华亭煤业超前支护液压支架投用

<正>日前,由甘肃华亭煤业集团公司自主研制的超前支护液压支架在东峡煤矿急倾斜工作面进行安装试用。此套设备的应用,降低了职工劳动强度,真正实现了综采机械化。华亭煤业研制的超前支护液压支架,代替了原来的单体支柱支护方式。该支架由顶梁、底座、支架、推移千斤顶及调架千斤顶等构成。(中国煤炭报2014-05-01)     

支撑掩护式液压支架整体结构设计

液压支架主要由顶梁、立柱、千斤顶、掩护梁、四连杆机构和底座等部件组成。设计时要遵守支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。主要介绍了一种支撑掩护式液压支架设计的一般步骤,从液压支架主要尺寸的确定,四连杆机构的分析、设计,顶梁长度计算等方面,提出了液压支架中主要部件的设计方案和计算方法。     

用插装阀实现液压支架的差动推溜

液压支架是煤矿综采工作面中,同采煤机和刮板输送机相配套的支护设备。在采煤机采过一刀后,它利用安装在其底座上的推移千斤顶将刮板输送机连同采煤机一起向前推移一个步距(以支架为支点),然后,再拉动支架跟进(以刮板输送机为支点)。因为移架阻力远大于推溜阻力,所以在直接安装式(将推移千斤顶的两端直接同液压支架底座和刮板输送机槽帮相连)推移千斤顶中,常采用差动控制油路,以实现移架力大于推溜力。     

新源煤矿回风巷强力超前液压支架的研究设计

介绍了回风巷道超前支架架型及应用现状,分析了不同类型超前支架适应的巷道条件,在此基础上,针对新源煤矿回风巷超前支护问题,设计了适应该矿的特种强力左右两架一组超前支护支架,最大支护距离达41 m,支护高度为1.85～3.70 m。该支架采用φ250 mm双伸缩立柱,设计有初撑减压装置,符合"先柔后刚,先让后抗,柔让适度,稳定支护"的理念;前后架顶梁间有导向梁,辅助前架移动;2 m长的补强梁结构,可有效增加支护能力;设计多级伸缩梁结构,整组移架,能有效减少支架对顶板的反复支撑次数。     

综放工作面快速推进端头支护技术

为解决综放工作面端头支架移架困难,影响支护效率等问题,运用理论分析和现场实测的方法,对王庄矿5213综放工作面端头顶板支护参数进行测定,分析巷道表面位移和离层情况,对比分析了排头架、排尾架或单体液压支柱配合铰接顶梁支护和端头支架2种支护方式的矿压显现规律和平均移架时间。结果表明,在超前支承压力的影响范围50 m左右,巷道表面变形在300 mm之内,前种支护方式比端头支架支护方式的移架时间缩短了近1/2。因此,在现场操作中,端头顶板在原有5根锚杆的基础上,采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护的联合支护更满足实际支护需求。     

采动影响综采工作面逆向拆除技术研究

用DZ25型单体支柱生根在待拆支架下一架底座上,上端抵住待拆支架前梁千斤顶耳座或限位方块上,支架顶梁用3#扒架绞车通过滑轮使支架前移,当支架底座全部超过下一架支架底座时,将支架调至与工作面倾斜方向一致。     

运输巷倾斜顶板用端头支架的研制

为了对大倾角工作面运输巷倾斜顶板进行有效支护,研制了一种新型运输巷倾斜顶板专用端头支架。支架顶梁能够随着巷道顶板倾斜角度变化而变化,对顶板进行有效支护;顶梁内的伸缩梁和底座防滑装置对第1架过渡支架能够进行有效的防倾倒和防滑控制;沿巷道方向,前、后两架互为支点,交替前移。     

滑移顶梁液压支架工作面顶板破碎的主要原因分析

保证工作面正常支护的因素在于合理地选择支架架型、工作阻力和适当地确定支架的操作方式.目前滑移顶梁液压支架是一种优点较多的工作面支护设备,这种支架的基本型式是由若干单体液压支柱(通常3～4根双作用单体液压支柱)、前后两段顶梁、梁内导向移架装置、挡矸梁及前探梁组成(见图1).由于支架既具备综采支架支撑能力大、自动移架以及坚固可靠的优点,又兼有单体液压支架结构简单、动作灵活及对地质条件适应性强等特点,     

基于Terzaghi理论的综采面超前液压支架静力学分析

为研究在巷道围岩垮落这类危险工况下的超前液压支架支护性能,基于Terzaghi理论计算围岩应力,并推导出超前液压支架最大支护强度,采用Pro/E构建了超前液压支架的三维实体模型,利用ANSYS软件对超前液压支架顶梁施加围岩压力并进行静力学分析,仿真结果表明:超前液压支架的顶梁、底座、前后立柱的最大应力值分别为392 MPa、17 MPa、104 MPa和154 MPa,均远小于超前液压支架主要材料Q690的屈服强度,说明超前液压支架支护性能满足在这种危险工况下的使用条件。     

大倾角综放液压支架稳定性动态分析和防倒防滑措施

分析了大倾角条件下综放开采液压支架的受力状态与围岩的关系,以及影响支架稳定性的主要因素.针对大倾角放顶煤支架在开采过程中的受力情况,提出了防止液压支架倾倒的技术措施是：① 减少支架顶梁间隙;②在邻架顶梁间增设调架千斤顶.支架防滑的技术措施是:① 推移杆全程导向;② 相邻支架底座之间设置防滑千斤顶;③ 设置防止输送机下滑装置.     

回采巷道超前垛式支架设计

针对陕西华宁焦煤有限责任公司崖坪煤矿1207工作面回采巷道支护中存在的支护强度低、效率低、安全稳定性差等缺点,设计了一种用于回采巷道超前支护的垛式支架;对该支架进行顶梁与底座两端加集中载荷、顶梁加单侧载荷与底座加扭转载荷、顶梁加单侧载荷与底座两端加集中载荷3种工况下的有限元分析,由分析结果可知,设计的支架变形量小,整体受力均匀,无明显的应力集中现象,可满足工作面回采巷道支护要求,保证工作面安全高效生产。     

基于ANSYS的前后顶梁四柱型充填液压支架的有限元分析

以ZC6000/21/42型高水充填液压支架为研究对象,运用ANSYS Workbench软件分析其在5种不同工况下的应力和应变情况。结果表明:前后顶梁偏载、底座偏载,前后顶梁扭转、底座两端加载和前后顶梁两端、底座扭转加载中底座肋板和过桥处应力较大,前后顶梁头部加载和单顶梁横向中间加载对支架顶梁要求较高,平衡千斤顶所受拉压力明显增大,计算结果可以为支架的设计和改进提供理论依据。     

急倾斜综采支架在顶板反倾向顺压下稳定分析

急倾斜条件下确保综采支架稳定一直是急倾斜综采工作面安全生产难题之一。现以李嘴孜矿3232(3)急倾斜工作面具体条件为研究基础,结合倾斜砌体结构理论与理论力学相关知识,对顶板倾斜砌体结构反倾向顺压作用下支架稳定(下滑与倾倒)进行力学分析。结果表明,3232(3)工作面支架最小工作阻力不小于4023kN能够保持稳定,支护阻力为4600kN工作面支架的选择使用比较合理。最后,通过对支架受力模型分析,提出在工作面推进过程中,支架底座安装底座双千斤顶、顶梁双千斤顶以及改变工作面移架方式等技术措施,能够有效调整和防止支架倾倒与下滑现象发生,很大程度提高支架稳定性,保证综采工作面生产安全高效。     

大倾角大采高综采面覆岩移动特征及顶板稳定性控制

为控制大倾角大采高综采工作面顶板稳定性,通过数值模拟、理论分析、工程实践等研究方法,研究大倾角大采高综采工作面覆岩移动特征及矿压显现规律,分析大倾角大采高综采工作面支架与覆岩移动关系,进而找出改善顶板稳定性控制的合理方法。在此基础上,针对某矿3上509工作面的具体条件,就控制顶板稳定性,提出对液压支架的要求,而且采取了变换移架方式、超前移架、在支架底座增设底调和调架千斤顶以及在顶梁与顶板之间增设金属网等控制顶板稳定性的具体措施。对同类开采条件下的矿井有较好的指导借鉴意义。     

超薄煤层使用液压支架获得突破

<正>兖州矿业(集团)公司机械制修厂开发出特轻型大撑力经济实用的薄煤层垛式液压支架,并在北宿煤矿成功投入使用,实现了超薄煤层使用液压支架的突破。特轻型薄煤层垛式液压支架由前后分体铰接式底座、整体顶梁、四棵双伸缩立柱、推移千斤顶、伸缩前梁、前梁伸缩千斤顶     

基于ANSYS Workbench的垛式超前支架有限元分析

以用于大采高综采工作面两顺槽巷道超前支护的ZZ20000/22/44D型大工作阻力垛式支架为研究对象,运用Solidworks软件对其进行三维模型建立,并导入ANSYS Workbench软件中,进行合理简化后构建垛式超前支架的有限元模型,定义接触与边界条件。采用内加载方式对支架在顶梁偏载、底座两端集中载荷以及顶梁扭转、底座偏载2种较恶劣的工况下的受力状态进行整架有限元模拟分析。     

残采工作面滑移顶梁支架的应用

为降低滑移顶梁支架工作面的事故率,提高滑移顶梁支架的安全性,采取增强滑移顶梁支架易损部件的强度、在支架上焊接柱销、安装挡矸板并穿设钢丝绳、加设推移千斤顶方形栏等方法对滑移顶梁支架的支护方式及设计进行改进.结果表明:技改后采场顶底板移近量减小,最大顶板下沉量不超过100 mm,易损部件使用平均寿命增加到35 d以上,解决了滑移顶梁支架失稳及平衡力减小、采空区窜矸等问题,避免了落煤爆破造成顶梁变形断裂,保证了支架推移时千斤顶不上翘,大幅降低了开采成本,效果显著,整体提高了滑移顶梁支架的安全性.     

深井冲击载荷下液压支架底板比压分布特性

液压支架的自移性能是保障工作面安全高效生产、提升工作面智能化开采水平的重要因素,而影响液压支架自移性能的关键因素之一即为其底板比压分布特性。为研究冲击载荷作用下深井开采液压支架的底板比压分布特性,首先基于多体动力学分析软件ADAMS建立了液压支架整架的刚柔耦合数值分析模型,其中顶板与底座定义为刚性体,顶梁、掩护梁、四连杆结构处理为柔性体,立柱及平衡千斤顶采用弹簧阻尼系统等效替换。通过在液压支架顶梁上方不同位置分别施加冲击动载,获取了液压支架在不同冲击工况下底座柱窝和前后连杆铰接点处的冲击载荷响应谱。随后基于LS-DYNA软件建立了液压支架底座-底板柔性体数值分析模型,通过将获取的各工况下支架载荷响应谱分别输入底座-底板柔性体分析模型,研究了深井开采液压支架在不同冲击工况下的底板比压分布规律。结果表明,在各冲击工况下液压支架的底板比压均未呈现线性分布形态,而是呈前端沉陷-中部压入-后端翘曲的“V”型分布,其中比压峰值点分布于柱窝附近,且虽然作用于液压支架的冲击载荷形式不一,但在满载失稳条件下支架底板比压危险区域均出现在底座前半部分;冲击载荷出现前后并未改变底板比压的分布特征,但会促使支架各铰接点力响应及底板比压瞬时峰值升高,从而恶化液压支架-底板的耦合状态,不利于工作面底板维护及移架操作,因而深井开采液压支架更应注重其底座结构的设计优化,以降低支架前端比压分布,提升支架的支护稳定性及自移性能。     

翟镇煤矿六柱式综采充填支架设计优化研究

ZC5200/14.5/30综采充填支架采用铰接前梁—主梁—后部顶梁六柱支撑式结构,设置两棵专用尾梁立柱,重点增加了后部顶梁支护强度,将后部顶梁作为正常顶板进行支护,支架整体支护强度大,工作阻力达到5200KN。     

瑞能煤业自制液压支架抬底装置

正针对因地质条件变化造成液压支架抬底装置损坏的实际情况,陕西煤炭化工集团黄陵矿业公司瑞能煤业维修人员利用废旧材料自主加工完成了与之配套的液压支架抬底装置,从而避免了操作上的不便,确保了矿井正常生产。该抬底装置由抬底千斤顶、底座构成。其抬底千斤顶位于底座的前端,上端与底座过桥相接,另一端压在推移框架上,是实现抬底座的关键部件。该抬底装置的结构为双作用结构,主要由缸体、活塞、活塞杆、导向套及密封件等组成。在支架移架前,工作人员首先给抬底千斤顶供