浅谈液压支架初撑力

第一作者简 介 ： 张福根 ， ，９３年 １ 男 １６ ２月生 ，９ ７年毕业 于 １８
太原工业大学信息工程 系电测专 业 ， 师 ， 工程 山西省 电子 系统 工
程公 司 ， 山西省太原市迎泽区新建路 ｌ ，３０ ２ ０号 ０ ０ ０ ．
Ｓｕ ｙｏ ｔ ａ ｔｄ ｎＡｎｉ ｍｍｉｇＣａ ａ ｉｔ ｆ Ｖ ｒｑ ｅ ｃ ｏ ｗａ ｄｎ ｙ ｔｍ ｊ ｎ ｐ ｂｌｙｏ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙＦ ｒ ｒ ｉｇＳ ｓｅ ｉ Ｔ
于煤矿生产 中的长壁 工作面来 说 ， 尤其是 采高较大 的、 煤层较 软
设增压设备等 。第二 ， 因素 。支架操 作工完全依靠经验决定 人为
是 否停止 升柱 ， 而且供 液时间短 ， 支架难 以达 到额定初 撑力 。 使
的综采工作 面 ， 煤壁片帮现象较 为普遍 ， 的甚 至影响 了煤矿 的 有
摘 要 ：通过 对液 压支架初 撑力不足的原 因分析和 不同初撑 力对工作 面煤壁破坏 的
பைடு நூலகம்
数值模拟 分析 ， 出提 高支架初 撑力可 以有 效减 少工作 面煤壁片帮 ， 指 并提 出 了提 高液
压 支架初 撑 力 的措 施 。
关键词 ： 煤壁 片帮 ； 撑力 ； 初 数值模拟 中图分类号 ：Ｄ ５ ＋ Ｔ ３ ５． ４ 文献标识码 ： Ａ
安全生产 。煤壁片帮是多种因素共同作用的结果 ， 而液压支架的
在 实际生产中 ， 了防止管道破裂 ， 为 管理人 员把泵压设置 得低于 额定压力 ， 这样使得液压支架达不到额定初撑力 。 管理人员 日 常 维 护不足 ， 系统存在 跑 、 滴 、 液压 冒、 漏现象 ， 造成供 液系统 的压
第 ２ 期 ３
收稿 日 ：０ １０ — ４ 期 ２１—６Ｏ

一
般认为液 压 支架 （ ）是 根据 液压传动 原理来 实 现对顶板 的支 撑 ，初撑过 程是 动压 和静压传 递 柱
立 柱初撑力 的大 小 取决 于 泵 站 的额 定压 力 、初 撑 过 程 中管 路 阻力 与 泵 站 额 定 流量 成 正 比
过程
初撑 压力 是泵 站额定 压力 减去 管路 阻力 ｌ ．由此 普遍 把 初撑 力 不 足 的原 因归 纳 为 泵站 额 定 或调 定 压 ４ ｊ
（）进液 阀打开 之后 ，由于压差 的作 用 ，管 内液体 流 向支 柱 ，同 时 压力 降 低 ，压力 Ｐ 转换 成 速 ２
度 ， 即
ｖ ＝ Ｐ／ ｐ （ ａ），
式中， ｎ为管 内压 力波传播 速度 ．这 一过程 以速度 向泵站 方 向传递 ，同肘 由于牯 性 阻 力 的原 因产生
水锤 衰减 ；
液压 支架 （ ）初 撑力 不 足 的原 因分 析 柱
明平 美 ，邓 乐 ，扬 圣 奇
焦 作 工 学 院 机 械 工 程 蔫 ．河 南 焦 作 ４ ４ ０ ） ５ ０ ０
摘要 ：液压 支 架 （ ）初撑 力不足迄 夸 尚未得到根 本 解决 ，过去 分析研 究这一 问题 时，对液 柱 压 支 架 （ ）初 撑 过程供 液 系统 中的 瞬 变现 象重视 不够 而存 在 某些 不足 柱 本文利 用 瞬态流理
力过低 、初撑稳 压 时 问短、供液 压力 损失 严 重 、漏 液 、多人 操 作或 多 架 同 时操 作等
我们 注 意
到 ，这 些结论基 本 上都 是用流体 动静 力学分析 得 到 的 ，对其 中的 流体 瞬变 现 象没 有 引起 足 够 的重视 ， 因而导致 分析 尚不够 充分 ．实际上 在 升柱过 程 中立 柱下 腔内 的压 力是 较低 的 ，与泵站 的额 定压力 几 乎无 关 ；而立柱 接触 顶板 之后 ，管 路 内的 流量将 远 低 于 泵站 额 定 流 量 ，流速 接近 于 零 ，管 路 阻力较 小 在 液压 支 架 （ ）的升柱 初撑过 程 中 ，泵 站 、管路 系统 内压 力 、流量 是不 断变化 的，初撑过程 是 柱 压力 波在 系统 中来 回传递 的过 程 ，应该 利用 瞬态 流理论 来进 行 分析 计 算 ．下 面 以单 体 液压 支柱 为 例 ， 简要叔 述初撑 过程供 液 系统 中的瞬态 流动 ． （ ）向立 柱下腔 供 液之前 ，管路系 统 内乳 化波速 度为 零 ，压 力为 泵站 自动卸 荷阁 调定压力 ； １

要求，可以将两排立柱都支撑在顶梁上称为支顶梁掩护式支架，也可以将 前柱支撑在顶梁上，后柱支撑在掩护梁上称为支顶梁支掩护梁支撑掩护式
支架。
2、支架的底座要适应底板岩石的抗压强度，以 防止支架底座压入地板内。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，它将顶板压力传至支架的安装
学 习 内 容
第一节 支架安装方法的确定 第二节 安装支架需具备的条件
第三节 支架的工作面安装
第 一 节 支架安装方法的确定
一、综采液压支架安装方法的分类：
1、根据支架的运输和组装方式分为：
整体运输、整体安装；半解体运输、整体安装
解体运输、整体安装； 解体运输、解体安装
整体运输、整体安装：
液压支架在地面整体装车，或从已收尾的工作面整体搬运 至新工作面进行安装。整个作业过程中，不对液压支架的部件进 行拆卸与安装。 适用于辅助运输系统设备先进且机械化程度较高 的矿井。一般要求运架巷道断面大，运输环节简单、方便，作业 空间宽敞等条件。整体运输与整体安装的方式具有安装效率高、 工艺简便、便于组织和管理、设备不易损坏、易保证安装质量等 优点。缺点是所需巷道断面大、运输能力要求高、轨道质量要求 高、装卸支架难度相对较高。需制作仿支架尺寸的模拟车进行运
座中部排矸性能好,但底座面积小,相对底板比压较大,不适用于松软
底板条件;稳定性差,不适宜于大高度、大倾角支架;
2.3、刚性分体式底座：由左右对称的两部分，两者之间在前端
用一刚性过桥连接，后部通过箱形结构过桥连接组成刚性整体。 同时具有分体式底座排矸性能好的优点，虽对底板比压较大，但 若加装辅助提架机构则可用于各种底板条件。
其关系为: P =n×m×Y计算, 式中 P———液压支架支护强度,t/m2; m———采高,2.5m; Y———顶板岩石容重取Y=2.7t/m3; n———不同条件下的倍数:

液压支架工作原理和分类
第一节 液压支架工作原理
一、支架升降
1. 初撑 操纵阀8处于升柱位置，由泵站输送来的高压液体，
经液控单向阀6进入立柱的下腔，同时立柱上腔排液，于 是活柱和顶梁升起，支撑顶板。当顶梁接触顶板，立柱下 腔的压力达到泵站的工作压力后，操纵阀置于中位，液控 单向阀6关闭，从而立柱下腔的液体被封闭，这就是支架 的初撑阶段。支架立柱在达到泵站额定压力时产生的工作 力之和（忽略摩擦力）称为初撑力。
二、掩护式支架
掩护式支架是以单排立柱为主要支撑部件并带有掩护 梁的液压支架。一般用于直接顶中等稳定以下，顶板周期 来压不强烈的采煤工作面。
根据立柱布置和支架结构特点，掩护式支架分为支掩 掩护式支架、支顶掩护式支架和支顶支掩掩护式支架三种。
支掩掩护式支架有四连杆稳定机构，两根立柱支撑在掩 护梁上，短顶梁及掩护梁铰接，有平衡千斤顶。分为插底 式（底座插入刮板输送机中部槽下）支架和不插底式支架 两类。立柱通过掩护梁对顶板进行间接支撑，支撑效率低， 顶梁短，控顶距小；多数在顶梁与掩护梁之间设有平衡千 斤顶，少数支架只设机械限位装置；顶梁后部与掩护梁构 成的“三角带”易卡进矸石，影响顶梁摆动，故一般在顶 梁后端挂有挡板，作业空间狭窄，通风面积小；插底式支 架配用专门的下部带托架的输送机，支架底座前部较长， 伸入输送机下部，对底板比压小，是不稳定顶板和软底板 工作面的主要架型。不插腿式支架配套通用型刮板输送机， 底座前端对底板比压大。
复位机构设置在底座箱中，通过橡胶或复位千斤顶扶定 立柱缸体，同时允许缸体轴向微量窜动。当顶梁受到水平 推力时，立柱出现倾斜，复位机构在立柱倾斜力作用下发 生变形，使立柱对顶板的水平推力有一定抵抗能力。当降 架后，立柱随橡胶或复位千斤顶作用而正位，保证立柱在 升架时能以正常状态撑紧顶板。支架前移由推移千斤顶实 现。

综采工作面初撑力管理制度加强液压支架和单体柱初撑力管理,是防止综采工作面发生顶板事故的有效措施。

结合我矿综采工作面现场情况，特制定综采工作面初撑力管理规定如下：一、液压系统及支架现场管理考核办法：1、泵站压力必须达30MPa以上，每降低1MPa处罚500元；泵站压力表完好、指示正确，否则处罚500元/次；2、乳化液浓度达3%-5%，一次不达标处罚500元；必须配备完好糖量仪，无糖量仪处罚500元，糖量仪不完好，处罚200元；3、液压系统完好不窜液、漏液，否则处罚100元/处；4、漏液、破管、吹密封必须当班处理，自落柱、油缸必须有效支护或进行监护，否则处罚100元/处；各生产班对工作面液压系统有检查记录，检修班有液压系统检修记录；无记录处罚100元/次；生产班移交问题必须处理，否则处罚100元/条；5、队组必须有初撑力管理制度，每班对当日所架设单体柱、支架初撑力进行检查并且对不合格柱进行记录和考核；无记录或记录不全，处罚100元/次，对不合格项目未落实责任进行考核，处罚100元/次；管理制度中要明确对自落单体柱及自落支架的管理，包括巡查、汇报和处理等情况的落实和考核；6、工作面智能压力表达支架总数10%以上，少一块处罚2000元，不能正确显示，处罚500元/块；普通压力表每架两块，少一块或损坏处罚200元；7、液压支架前柱初撑力达24MPa以上，达标率达95%以上；前梁初撑力达24MPa以上，达标率达95%以上。

前柱初撑力达标率在85%~90%，处罚50元/架；前柱初撑力达标率在85%以下，处罚100元/架；前梁初撑力达标率在90%~95%，处罚50元/架；前柱初撑力达标率在85%以下，处罚100元/架；支架前梁或立柱出现自落，处罚200元/处；二、单体柱现场管理考核办法：1、在综采工作面两巷打设的单体柱出现压弯、损坏，按照原价进行罚款处罚；单体柱出现压死、贴帮，当月内重复出现问题进行逐次累加考核。

液压支架的工作原理_液压支架工作原理详解液压支架的工作原理_液压支架工作原理详解液压支架工作原理说明一、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：顶梁较短一般超过3.5M左右，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱倾斜分布，作业空间和通风断面较大。

3. 支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的优点，采用四连杆机构，能更好的承受顶板水平分力和扭转分力，有较强的支撑和切顶作用，但价格较贵。

二、液压支架的型号及规格：1.掩护式支架：2．放顶煤支架：3.履带行走式支架：4.过渡支架：三、液压支架的结构：顶梁、掩护梁、前连杆、后连杆、底座、推杆、单侧护装置、立柱、各种千斤顶、液压系统、支架设置销轴等连接机构。

1-护帮装置；2-顶梁；3-推杆；4-底座；5-立柱；6-操纵装置；7-顶梁活动侧护板；8-推移千斤顶；9-掩护梁活动侧护板；10-平衡千斤顶；11-掩护梁；12-前连杆；13-后连杆1.侧护板的作用：侧护板的作用：消除相邻支架的架间间隙，防止冒落矸石进入支护空间；作为支架移架过程中的导向板；防止支架落后倾倒；调整支架的间距2.顶梁：顶梁是用于支护、控制、管理工作面上方的顶板，顶板的压力通过顶梁传递到两根立柱上。

为了更好地支护煤壁上方刚暴露出的顶板，顶梁前端上翘，顶梁为双侧活动侧护板。

3.伸缩梁伸缩梁是由钢板拼焊成的整体结构，它的主要作用是超前支护。

当采煤机采过后，没有移架前伸缩梁伸出，护住顶板，可实现及时支护；当煤壁出现片帮时，伸缩梁可伸入煤壁线以内，及时维护顶板，避免引发冒顶。

ZY10000/27/56D 型液压支架顶梁结构图3.掩护梁：顶板来压后，经顶梁和掩护梁连接销轴，把来压传递到掩护梁上，再通过掩护梁传递到连杆以及底座上。

再传递过程中掩护梁承受扭矩、弯矩的作用。

而且还受到顶板冒落矸石的冲击。

因此要求掩护梁有足够的强度与刚度。

（ 上接第 ２ ８ ６页 ） ４ 结语
【 参考文献 】
［ １ ］ 王华 ． 居住社区 中的“ 邻里交往” 与“ 空间环境” 分 析［ Ｊ ］ ． 建筑知识， ２ ０ ０ ４ （ ３ ） ： ４ ６ —
目 前． 我国居住 区空间环境 的设计 以追求视觉景 观为单一主要 目 ４８ ． 标． 对 于促进交往 的户外环境设计研 究多停 留于理念及对 国外研究的 ［ ２ ］ 潘宜 ， 洪亮． 居住建筑［ Ｍ 】 ． 武汉： 武汉工业 大学出版社， １ ９ ９ ９ ．
究 在 实 践 中 不 断 发 展 完 善 。 ｅ
［ 责任编辑 ： 王迎迎 ］ （ 上接第 ２ ８ ７页 ） 面的使用性能 填补高速公路的网状裂纹 。一次性 填 仅仅需要养护技术人员有着高超 的技术水平 ． 还需要他们具有极 强的 补车辙、 铺装路 面 ， 改善路面的使用性能。 微表处技术应用 领域不 断扩 工作责任心 。此外 ， 公路 的养护需要 因地 制宜 ， 结合 实际情况进行养 大． 从而能切实应 用与轻度车辙 的修补 ． 在高 速路面上形 成较厚 的铺 层． 填充不规则路面。 同时还 可作 为路面 防水使用 的下 封层 ． 加铺在水 泥路 面或是桥 面上 作为抗滑 的磨 耗层等 。正是 由于微表 处技术 的发 【 参考文献】 ［ １ ］ 肖陈． 乳化沥青在公路预防性养护中的应用［ Ｊ ］ ． 科技创新导报， ２ ０ ０ ８ （ ２ ３ ） ． 展． 在高速公路 的路 面养护中得到了广泛的应用。
借鉴 。随着城市化 的进一步发展 ， 相信更多设计人员 与地产 商会 越来 ［ ３ ］ 启明． 住宅建设与人类社 区的可持续发展们． 时代 建筑， １ ９ ９ ７ （ １ ） ： ２ ２ — ２ ５ ． ４ ］ 朱家瑾 ． 居住 区规划设计【 Ｍ ］ ． 北京 ： 中国建筑工业 出版社， ２ ０ ０ ０ ， ９ ， ７ ７ ． 越重视社 区邻里交往 问题 ． 使如何优化空 间环境质量 以促进 交往的研 ［

初撑力对支架工作状态的影响
支架的基本作用有两个：即支和护。

所谓支，是指支架对顶板上位岩层的支撑作用，即主要针对基本顶岩层载荷；所谓护，是指对顶板下位岩层的维护作用，妈主要针对直顶的下位岩层。

在顶板控制中，支撑和维护构成互为条件的两个方面。

若支架没有足够的支撑力，在顶板来压期间就无法维护直接顶下位岩层的稳定；若支架没有良好的护顶作用，支架与顶板的接触条件恶化，支架的初撑力不能充分发挥，仍不能取得好的支护效果。

因此，支撑是顶板控制的前提，维护是顶板控制的保障。

在《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类》行业标准中，将直接顶按其稳定性分为：不稳定、中等稳定、稳定和非常稳定4类。

根据顶板压力显现强烈程度，将基本顶分为：压力显现不明显、压力显现明显、压力显现强烈、压力显现非常强烈4个级别。

该分类中还给出了顶板分类对液压支架、单体液压支柱的支护强度要求等参考件。

在支护设计中。

护是解决直接顶下位岩层的稳定性问题，即支护密度的量值问题；支是解决顶板（直接顶和基本顶）作用于支架上载荷问题，即支护强度的量值问题。

通常把这种由于基本顶的周期性破断在采煤工作面支护系统中产生明显作用的力学现象称为周期来压。

两次周期来压之间的距离称为周期来压步距。

通常周期来压步距在初次来压步距的40%以下。

基本顶发生初次破断，大面积垮落，使工作面才力增大称为初次来压。

把开切眼煤壁基本顶初次来压时工作面煤壁间距离称为基本顶初次来压步距。

基本顶初次来压步距与顶板岩性、地质条件及开采条件等因素有关，其一般为20-45m。

基本顶从断裂到垮落是一个持续过程，持续距离通常可达4-8m。

单体液压采工作面
滑移顶梁支架 液压支架
用于综采工作面
液压支护设 备的特点
液压支护设备(尤其液压支架)具有支撑 能力大，支护性能好，架设移动速度快 和安全可靠等优点。
使用液压支护设备可提高采煤工作面的 产量、回采率和工效；能大大地减轻工 人的劳动强度，降低生产成本，实现安 全生产
设备几何尺寸配套
支架的最小支撑高度Hmin与滚筒直径D的关系 Hmin =DS2a （1）液压支架最小高度要大于采煤机机身高度 Hmin A A=A1+A2+A3
煤层在最小厚度时，采煤机和液压支架均能工作
设备几何尺寸配套
（6）液压支架的架间距与中部溜槽的长 度相等。 一般为1.5m，保证每节溜槽有推移千斤顶
快速移架（8m/min）
基 本 参 数
工作阻 力Fz
支护强 度q
支架高 度H 平均接 触比压
支护设备的选型
(一) 液压支架的架型选择
由于直接顶和老顶的级、类不同，对液压支架的架型和支护强度提出了不 同要求，表11—2列出了各种顶板适用的架型以及不同采高时要求的支护强 度，可供选择时参考。 选型应考虑的其他因素有： (1)采高：中厚或中厚以上的煤层，不宜使用稳定性差的支撑式支架，应 选用带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架，特别是大吨位掩护式支架有 较强的适应性，发展前景看好.工作面采高变化大时，最好选用双伸缩立柱 液压支架。 (2)煤层倾角：倾角大于15。时，液压支架必须采取防倒防滑措施。 (3)底板强度：支架对底板的接触比压应小于底板的抗压强度，底板软时， 应考虑使用提腿移步支架。 (4)瓦斯含量：瓦斯涌出量大的工作面应考虑支架的通风断面能否满足要 求。 (5)地质构造：断层发育、煤层厚度变化过大、顶板允许暴露面积和时间 分别为3 m2～5 m2和20 min以下时，目前暂不宜使用液压支架。 (6)对于特殊开采要求，应选用特殊支架，如厚煤层分层开采时需选用铺 网支架，冒落法开采时需选用放顶煤支架，工作面端头需选用端头支架等。

引言根据我国矿山煤层的复杂特点及生产效率、生产安全等多方面的要求，特别提出本设计方案。

本设计针对减少投资、方便使用、能够同时用于综采放顶煤工作面、综采面及高档普采面等的端头支护设备进行校核，为液压控制系统的设计提供主要的理论依据。

以往的大型端头液压支架，沿地板前移，庞大的底座掩护梁及连杆组成了端头支架的大部分质量，也占用了端头巷道的大部分空间，必须扩大巷道才能够前移。

本设计针对这种情况提出设计思想。

在具体设计方面涉及到端头支架的主要设计参数，包括支护强度、初撑力，顶梁长度的调高范围、支架伸缩比、支护强度等的确定。

托臂、立柱及推拉千斤顶位置的确定；支架的主要部件如顶梁、托臂、立柱、柱鞋等的设计。

通过对各个部件的受力分析进而对顶梁强度、托臂强度、导向杆强度、立柱强度和销轴和耳座的强度进行校核。

液压支架设计一概述1 液压系统简介液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。

液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成在液压支架的研制、实验过程中，各构件的强度计算是极为必要的在结构设计，主要有顶梁、立柱杆端位置确定，同时对顶梁、托臂、导向杆、立柱、等进行全面分析校核，确定有效断面尺寸，还要按原煤炭部标准的各种加载方式。

液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。

液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。

2设计思想目前国内研制的液压支架主要用在下端头，主要功能是维护好巷道和回采工作面交叉口处的顶板，协调该处排头支架，工作面运输机，顺槽转载机等设备之间的位置和配套关系；支撑掩护式端头液压支架特点是体积庞大，部件相对较多，材料要求相对较高，控制系统相对复杂，材料消耗多，增加了制造的成本，性价比相对低。

液压支架的初选和主要参数的计算摘要:正确、合理地选择支架的架型,不仅可以提高工作效率、增加产量,对工作面的工作环境也能大大改善,减少不安全因素,进而实现矿井安全、高效的生产。

本文重点介绍液压支架的初步选型和主要参数的计算。

关键词:液压支架的初选主要参数的计算。

1 架型的初选在具体选择架型时,首先要考虑煤层的顶板条件,根据液压支架的使用经验,我国已制订了相应的表格可查,提出了各种顶板条件下的适用架型,它是选择支架架型的主要依据,除此以外还应考虑以下几种因素:(1)煤层厚度;(2)煤层倾角;(3)底板性质;(4)瓦斯涌出量;(5)地质构造。

2 主要参数计算2.1 支护强度支架的结构尺寸确定之后,与支架重量和成本费用最大的参数就是支架的支护强度。

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,而且还给搬运、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取决于工作面采场矿压的大小。

但此时对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算,这样只能依靠经验法或实测数据,来确定支架的支护强度。

2.2 初撑力初撑力的大小是相对于支架的工作阻力而言,并与顶板的性质有关。

支架的初撑力,对顶板性能的维护方面,要比工作阻力(支护强度)起着更加显著的作用。

在坚硬、中硬和破碎的顶板条件下,多趋向于采用较高的初撑力。

现在支架的设计初撑力,已高达工作阻力(支护强度)的90％以上。

初撑力与支护强度的比例关系,即:初撑力强度/支护强度,以顶板的稳定性不同而异,一般在60％～85％内选取为宜。

在确定出撑力时,可按以下原则考虑:对于不稳定和中等稳定顶板,为了维护机道上方的顶板,应取较高的初撑力,约为工作阻力的80%;对于稳定顶板,初撑力不易过大,一般不低于工作阻力的60%;对于周期性来压强烈的顶板,为了避免大面积垮落,对工作面造成威胁,应取较高的初撑力,约为工作阻力的75%。

初撑力对顶板作用的认识摘要：液压支架初撑力对工作面顶板管理有重要影响，固而研究支架初撑力对围岩、不稳定顶板的作用及支架初撑力与工作阻力之间的关系，可以有效的管理工作面顶板。

关键词：初撑力；工作阻力；金属网假顶；围岩引言初撑力作为顶板管理的一个重要参数，一直在煤矿生产中被人们所重视。

特别是2012年 5月新的质量标准化标准颁发以来，人们对初撑力的认识实现了从定性到定量的飞跃。

随着近几年的生产实践，人们对初撑力的认识更加深刻，更加全面，并且将会继续进一步深入。

本文根据白芨沟煤矿在顶板管理实践中的经验教训，对初撑力及其对顶板相互关系提出了新的看法。

1 金属网假顶、直接顶与初撑力1.1金属网假顶金属网假顶一般是用 12～14号镀锌铁丝编织而成，为加强网边的抗拉强度，常用 8～l0号铁丝织成网边。

常见的网孔形状有正方形、菱形及蜂窝形等，网孔尺寸一般为20mm×20mm或 25mmx25mm。

生产实践表明，菱形网在承力性能、延展性等指标方面均比经纬网（正方形）优越。

金属网具有较高的强度，必须要保证工作面的联网质量，才可以保证分层开采下分层的顶网质量。

金属网假顶柔性大、体积小、重量轻，便于运输及在工作面铺设，且强度高、耐腐蚀、使用寿命长、铺设一次可服务几个分层，目前在分层工作面得到了广泛应用。

1.2 直接顶直接顶也称冒落带，位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层。

该部分岩层在采空区已经垮落，在采场由支架暂时支撑在推进方向上不能始终保持传递水平力的联系。

1.3 初撑力初撑力是支架支设时，将活柱升起，托住顶梁，利用升柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生的主动作用力。

对于液压支柱，即是泵压所形成的支柱对顶板的撑力。

内注式液压支柱的初撑力靠手工操作，一般可达70～100KN。

外注式则取决于泵压，它形成的初撑力为：（1）——泵站的工作压力；D——支柱活柱的直径；K——管路泵压损失系数。

2 支架对顶板的作用2.1 初撑力对顶板的支撑作用矿井在井巷掘进及采煤作业过程中，往往由于采煤工作面的不断推进，顶板暴露出来的面积也不断增大，暴露出来的顶板由于失去了煤体的支撑作用而发生急剧变形：如下沉速度增加、顶板裂缝、掉渣破碎、局部冒顶或整体切顶，同时顶板对工作面支架压力增加。

备注
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序 号
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难易 程度
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使用 情况
试题内容及答案(支架工名词解释)
流量： 答案：液体在单位时间内流过管道某一截面的液体的体积称为该 液体的流量。 液压泵： 答案：将原动机所提供的机械能转变为液压能的机械装置称为液 压泵。 堆焊： 答案：为增大或恢复焊件尺寸，使焊件表面获得具有特殊性能的 熔敷金属而进行的焊接叫堆焊。 CO2气体保护焊： 答案：CO2气体保护焊是以CO2作为保护气体的电弧焊，它用焊 丝作电极，靠焊丝和焊件之间产生的电弧熔化金属，以自动或半 自动方式进行焊接。 帕斯卡原理： 答案：在密闭容器中的静止液体，当一处受到压力时，这个压力 将通过液体传到连通器的任意点上，而且其压力值处处相等。 机械效率： 答案：机器的输出功率与输入功率的比值称为机械效率。 公差带： 答案：由孔、轴的上、下偏差两条直线组成的一个区域称为公差 带。它代表公差值的大小。 屈服点： 答案：材料试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而变 形继续发生的最小应力，称屈服点。 最大实体尺寸： 答案：零件的实际要素在尺寸公差范围内，且占有材料最多时的 尺寸称为最大实体尺寸，对于孔来说是最小极限尺寸，对轴来说 是最大极限尺寸。 金属： 答案：具有光泽而不透明的有优良导电、导热和延展性的单质称 为金属。 形位公差： 答案：宏观几何形状和位置公差，简称形位公差。 液控单向阀： 答案：在液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制 元件为液控单向阀。一般的单向阀只能使工作液一个方向流动， 不能逆流，而液控单向阀可由液压控制部分打开单向阀，使工作 液逆流。 钢的热处理： 答案：就是把钢在固态下加热到一定温度，进行必要的保温，并 以适当的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到所需 性能的工艺方法。 千分尺： 答案：是利用螺旋传动原理制成的一种测量与检验零件尺寸的精 密量具。 尺寸偏差： 答案：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称尺寸偏差。 表面粗糙度： 答案：表面粗糙度是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的 微观几何形状特性。

ZY9200／25／50D液压支架（郑州）总体型式两柱四连杆掩护式中心距 1.75m支撑高度 2.5-5.0m支护宽度1。

66-1。

86m初撑力7916KN （P＝31.5MPa）工作阻力9200KN（P＝36.6MPa）支护强度1MPa对底板比压2。

51MPa适应煤层倾角≤15°运输外形尺寸约7。

56×1。

66×2。

5m操作方式电液控制质量≈36300kg立柱双伸缩缸径Φ400／Φ290mm柱径Φ380／Φ260mm初撑力3958KN（P＝31。

5MPa）工作阻力 4600KN(P＝36。

6MPa/69.68MPa）数量2根推移千斤顶缸径Φ180mm杆径Φ110mm行程960mm推力802KN（P＝31。

5MPa）拉力502KN（P＝31.5MPa）数量1根抬底座千斤顶缸径Φ160mm杆径Φ105mm行程260mm推力633KN（P＝31。

5MPa）拉力361KN（P＝31.5MPa)数量1根伸缩千斤顶缸径Φ100mm杆径Φ70mm行程900mm推力247KN（P＝31.5MPa）拉力126KN(P＝31。

5MPa）数量2根护帮千斤顶（一级）缸径Φ100mm杆径Φ70mm行程620mm推力247KN（P＝31。

5MPa)拉力126KN（P＝31.5MPa)工作阻力259KN（P＝33。

0MPa）数量2根·27·护帮千斤顶（二级）缸径Φ80mm杆径Φ60mm行程203mm推力158KN（P＝31。

5MPa）拉力69KN(P＝31.5MPa）工作阻力166KN（P＝33。

0MPa）数量2根侧推千斤顶缸径Φ80mm杆径Φ60mm行程200mm推力158KN（P＝31.5MPa）拉力69KN (P＝31.5MPa)数量4根配套设备采煤机 7LS6输送机 SGZ—1000/1400ZZ 9200／24／50液压支架（沈阳天安、郑州、平阳）中心距 1.5m 支撑高度2。

§5-1概述
功用：为了有效地支撑、控制和管理顶板，同时提 供足够的通风断面，以防止顶板冒落，保护回采面内 的机器设备和人员安全生产。
液压支架是以高压液体为动力，由液压缸、液压 控制阀与一些金属结构件组合而成的支护设备。它使 支架的支撑、切顶、移架和推移输送机等到工序全部 实现了机械化。它与滚筒采煤机(或刨煤机)、可弯曲 刮板输送机、转载机及带式输送机等形成了一个有机 的整体，可以实现综采或放顶煤综采。
§5-3液压支架工作原理和分类
(二)拉架和推溜 支架与输送机的前移由底座3上的推移千斤顶4完成。 拉架：降柱卸载→操纵阀使高压液体进入推移千斤顶活 塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把支 架拉向煤壁。 推移输送机：支架支撑顶板，高压液体进入推移千斤顶 活塞腔，活塞杆腔回液，以支架为支点，活塞杆伸出，把 输送机推向煤壁。
分类
按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分为支撑 式、掩护式和支撑掩护式三种基本架型。
§5-1概述
型号含义
§5-1概述
型号含义
§5-1概述
型号含义
§5-1概述
型号含义
§5-1概述
型号含义
§5-1概述
型号含义
§5-3液压支架工作原理和分类
液压支架工作原理： 液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送 机和移架。这些动作是利用乳化液泵站提供的高 压液体，通过液压控制系统控制不同功能的液压 缸来完成的。 每架支架的液压管路都与工作面主管路并联， 形成各自独立的液压系统(图5-3)，其中液控单向 阀和安全阀设在本架内，操纵阀可设在本架或邻 架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。
支掩掩护式支架立柱通过掩护梁对顶板进行间接支撑，支架的 支撑效率低，顶梁短，控顶距小；