，结构如图1.1。

图1.1“香蕉”型放顶煤液压支架自70年代开始，法国、前西德、英国等国家陆续成功研制成功了“开天窗”的支撑掩护式或带插板的支撑式放顶煤液压支架。

英国研制的“开天窗”式放顶煤液压支架在掩护梁上开了放顶煤“天窗”，由液压千斤顶控制开关，“天窗”附近设有搅动杆，以便于冒落顶煤，掩护梁上还有钻眼孔，供煤硬不落时打眼放炮。

第二台输送机安置在支架后部底座上，结构如图1.2。

图1.2“开天窗”式放顶煤液压支架法国针对“香蕉”尾梁式放顶煤液压支架存在的问题，先后研制成功MB17×28S、FB21×30S型放顶煤液压支架。

MB17×28S放顶煤液压支架为四柱掩护式，掩护梁通过液压千斤顶控制进行伸缩，便于顶煤冒落装煤。

第二台输送机放置在底板上，结构如图1.3 。

FB21×30S型放顶煤液压支架为四柱支撑掩护式，掩护梁上设有落煤窗口，由液压千斤顶控制其开关，落煤窗口内装有一个用于控制的搅动杆，有助于破碎大块煤，并有助于顶煤冒落操作。

前言毕业设计作为本科学习最重要的组成部分之一，它能提高我们发现、分析、解决问题的能力，综合检验和巩固我们所学知识，同时又是对我们大学四年所学知识的全面复习，更是向我们以后即将从事的专业性工作的正常过渡。

放顶煤综采近年来在我国得到迅速的发展.放顶煤综采技术的推广使用,扩大了综合机械化开采的使用范围,简化了矿井的采掘系统和生产组织,大幅度里提高了综采工作面的劳动效率和生产,降低了煤炭的生产成本,在煤炭生产上取得了显著的技术经济效果.尽管我国在综采放顶煤技术的发展和放顶煤综采设备的研制上已取得了很大成绩,但仍然存在一些重大的技术问题没有得到切底解决,如煤炭回收率问题,工作面降、灭尘问题,采空区发火问题等,幸运的是在这次设计中我的课题就是关于煤矿采煤设备的液压支架，能更进一步的了解矿山机械。

在设计过程中，得到了指导老师任保才教授的关心和大力帮助，才得以顺利完成，在此表示衷心的感谢。

同时，此设计有的内容尚需进一步在实践中验证，加之本人水平所限，设计中有不足之处，敬请指导老师批评指正。

2006年6月一、绪论1.1 液压支架的作用及发展历史1.1.1 液压支架的应用及意义随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作免得生产技术面貌发生了巨大的变化。

自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作满开始，采煤技术实现了综合机械化。

综合机械化采煤，就是工作面采煤，运输和支护三大主要生产环节都实现机械化。

也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移式液压支架支护和管理顶板。

这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。

液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和滑件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑，降落移架和推移运输机等一整套工序。

液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。

第一章序言ZF3200/16/24型支撑掩护式低位放顶煤液压支架是在结合国内、外综采技术成果，分析研究各种放顶煤支架特点和使用经验的基础上，由北京诚田恒业煤矿设备有限公司自主设计完成的。

本型支架按照中华人民共和国煤炭行业标准《液压支架通用技术条件》（MT312-2000）、并参照《放顶煤液压支架技术条件》（MT/T 815-1999）相关条款，通过计算机优化设计，改善了支架的受力状况，提高了支架的使用性能；可靠性高，耐久性长；采用单摆杆结构，放顶煤适应性好；采用高强钢板，支护强度高，支架重量轻。

该支架具有结构紧凑、支护范围大、工作阻力大、支护稳定、通风断面大、人行方便、系统可靠等优点。

第二章支架适用条件ZF3200/16/24型低位放顶煤液压支架，是针对煤矿赋存条件专门设计的。

1、适用于长壁式开采工作面，作用于每架支架上的顶板压力，不能超过3200KN；2、适用于工作面采高范围：煤层厚度 3.8m-15m放顶煤工作面，也可用于煤层厚度1.6m-2.5m不放顶煤工作面；3、老顶Ⅰ、Ⅱ级，直接顶1、2类；4、煤质硬度f=1-3；5、煤层倾角≦15°；6、配套采煤机MG160/380-WD；7、配套前部运输机SGZ-630/220，配套后部运输机SGB-630-150；8、配套泵站MRG200/31.5C；第三章支架主要技术参数1、支架型式: 支撑掩护式低位放顶煤液压支架2、支架高度: 最大 2400 mm最小 1600 mm3、支架宽度: 最大 1320 mm最小 1180 mm4、支架最小运输长度： 4750 mm5、支架中心距: 1250 mm6、初撑力: (P=31.5MPa) 2530 kN7、工作阻力: (P=39.8MPa) 3200 kN8、支护强度: 0.63-0.75 MPa9、底座比压: 1.57 MPa。

10、适应煤层倾角≤ 1511、泵站压力 31.5MPa12、操纵方式: 本架控制13、支架整架重量: 9.5 T14、立柱: 4 根/架型式单伸缩规格Φ160/Φ150mm行程 815mm工作阻力 (P=39.8MPa) 800kN15、推移千斤顶: 1 根/架型式浮动活塞式规格Φ125/Φ70mm行程 700mm推力(P=31.5MPa) 121KN拉力(P=31.5MPa) 265KN16、翻转梁千斤顶: 2 根/架规格Φ63/Φ45mm行程370mm推力(P=31.5MPa) 98KN17、侧护千斤顶 2 根/架规格Φ63/Φ45mm行程140mm推力(P=31.5MPa) 98kN拉力(P=31.5MPa) 48kN18、尾梁千斤顶：2根/架规格Φ100/Φ70mm行程 267mm推力(P=31.5MPa) 247kN拉力(P=31.5MPa) 126kN19、插板千斤顶：2根/架规格Φ63/Φ45mm行程450mm推力(P=31.5MPa) 98kN拉力(P=31.5MPa) 48kN20、后溜千斤顶：1根/架规格Φ100/Φ70mm行程700mm推力(P=31.5MPa) 247kN拉力(P=31.5MPa) 126kN21、管路规格: 主进液管 KJ4SP-25主回液管 KJRB3-32主管 KJRB2-12.5支管 KJRB2-10第四章支架的组成ZF3200/16/24型低位放顶煤液压支架主要由金属结构件（组焊件）、液压元件、导杆、销轴类等几部分组成。

ZF2000/17/24（A）型放顶煤液压支架使用维护说明书执行标准：MT/T815/1999《放顶煤液压支架技术条件》Q/HM01.09.18—2006液压支架厂编制日期：2006—09—4ZF2000/17/24（A）型放顶煤液压支架目录一、概述二、主要技术参数三、主要结构四、配套设备五、液压系统六、支架的运输与安装七、支架使用操作注意事项八、支架使用常见故障及处理措施一、概述ZF2000/17/24(A)轻型放顶煤液压支架是我厂研制成功的新一代支护产品，它充分吸收了国内外已有的小型综采液压支架使用经验，并在此基础上打破了原支架领域固有模式，采用新颖的导杆式稳定结构，优化了主要技术参数，增强了支架可靠性。

它不仅具有综采支架安全，整体性好等特点，又具有适应性强，重量轻，仅为6吨左右，操作、移动运输简便灵活，价格合理等优点，是非常适合中小煤矿使用的小型综采支架。

这种新型导杆放顶煤液压支架适应性强，设计合理，主要适宜于煤层厚度5-12米，煤层倾角小于8度。

该支架属于低位放顶煤支架，放煤口连续，减少架间损失。

掩护梁设计成可摆动结构，掩护梁尾端有液压控制的插板，这种支架结构有利于处理拱式结构堵口和大块煤堵口，放煤效果好，采出率高；采放可使用两部运输机，实现平行作业；掩护梁摆动角度大，放煤口尺寸大，有利于顶煤的放出，放煤效率高；低位放煤使煤尘减少，而且这种结构的支架抗扭、抗偏载能力强，稳定性好，端面距变化小，有利于顶板控制。

二、主要技术参数1、支架总体主要参数支架高度：1700～2400 mm 支架中心距：1250 mm 支护宽度：1150～1300 mm 额定供液压力：31.5 MPa 初撑力：1540 kN 工作阻力：2000 kN 支护强度：0.62 MPa 对底板平均比压： 1.25 MPa 推移步距：600 mm 推溜力/拉架力：120.8/264.5 kN 适应煤层倾角：<8°操作方式：手动快速，本架操作支架重量： 6.1 T 支架整体运输尺寸(长×宽×高)：4020x1100x1700 m 2、立柱、千斤顶主要技术参数（1）立柱：单伸缩4根缸径/柱径：Φ125/Φ105 mm行程：700 mm初撑力：385 kN工作阻力（P=40.74MPa）：500 kN （2）推移千斤顶1根缸径/杆径：Φ125/Φ70 mm行程：650 mm推力/拉力：264.5/120.8 kN （3）伸缩梁千斤顶：2根缸径/杆径：Φ63/Φ45 mm行程：600 mm推力/拉力：98/48 kN （4）掩护梁千斤顶：2根缸径/杆径：Φ80/Φ60 mm行程：400 mm推力/拉力：200/79 KN工作阻力（P=40.74MPa）：259 KN （5）插板千斤顶：2根缸径/杆径：Φ63/Φ45 mm行程：550 mm推力/拉力: 98/48 kN （6）侧推千斤顶：3根缸径/杆径：Φ63/Φ45 mm行程：150 mm推力/拉力：98/48 kN （7）后溜千斤顶：1根缸径/杆径：Φ100/Φ70 mm行程：700 mm推力/拉力：246.6/125.8 kN 三、主要结构ZF2000/17/24(A)轻型放顶煤液压支架主要由顶梁、底座、伸缩梁，伸缩梁千斤顶、掩护梁、掩护梁千斤顶、顶梁侧护装置、导向装置、立柱、前推移千斤顶、推杆、插板、插板千斤顶、后推移千斤顶，及控制元部件，包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀等各类阀、管路等组成。