综采工作面支架类型

第３ ９卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 ２月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ５
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ３
・６ ９・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ ６ ９ — ０ ２
要： 通过对黑梁煤矿 几个主要的首采煤层 的工程地质 条件 进行分析 ， 并对 液压 支架 主要参数进 行理论计 算 ， 选 择 了能够满足
现场综采 需求的支架类别和结构形式 ， 实践证 明， 合理 的选 择适应生产 的液压支架 ， 是实现矿井高产高效 、 取得最佳经济 效益的前
提条件 。
关键 词 ： 液压支架 ， 综采工作面 ， 高产高效 ， 最佳经 济效 益
平均煤厚 视密度
１ ． Ｏ ３ １ ． ４ ３
２ ． ３ ９ １ ． ４ ６ ６ １ ４ ２ ３ ７ ６
１ ． ０ ０ １ ． ４ ８ ３ ７ ７ ２ ３ ７ ６
２ ． ７ ５ １ ． ４ ６ ９ ３ ２ ２ ３ ７ ６
３ ． １ ４ １ ． ４ ７ ９ ９ ６ ２ ３ ７ ６
黑 梁 煤 矿 综 采 工 作 面 液 压 支 架 选 型 设 计 研 究
高 小峰 孔
摘
杰 薛华俊 张绍民
１ ． 大地 Ｉ程开发 （ 集团 ） 有限公司矿 山设 计研究院 ， 北京 １ ０ ０ １ ０ ２ ２ ． 中国矿 业大学 （ 北京 ） 力学与建筑Ｉｎ学 院， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
工作 面生产能力／ 万ｔ ３ ６— ４ ５ １ ４ ０～ １ ７ ５ ４ ７～ ５ ９ ｌ ６ １ — ２ ０ １ ｌ ８ ｌ 一 ２ ２ ７ ２ ７— ３ ４

前言综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。

实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。

我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。

我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。

端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。

中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。

目前使用的液压支架分为三类。

即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。

从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。

此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规范性以及对计算机的使用的熟练性。

通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。

第1章液压支架的概述1.1液压支架的组成和用途1.1.1液压支架的组成液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。

1.1.2液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。

液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

杆被转载机拉出, 在转载机完成推移后 , 对超前支架 降架、 移架、 升架 , 完成一次推移。支架操作可在工 作面端头支架上进行, 实现远距离控制 , 也可在本架 上直接操作。在顶板差、 顺槽工字钢棚支护情况下, 支架可实现带压推移, 满足顶板支护的需要。 用于回风顺槽的 ZFDC3000 /26 . 5 / 47 型液压支 架组由前架和后架互为支点完成推移工序。正常情 况下 , 前、 后架均处于支撑状态, 之间的推移油缸处 于收回状态, 当两架需要前移时, 支架工操作前架降 架, 再使推移油缸伸出将前架推出 , 升前架完成前架 的前移; 接着降后架 , 收推移油缸将后架拉前一个步 距, 再升后架完成后架的前移工序。对后架支架的 操作可在前架上远程完成, 亦可直接在本架上操作。 2 . 3 使用效果 超前 支架在补 连塔煤矿 31302 、31303 、 32201 、 32202 综采工作面现场使用 , 效果较好, 主要具有以 下优点: ∀ 取消了超前单体支柱, 实现了工作面超前 支护的自动化。由于超前支架操作简便 , 减少了两 顺槽口维护工作对工作面推进速度的影响, 提高了 工作面单产水平; # 取消了专门的顺槽超前维护工, 运输顺槽超前支架的操作由看大块煤工兼职操作, 回风顺槽超前支架的操作由工作面支架工兼顾, 仅 人工工资可节省 30 万元 / a ; ∃ 避免了端头维护工在 工作面端头的不安全隐患; %控制了顺槽超前段的 冒顶事故 , 极大地改善了巷道围岩条件。超前液压 支架对巷道围岩控制较好, 尤其在巷道顶板破碎处 应用超前液压支架 , 不但可以适当减少通常锚网支 护及架设工字钢棚的量, 而且超前支架下的工作空 间安全性好, 使用中有效地防止了冒顶事故的发生。
ZYDC3000 /28 / 47 型液压支架采用四根立柱前 后排呈倒 八 !字布置, 单前连杆、 整体后连杆的紧 凑型四连杆机构, 适应工作面运输顺槽顶板超前支 护要求。其主要特点是: ∀ 支架架型采用了适合运 输顺槽顶板条件的紧凑型四连杆机构 ; # 支架底座 座箱过煤高度为 1 950 mm, 适应神东矿区大采高综 采工作面配套设备要求; ∃ 底座左右座箱分别设计 了 2 根调架千斤顶, 能够有效调节支架位置, 确保支 架可相对于转载机顺利前移; %顶梁长度 ( 包括前 梁 ) 为 7 720 mm, 能满足神东矿区运输巷超前支护 的安全要求; & 在顶梁单侧设计了两种侧翻梁: 第一 种侧翻梁宽度 1 400 mm, 能适应 6 000 mm 宽巷道 使用 ; 第二种侧翻梁宽度 700 mm, 能适应 5 000 mm 宽巷道使用, 适应范围广 ; ∋支架从结构设计上能够 满足左右工作面的互换性要求; 支架行走靠推移油

九里山矿16021工作面安装经济技术档案第一节设备选型一、支架的选择1、支架控顶面积为：S=（5+4.4）/2×1.5=7m2；2、工作面支护强度计算：Pt=hkγ=3.0×8×25=600KN/m2Pt—工作面合理的支护强度，KN/m2；h —工作面采高，3.0m；k —工作面支架应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般取4-8，开采煤层厚度较小，顶板来压不明显时选用低倍数，反之使用高倍数，结合本工作面顶板条件选8倍。

γ —顶板岩石容重2.5t/m3，换算为25KN/m3。

ZF6800/20/38支架的支护强度为6800/7=971.4KN/m2，大于工作面计算支护强度600KN/m2，所以该型支架支护强度满足要求。

16021工作面煤层赋存比较稳定，采高为3.0m，结合集团公司现有综采支架状况和工作面的地质情况，经分析认为选用ZF6800/20/38支架，其最小支护高度2.2m，最大3.5m，能满足本工作面回采时对顶板支护的要求。

二、采煤机、运输机的选择采煤工作面正规循环生产能力：W=LSHrc=工作面斜长×截深×采高×容重×回采率＝130.5×0.6×3.0×1.48×90%＝313（t）式中：W——循环产量L——工作面长，130.5m ；S——循环进尺，0.6m；H——采高，3.0m；r——容重，取1.48t/m3；c——回采率，取90%。

考虑工作面采高为3.0m，且赋存稳定，MG200/500型电牵引采煤机（配φ1600*630的滚筒）和SGZ-764/264型运输机的生产能力均大于工作面设计生产能力，所以确定该工作面选用MG200/500型电牵引采煤机（配φ1600*630的滚筒）和SGZ-764/264型运输机配套使用。

16021工作面设备选型表第二节设备技术参数一、S G Z 764/264中双链刮板输送机山东矿机集团股份有限公司主要技术参数：1、名称：可弯曲刮板输送机2、型号：SGZ-764/264S：输送机G：刮板式Z：中双链型764：中部槽名义外宽（mm）264：装机功率（kW）3、出厂长度：150m4、输送量：800t/h5、刮板链速：1.24m/s6、电动机型号：YSB-132功率：132kW转速：1470r/min电压：660v/1140v7、刮板链圆环链规格： 26x92-C破断负荷：不小于850KN刮板间距：920mm链间距：120mm8、减速器型号：JS-132传动比：25.44 ：19、中部槽尺寸（长x宽x高）：1500x724（内宽）x275连接方式：哑玲连接中部槽型式：整体铸焊封底10、紧链方式：闸盘紧链+伸缩机尾11、整机弯曲性能水平弯曲：±1°垂直弯曲：±3°二、ZF6800/20/38型放顶煤液压支架（郑州煤矿机械集团有限责任公司）1、支架高度 2000～3800mm2、采煤范围 3000～3500mm3、支架宽度 1430～1600mm4、中心距 1500m5、支护强度 1.05～1.02 MPa6、支护初撑力 6181KN7、支护工作阻力 6800KN8、支架对底板比压 2.29～2.23MPa9、推溜力 361KN10、移架力 633KN11、拉后部溜力 265KN12、支架移架步距 630mm13、操作方式本架操作14、泵站压力 31.5MPa三、DSJ100 /63/2×75带式输送机（焦作神华重型机械制造有限公司）二部D S J 100 /63 /2×75主电机功率（kW）输送量10（t/h）输送机带宽（cm）钢架落地可伸缩煤矿用带式输送机1、输送量 630吨/小时2、输送长度(出厂/最大) 1000米3、胶带速度 2米/秒4、传动滚筒直径φ800毫米5、改向滚筒直径φ500、φ400毫米6、托辊直径φ108毫米7、胶带规格宽度 1000毫米规格 PVG胶带8、主电机型号 YB2-280S-4功率2×75千瓦转速 1450转/分电压 660/1140伏9、减速器型号 MC3RLSF06+1FAN 速比 31.510、弹性柱销齿式联轴器型号： ZL10四、DTL100 /63/75带式输送机（焦作神华重型机械制造有限公司）一部D T L 100 /63 /75主电机功率（kW）输送量10（t/h）输送机带宽（cm）钢架落地通用式煤矿用带式输送机1、输送量 630吨/小时2、输送长度(出厂/最大) 100米3、胶带速度 2米/秒4、传动滚筒直径φ800毫米5、改向滚筒直径φ500、φ400、φ200毫米6、托辊直径φ108毫米7、上托辊槽型角35°8、胶带规格宽度 1000毫米规格 PVG胶带9、主电机型号 YBK2-280S-4 功率 75千瓦转速 1480转/分电压 660/1140伏10、减速器型号 MC3RLSF06速比 31.5五、PLM1000 轮式破碎机（山东矿机集团股份有限公司）P-破碎机L-轮式M-煤矿用1000-破碎能力（T）1、破碎能力 1000吨/小时2、最大输入块度700×700mm3、最大排出粒度 300mm4、电动机型号 YSB110型（西北骏马）5、电动机功率 110KW6、电动机转速 1475r/min7、电动机电压 1140/660V8、破碎主轴转速 370r/min9、破碎锤头数 4个10、破碎锤头冲击速度 20m/s11、大（小）皮带轮节圆直径 1250（315）mm12、V带规格（长×宽×高）（GB12731）SPC-5600(8根)13、外形尺寸（长×宽×高）3540×1874×1710mm14、机器总重 13.885吨六、S Z Z 764/132顺槽用刮板转载机山东矿机集团股份有限公司主要技术参数：1、型号：SGZ-764/132S：输送机Z：转载Z：中双链型764：中部槽宽度（mm）132：电机功率（kW）2、出厂长度：50m（含破碎机）3、输送量：900t/h4、爬坡角度：10°5、刮板链速：1.24m/s6、电动机型号：YSB-132功率：132kW转速：1470r/min电压：660v/1140v7、刮板链圆环链规格（mm）： 26x92-C 破断负荷：不小于850KN刮板间距：920mm链间距：120mm8、减速器型号：JS-132传动比：25.44 ：19、紧链方式：闸盘紧链+伸缩机尾七、MG200/500-AWD1型电牵引采煤机（矮型机载）天地科技股份有限公司上海分公司M-采煤机 G-滚筒式 200/500-单个截割电机功率/装机总功率A-矮型 W-无链牵引 D-电牵引1、采高范围（m） 1.5 ~ 3.22、适合角度≤45°3、截深 630mm4、机面高度 1275mm5、运输机销排中心高 490mm6、两摇臂回转中心距离 7460mm7、配套滚筒直径φ1600mm8、下切深度 453mm9、摇臂结构形式整体弯摇臂10、摇臂长度 1982.094mm11、摇臂总摆角69.5°12、油缸（长度+行程）（mm） 1230+68013、上摆50.39°14、下摆19.24°15、截割功率（KW）2×20016、供电电压（V） 114017、滚筒转速（r/min） 37.64318、截割速度（m/s） 3.1519、牵引与调速型式销轨式、交流变频调速20、牵引功率与供电电压2×40KW，380V21、推荐牵引速度（m/min） 6.5/10.8继续阅读。