第十一章矿山压力及其控制.pptVIP

第三节 工作面支架的结构、性能和选择 升柱架设支柱时，液压支柱的初撑力可达7t～11t。当顶板下沉压缩下沿腔内的油时，支柱的工作阻力急增到额定工作阻力，此时，支柱有微小的压缩，如顶板继续下沉。当下油腔内的油压大于支柱的额定工作阻力时，安全阀打开，油外泄。活柱下缩。工作阻力略有下降，油压也随之下降，安全阀又重新交替启闭。这样，保证支柱工作阻力基本恒定，同时又能随顶板下沉而下缩，这种支柱又称为恒阻式支柱，它的特性曲线如图所示。 * 外注式单体液压支柱图 1—顶盖；2—三用阀；3—活柱体；4—油缸；5—复位弹簧6—活塞；7—底座；8—卸载手把；9--注液枪；10—泵站供液；11—注液时操纵手把方向；12--卸载时动作方向 单体液压支柱的工作特性曲线 P0—初撑力；P1—工作阻力；ΔLY—增阻期下缩量 HDJA型金属顶梁 1—接头；2—梁体；3—耳子；4—销子；5—调角楔 * 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 单体液压支柱适用于倾角小于25°的缓斜或近水平煤层，当采取可靠的安全措施时，可在25～35°的倾斜煤层中使用，也可用煤层底板比较坚硬，抗压强度一般应大于20MPa的非炮采工作面。 单体液压支柱应与铰接顶梁配套使用，不能与木顶梁配套使用。 顶梁中使用最多的是金属铰接顶梁。顶梁一般利用15kg/m，18kg/m，24kg/m的矿用钢轨制成。 * 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 二、自移式液压支架（液压支架） 为了解决支护与落煤不相适应的情况，必须实行支护工作机械化。自移式液压支架就是一种维护回采空间的机械化支护设备。它以高压液体为动力，使支护顶板、移架、切顶、推移输送机等工序一起完成。 实践表明：液压支架具有支护性能好、强度高、移设速度快、安全可靠等优点。它与可弯曲输送机和采煤机为配合使用，就组成了回采工作面的综合机械化设备，实现了综合机械化采煤。 目前国产的液压支架类型有：BZZC型、TZ型、WKM—400型、DM—400型、ZYZ型、ZY型等。 按液压支架与围岩的相互作用，可分为：支撑式、掩护式、支撑掩护式三种。 * 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 （一）支撑式液压支架 这种液压支架是最早的一种类型，应用仍较广泛。按其构造与动作的不同，有垛式和节式两种。 垛式液压支架的外形和作用好象木垛一样，矿称为垛式液压支架。它由顶梁1、立柱2、挡矸帘3、底座箱4、推移千斤顶5、操作控制装置等组成。 垛式液压支架工作阻力大，侧向稳定性和切顶性能好，工作空间较大，易满足通风要求；但由于顶梁比较宽长，移加时顶板悬露面积较大，在直接顶破碎的条件下使用是困难的。 节式液压支架由前后立柱、顶梁、底座组成一个框节。通常由两个框节组成一架节式支架，有时也可由三节或更多框节组成，故称为节式液压支架。各框节之间有一定的连接，移架时，主、副架互为支点，交错前移。与垛式比较，结构较灵巧、重量较轻、移架时顶板悬露面积较小、对顶板适应性较好；但结构复杂、稳定性差、维护费高。一般适用于中硬或较松软的顶板，厚度为0.6m～3.2m的煤层。 * 图11—13 垛式液压支架 1—顶梁；2—前梁；3—立柱；4—控制阀；5—推移装置；6—底座 图11—14 节式液压支架 1—前梁；2—立柱；3—底座；4—千斤顶；5—阀座；6—弹簧钢带 * 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 （二）掩护式液压支架 这种支架一般由顶梁、掩护梁、底座、立柱、连杆、推移和操纵装置等组成。这种支架的顶梁较短，掩护梁较长，其上、下端分别与顶梁和底座铰接，而立柱一般是支承在掩护梁与底座之间，承受掩护梁上的矸石，故称为掩护式支架。 这种支架防护性能好，尤其是破碎顶板情况下更为突出。但支撑力较小；切顶性能较差；工作空间较小，不利于操作和通风。 （三）支撑掩护式液压支架 实质上就是支撑式和掩护式的组合型支架。这以支撑为主，同时又有掩护作用，故称为支撑掩护式支架。它由较长的顶梁、较短的掩护梁、四根立柱组成。 * 图11—15 掩护式液压支架 1—掩护梁；2—顶梁；3—立柱；4—侧护板；5—连杆； 6—推移千斤顶；7—底座 图11—16 支撑掩护式液压支架 1、2—护帮装置；3—前梁；4—顶梁；5、6—立柱；7—掩护梁； 8、9—连杆；10—底座；11—推移装置 * 第三节 工作面支架的结构、性能和选择 （四）液压支架的选型 影响液压支架选型的主要因素是：地质条件（顶板的稳定性、岩性、厚度）；底板的稳定性；煤的厚度（采高）、倾角、地质构造、沼气含量和技术经济条件。 如顶板不稳定，起伏不平，支架的整体顶梁不能有效地支撑顶板，这时就应选用铰接顶梁支架。 根据顶板岩性的不同，可采用支撑式、掩护式、支撑掩护式。 因为支架主要是支撑直接顶的重量，所