《液压支架选型设计说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压支架选型设计说明（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、. . . 工程技术大学采掘机械综合训练题 目：液压支架选型设计班级：矿电11-姓名：指导教师：师建国完成日期：2014/12/29. . 综合训练任务书一、设计任务及要求(1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算；(2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书；(3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件：煤层厚度截割阻抗A（N/mm）煤层倾角顶板条件工作面长度（m）设计产量（万T/a）生产安排HmaxHmin老顶直接顶3.11.635011级3类125801.一年工作日按300天计算2.实行三班工作制，两班采煤，一班准备，每天生产16小时。二、上交材料(1) 设计图
2、纸（综采工作面设备配套关系图）(2) 设计说明书三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务，收集相关资料 (2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、成绩评定成 绩： 教 师日期目 录1液压支架选型的基本原则12确定液压支架架型1 2.1顶板分类（级）1 2.2架型与支护强度初选23主要参数计算和支架型号的确定2 3.1支架高度2 3.2 支架主要结构确定3 3.2.1顶梁长度3 3.2.2底座的宽度5 3.2.3支架中心距确定5 3.2.4支架移驾步距确定5 3.3支护强度和工作阻力5 3.4初撑力7 3.5移架阻力及推溜力7 3.6确定支架类型74性能验算8
3、4.1顶板支护形式8 4.2底板比压8 4.3工作阻力（支护强度）和初撑力的验算9 4.4顶板覆盖率9 4.5通风断面计算10 4.5.1按工作面温度计算风量11 4.5.2经验供风11 4.5.3风速计算145支架布置台数116乳化液泵站的选型11 6.1乳化液泵14 6.1.1泵站压力的确定16 6.1.2泵站流量确定14 6.1.3选择乳化液泵14 6.2乳化液泵的电机功率11 6.3乳化液箱容积的验算14 6.4乳化液167设备的空间尺寸配套关系16参考文献171. 液压支架选型的基本原则要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶
4、板下沉量限制到最小程度。要移得走，它的结构形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性。支架底座要适应底板岩石的抗压强度，以防底软而使支架陷入底板。要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支架稳定性的要求。要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套。要考虑投资，力求以较低的投资获得所需的技术经济效果。支架复用次数高，损坏情况少，即能降低吨煤成本。 按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：薄煤层-从最小可采厚度到1.3m；中厚煤层-1.33.5m；厚煤层-大于3.5m。 按开采技术特点，将煤层倾角分
5、为三类：缓倾斜煤层-025;倾斜煤层-2545；急倾斜煤层-4590。倾角小于12的煤层对于综采机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；使支架的横向稳定性变坏，甚至下滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。2. 确定液压支架架型按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。根据煤炭部（81）煤科字第429号文件关于缓倾斜煤层工作面顶板分类方案，按稳定性不同直接顶分为四类，按来压强度不同将老顶分为四级，并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。2.1顶板分类（级）直接顶分为四类，见表2-1。老顶分为四级，
6、见表2-1。表2-12.2架型与支护强度初选正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。 本矿煤层赋存条件较好，煤层倾角11，为缓倾斜煤层，煤层截割阻A=350N/mm，煤层厚度适中为3.1m，井型为中型矿井，工作面设计长度为125m，设计能力为80万t/a，直接顶为3类中等稳定顶板，老顶为类顶板，周期来压明显，要求工作面支护强度较大（见表2-1）。综上所述，选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。由于煤层倾角小于15，不设防滑和调架装置。3. 主要参数计算和支架型号的确定3.1支架高度支架高度一般系指支架的最大和最小结构高度
7、，它必须适应煤层采厚变化所要求的最大和最小支撑高度。最小高度过大，可能会出现压架现象；最大支撑高度过小，可能会造成丢煤浪费资源，或支架顶空现象。支架的最大和最小支撑高度，应根据煤层厚度的变化合理选择，片面地认为调高围越大越好，过加大调高围将增加设备重量及制造成本。支架高度可由下式计算：=+0.2= 式中：-支架最大结构高度，m； -支架最小结构高度，m； -煤层最大采高，3.1m； -煤层最小采高，1.6m； -支架前柱上方顶板下沉量，一般取0.1m； -支架后柱上方顶板下沉量，一般取0.2m； -支架前移时可缩余量，一般取不小于0.05m； -支架与顶底板间的浮煤，破矸厚度一般取0.1m。即
8、:=3.2m , =1.25m。根据一些生产的实际经验，为防止伪顶冒落而引起支架顶空现象和一些难于预见的因素，最大结构高度，要在计算的基础上，再考虑增加0.10.3m的富裕量。取=3.3m , =1.25m。确定支架的最低高度时还应考虑到井下的允许运输高度。支架的伸缩比=2.64值的大小反映了支架对煤层厚度变化的适应能力，其值越大，说明支架适应煤层厚度变化的能力超强。3.2 支架主要结构确定3.2.1顶梁长度顶梁长度取决于必要的作业空间和通风断面要求，还与支架方式有关。支护方式有超前支护和滞后支护两种方式。根据选定的掩护式架型和超前支护方式，估算支架的顶梁长度，如图4-2所示。 =200+13
9、50+900+400-3100tg20-300=1421.69mm式中：-铲煤板铲尖到煤臂的距离，取100200mm（具体大小也可计算）；=F+G+J+V=200+350+400+400=1350mm式中：F-铲煤板宽度，一般取150240mm； G-中部槽宽，350mm； J-导向槽宽度，无链牵引时尚有齿轨部分宽度； V-电缆槽宽。参数查不到时可估算V=350450mm； -超前移架时取截深；滞后移架时可取零； e-人行道宽度，不小于0.6m，高度不小于采高的70； H-采高，m； -立柱倾角； -梁端距，取250350mm。 -由结构而定，考虑支架稳定性和减少底座前端的比压。300mm；
10、-通常=0.91.2m，在中厚煤层中可设置为人行道； -由结构而定，一般情况为300500 mm。顶梁全长：=1421+1000+400=2821mm=2.8m注：顶梁的长度和宽度取决于支架的类型，它影响支架与顶板的接触性能、控顶距、移架速度和稳定性，一般在保证一定的工作空间和合理布置设备的前提下，应尽量减小顶梁长度，以缩小控顶距和支架的重量。对于支撑式和支撑掩护式支架，由于立柱为双排布置，支撑力较大，故这类支架的顶梁较长，当采用滞后支护时，顶梁全长为2.5m左右；当采用及时支护时，顶梁全长为3.04.0m。对于掩护式支架，由于一般用于破碎顶板，应尽量减小支架对顶板的重复支撑次数，加之立柱多为
11、单排布置，故顶梁长度较小，通常1.52.5m，最大达3 m左右。顶梁的宽度应根据支架间距和架型来定。我国规定支架标准中心距为1.5m。掩护式和支撑掩护式支架包括侧护板在的顶梁宽度为1.41.6m(下限为侧护板收缩时的运输宽度，1.5m为支架的正常宽度，1.6m为调架时侧护板伸出后的最大宽度)。垛式支架的架间距一般为0.10.2m。3.2.2底座的宽度支架底座宽度一般为1.11.2m。为提高横向稳定性和减小对底板比压，厚煤层支架，可加大到1.3 m左右，放顶煤支架为 1.31.4m。底座中间安装推移装置的槽子宽度，与推移装置的结构和千斤顶缸径有关，一般为300380mm。3.2.3支架中心距确定
12、支架中心距有1.25m，1.5m，1.75m，2.05m，与刮板输送机溜槽长度相适应。取1.5m。3.2.4支架移驾步距确定与配套采煤机截深相对应，推移装置的行程要大于采煤机的截深（0.6m）。3.3支护强度和工作阻力 支架的结构尺寸确定之后，与支架重量和成本关系最大的参数是支架的支护强度。从理论上分析，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应取决于工作面采场矿压的大小。但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算，这样目前主要以经验法
13、或实测数据，来确定支架的支护强度。下面介绍两个经验公式： 式中：-液压支架的支护强度，； -平均采高，取H=2.3m； -顶板岩石容量，一般取=2.3； -顶板岩石破碎膨胀系数，一般取1.21.5； -工作面倾角，=11；支架取1.2（取=1.6）； -顶板周期来压动载系数（周期来压强烈顶板：取1.51.7。）。 即： 式中：作用于支架上的顶板岩石系数，取k=8。 H平均采高，取H=2m； 顶板岩石密度，一般取2.3kg/m。 即：取q=0.37（Mpa）。支架工作阻力P应满足顶板支护强度要求，即支架工作阻力由支护强度和支护面积所决定。式中 F 支架的支护面积，m。可按下式计算 式中: L支架顶梁长度，3.5m； C梁端距，取250350mm； B支架顶梁宽度，m； K架间距，m； A支架中心距，1.5m。 F=(3.5
