液壓支架設(shè)計(jì)1,2章 -

1、液壓支架設(shè)計(jì)摘要采煤綜合機(jī)械化，是加速我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施。綜合機(jī)械化不僅產(chǎn)量大，效率高，成本低，而且能減輕笨重的體力勞動(dòng)，改善作業(yè)環(huán)境，是煤炭工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。液壓支架是綜合機(jī)械化采煤方法中最重要的設(shè)備之一。液壓支架主要由以下幾個(gè)基本部分組成：頂梁，掩護(hù)梁，四連桿機(jī)構(gòu)，側(cè)護(hù)板，底座，立柱和千斤頂?shù)?。設(shè)計(jì)要遵循支護(hù)性能好、強(qiáng)度高、移架速度快、安全可靠等原則。在這次放頂煤液壓支架的設(shè)計(jì)過程中，主要以底座、主頂梁、尾梁和立柱等結(jié)構(gòu)件的機(jī)械部分設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，用普通設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)尺寸，然后轉(zhuǎn)化為并修改細(xì)節(jié)，最后對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核，并用有限元

2、分析部分構(gòu)件。 關(guān)鍵詞：液壓支架，頂梁，四連桿機(jī)構(gòu)，有限元,底座。Design of caving hydraulic supportAbstract The comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country, raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Syn

3、thesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization met

4、hod of coal mining. Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender and base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle. In this design p

5、rocess of caving hydraulic support, mainly in support of the base, the top beam, the beam and the column structure of the end of the mechanical part of the design focus, with the general design procedure to design the overall body size. The overall structure of the initial drawing with Solidworks to

6、 check with the size, and then transformed into and modify the details of the part of the CAD, at last major component of the strength check, and some elements of the FEM analysis.Keyword：caving hydraulic support，Crest beam，4 linkage mechanisms， FEM第1章 液壓支架概述第1章 液壓支架的概述1.1液壓支架的組成和用途1.1.1液壓支架的組成液壓支架由

7、頂梁、底座、掩護(hù)梁、立柱、推移裝置、操作控制系統(tǒng)等主要部分組成。液壓支架的用途在采煤工作面的煤炭生產(chǎn)過程中，為了防止頂板冒落，維持一定的工作空間，保證工人安全和各項(xiàng)工作正常進(jìn)行，必須對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，而液壓支架是以高壓液體作為動(dòng)力由液壓元件與金屬構(gòu)件組成的 至呼和控制頂板的設(shè)備，它能實(shí)現(xiàn)支撐、切頂、移架和推移輸送機(jī)等一整套工序。實(shí)踐表明液壓支架具有支護(hù)性能好、強(qiáng)度高、移架速度快、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。液壓支架可與彎曲輸送機(jī)和采煤機(jī)組合機(jī)械化采煤設(shè)備，它的應(yīng)用對(duì)增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人勞動(dòng)和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施，因此液壓支架是技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠、

8、是實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的主要設(shè)備。1.2液壓支架的工作原理液壓支架在工作過程，必須具備升、降、推、移四個(gè)基本動(dòng)作，這些動(dòng)作是利用泵站提供的高壓乳化液通過工作性質(zhì)不同的幾個(gè)液壓缸來完成的，如圖1-1所示。升柱：當(dāng)需要液壓支架上升支護(hù)頂板時(shí)，高壓乳化液進(jìn)入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推動(dòng)活塞上升，是與活塞桿相連的頂梁緊緊接觸頂板。降柱：當(dāng)需要降柱時(shí)，高壓乳化液進(jìn)入立柱的上活塞腔，另一腔回液，推動(dòng)活塞下降，頂梁脫離接觸接觸頂板。支架和輸送機(jī)前移：支架和輸送機(jī)的前移都是由底座上的推移千斤頂來完成。當(dāng)需要支架前移時(shí)，先降柱卸載，然后高壓液進(jìn)入推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機(jī)為支點(diǎn)

9、，缸體前移，把整個(gè)支架拉向煤壁；當(dāng)需要推移輸送機(jī)時(shí)，支架支撐頂板后，高壓液進(jìn)入推移千斤頂下腔，另一腔回液，以支架為支點(diǎn)，使活塞桿伸出，把輸送機(jī)推向煤壁。圖1-1 液壓支架工作原理1 輸送機(jī)；2 推移千斤頂；3 立柱；4 安全閥；5 液控單向閥；6 操縱閥支架的支撐力與時(shí)間曲線，稱為支架的工作特性曲線，如圖1-2所示圖1-2支架的工作特性曲線 支架立柱工作時(shí)，其支撐力隨時(shí)間的變化可分為三個(gè)階段：支架升柱時(shí)，高壓液進(jìn)入立柱下腔，立柱升起使頂梁接觸頂板，立柱下腔壓力增加，當(dāng)增加到泵站工作壓力時(shí)，泵站自動(dòng)卸載，支架的液控單向閥關(guān)閉，立柱下腔壓力達(dá)到初撐力，此階段為初承力階段t0；支架初撐后，隨著頂板下

10、沉，立柱下腔壓力增加，直至增加到支架安全閥的調(diào)正壓力，立柱下腔壓力達(dá)到工作阻力，此階段為增阻階段t1；隨著頂板壓力繼續(xù)增加，是立柱下腔壓力超過的安全閥調(diào)正壓力值時(shí)，安全閥打開溢流，立柱下縮，是頂板壓力減小，立柱下腔壓力降低，當(dāng)?shù)陀诎踩y壓力調(diào)整值后，安全閥停止溢流，這樣在安全閥調(diào)整壓力的限制下，壓力曲線隨時(shí)間呈波浪形變化，此階段為恒阻階段t2。1.3液壓支架設(shè)計(jì)目的、要求和設(shè)計(jì)支架的必要參數(shù)設(shè)計(jì)目的采用綜合機(jī)械化采煤機(jī)械方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。為了滿足對(duì)煤炭日益增長(zhǎng)的需要，必須大量生產(chǎn)綜合機(jī)械化設(shè)備，機(jī)械化采煤工作面。而每個(gè)綜采工作面平均需要安裝150臺(tái)液壓支架，可見

11、對(duì)液壓支架的需要量是很大的。由于不同采煤工作面的頂板條件、煤層厚度、煤層傾角、煤層物理機(jī)械性質(zhì)等的不同，對(duì)不同液壓支架的需求也不同。為了有效的支護(hù)和控制頂板，必須設(shè)計(jì)出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。因此，液壓支架的設(shè)計(jì)工作是很重要的。由于液壓支架的類型很多，因此其設(shè)計(jì)的工作量也是很大的，由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。液壓支架的基本要求1為了滿足采煤工藝及地質(zhì)條件的要求，液壓支架要有足夠的初撐力和工作阻力，以使有效地控制頂板，保證合理的下沉量。2液壓支架要有足夠的推溜力和移架力，推溜力一般為100KN左右，移架力按煤層厚度而定，薄煤層一般為100KN150KN，中厚煤

12、層一般為150KN250KN，后煤層一般為300KN400KN。3防矸性能要好。4排矸性能好。5要求液壓支架能保證采煤工作面有足夠的通風(fēng)面積，從而保證人員呼吸、稀釋有害氣體等安全方面的要求。6為了操作和生產(chǎn)的需要，要有足夠?qū)挼娜诵械馈?調(diào)高范圍要大，照明和通訊方便。8支架的穩(wěn)定性要好，底座最大比壓要小于規(guī)定值。9要求支架有足夠的剛度，能承受事實(shí)上不均衡載荷和沖擊載荷。10滿足強(qiáng)度條件下，盡可能減輕支架重量。11要易于拆卸，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單。12液壓元件要可靠。設(shè)計(jì)液壓支架必須的基本參數(shù)1頂板條件根據(jù)老頂和直接頂?shù)姆诸悾瑢?duì)支架進(jìn)行選型。2最大和最小采高根據(jù)最大和最小采高，確定支架的最大和最小高度，以及

13、支架的支護(hù)強(qiáng)度。3瓦斯等級(jí)根據(jù)瓦斯等級(jí)，按煤礦安全規(guī)程規(guī)定，驗(yàn)算通風(fēng)斷面。4底板巖性及小時(shí)涌水量根據(jù)底板巖性及小時(shí)涌水量驗(yàn)算地板比壓。5工作面煤壁條件根據(jù)工作面煤壁條件決定是否用護(hù)幫裝置。6煤層傾角根據(jù)煤層傾角決定是否選用防滑裝置。7井向罐籠尺寸根據(jù)井向罐籠尺寸考慮支架的運(yùn)輸外形尺寸。8配套尺寸根據(jù)配套尺寸及支護(hù)方式來計(jì)算頂梁長(zhǎng)度。1.4液壓支架的發(fā)展趨勢(shì)1.4.1新型適用特種條件下的液壓支架為了安全高效的開采復(fù)雜地質(zhì)條件的煤炭資源，必須設(shè)計(jì)能適應(yīng)某種特殊地質(zhì)條件使用的液壓支架。1特厚煤層一次采全高液壓支架。2009年平頂山煤礦機(jī)械有限公司生產(chǎn)的ZY10800/28/63型電液控制掩護(hù)式液壓支

14、架是為神華寧煤設(shè)計(jì)制造的，支護(hù)高度6.3米、工作阻力10800千牛、重量40.5噸的大采高高端支架（參數(shù)見表1-1）。該架型代表著國(guó)內(nèi)支架行業(yè)的先進(jìn)水平，技術(shù)含量高、生產(chǎn)難度大。2新型放頂煤支架。設(shè)計(jì)一種回采率高，夾矸少的放頂煤液壓支架。3水采液壓支架。為了適應(yīng)水采工作面的支護(hù)需要，設(shè)計(jì)一種水采工作面。表1-1 ZY10800/28/63型電液控制掩護(hù)式液壓支架參數(shù)性能項(xiàng)目數(shù)值性能項(xiàng)目數(shù)值支架高度mm2800-6300工作阻力KN10800初撐力KN7912支架中心距mm1750支護(hù)強(qiáng)度MPa1.06立柱缸徑mm4004重型支架。為適應(yīng)頂板壓力特別大的需要，可將液壓支架的工作阻力設(shè)計(jì)的較大。5

15、新型端頭支架。為了加快綜采速度和無人采煤工作面的需要，設(shè)計(jì)一種能適應(yīng)井上操作且安全可靠的斷頭液壓支架。6大傾角工作面支架。為適應(yīng)煤層傾角小于等于45°的工作面，設(shè)計(jì)一種新型的大傾角工作面支架。1.4.2液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方向1輕型化。對(duì)液壓支架各部件進(jìn)行受力分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)緊湊，在滿足強(qiáng)度要求和配套的條件下，底座和頂梁盡量短，使支架輕型化。2標(biāo)準(zhǔn)化。為了減輕支架的重量，降低成本，提高對(duì)煤層厚度變化和頂?shù)装鍡l件的適應(yīng)性，使液壓支架的危險(xiǎn)性減小，對(duì)同一型號(hào)設(shè)計(jì)成系列化，適應(yīng)不同煤層厚度的要求。3材質(zhì)強(qiáng)化。提高結(jié)構(gòu)件鋼材強(qiáng)度，采用優(yōu)質(zhì)鋼材，減輕液壓支架的重量，設(shè)計(jì)師可先進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比

16、較，再選合適的材料。4高壓化。各種閥類的壓力等級(jí)價(jià)高，相應(yīng)的強(qiáng)度增高，使閥和油缸的體積減小，使液壓支架的質(zhì)量減輕。5操作自動(dòng)化。能適應(yīng)無人采煤工作面的需要，實(shí)際運(yùn)程操作的新型全自動(dòng)液壓支架。1.4.3我國(guó)液壓支架與國(guó)外液壓支架存在的差距及今后的發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)的液壓支架經(jīng)過30多年的發(fā)展，盡管取得了顯著的成績(jī)，在雙高礦井建設(shè)中出現(xiàn)過日產(chǎn)萬噸甚至班產(chǎn)萬噸的記錄，但總體水平與世界先進(jìn)采煤國(guó)家仍存在一定的差距。在支架架型功能上我國(guó)與國(guó)外相差無幾，有些地方特別是特厚煤層用的放頂煤支架、鋪網(wǎng)支架、兩硬煤層的強(qiáng)力支架、端頭支架還有獨(dú)到之處，但國(guó)產(chǎn)液壓支架技術(shù)含量偏低，電液控制閥可靠性差，所用鋼材耐壓能力一般為

17、16MPa，最好的屈服極限僅有700MPa，液壓系統(tǒng)壓力在35MPa以下，流量在200L/min以內(nèi)，供液管直徑2532mm，回液管直徑2550mm，最快移架速度為1012s/架（井下實(shí)際應(yīng)用又是在20s以上），工作阻力相對(duì)較低。我國(guó)液壓支架的設(shè)計(jì)制造水平經(jīng)過30多年的發(fā)展，不斷提高，特別是在緩傾斜中厚煤層的液壓支架反面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，架型也基本趨于成熟完善，在品種和質(zhì)量方面與國(guó)際相比還有較大的差距。所以，今后除應(yīng)繼續(xù)針對(duì)我國(guó)國(guó)情和煤層具體條件開發(fā)一些新架型、新品種外，還應(yīng)在設(shè)計(jì)支架控制系統(tǒng)和提高指甲的工作可靠性發(fā)面下功夫。今后，我國(guó)的液壓支架的設(shè)計(jì)將朝技術(shù)含量高、鋼板強(qiáng)度高、移架速度快（6

18、8 s/架）和電液控制閥的方向發(fā)展，對(duì)破碎帶和斷層的工作面將加大支架的移架力，盡量采用整體可靠的推桿和抬底座機(jī)構(gòu)，并減少千斤頂?shù)臄?shù)量。另外，將普遍采用額定壓力為40MPa、額定流量為400L/min的高壓大流量乳化液泵站，以適應(yīng)快速一家的需要；系統(tǒng)采用環(huán)形或雙向供液，保證支架有足夠的壓力達(dá)到初撐力，保證支架接頂位置。兩柱掩護(hù)式液壓支架的比重將大大增加，缸的直徑將增至360mm，端頭支架、輕放多用途支架將被廣泛使用。第2章 液壓支架的架型特點(diǎn)及選型2.1液壓支架的分類及特點(diǎn)2.1.1液壓支架架型的分類按照液壓支架在采煤工作面安裝位置來劃分有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架簡(jiǎn)稱端頭支架，專

19、門安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面上所有位置的支架。目前使用的液壓支架分為三類，即：支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式液壓支架。1支撐式液壓支架：支撐是液壓支架的架型有垛式支架和節(jié)式支架兩種形式。如圖2-1所示，圖2-1 支撐式液壓支架的類型 前梁較長(zhǎng)，支柱較多并呈垂直分布，支架的穩(wěn)定性由支柱的復(fù)位裝置來保證。因此底座較堅(jiān)固，它靠支柱和頂梁的支撐作用控制工作面頂板，維護(hù)工作空間。頂板巖石則在頂梁后部切斷垮落。這類支架具有較大的支撐能力和良好的穩(wěn)定性能，適用于頂板堅(jiān)硬完整，周期壓力明顯或強(qiáng)烈，地板較硬的煤層。2掩護(hù)式液壓支架：掩護(hù)式液壓支架有插腿式和非插腿式兩

20、種形式。如圖2-2所示，其頂梁較短，對(duì)頂班的作用力均勻；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抵抗直接頂水平運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)；防護(hù)性能好，調(diào)高范圍大，對(duì)煤層厚度變化適應(yīng)性強(qiáng)；但整架工作阻力小，通風(fēng)阻力小，工作空間小。這類支架適用于直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的煤層。3支撐掩護(hù)式液壓支架：支撐掩護(hù)式液壓支架是在支撐是液壓支架和掩護(hù)式圖2-2 掩護(hù)式液壓支架的類型a 插腿式支架 b立柱在掩護(hù)梁上非插腿式支架c立柱在頂梁上非插腿式支架液壓支架的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種架型。它保留了支撐式支架支撐力大、切頂性能好、工作空間寬敞等優(yōu)點(diǎn)，采用雙排立柱支撐；同時(shí)又吸取掩護(hù)式支架擋矸掩護(hù)性能好，抗水平力腔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等長(zhǎng)處。而且，采用堅(jiān)實(shí)的掩護(hù)梁以及側(cè)護(hù)板

21、，將工作空間與采空區(qū)完全隔開；并采用前后連桿連接掩護(hù)梁和底座，組成四連桿機(jī)構(gòu)，使梁端距幾乎不變，防止了架前漏矸。支撐掩護(hù)式液壓支架適用范圍很廣，可用于各種頂板條件，尤其用于中等穩(wěn)定以上的頂板條件。其缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，價(jià)格較貴。不同結(jié)構(gòu)形式的支撐掩護(hù)式液壓支架，其主要區(qū)別是立柱的布置方式不同。具體分類方法及及型式如圖2-3所示圖2-3支撐掩護(hù)式液壓支架的類型a四柱平行支在頂梁上的支架b四柱交叉支在頂梁上的支架c兩支柱支在頂梁上，兩柱支在掩護(hù)梁上的支架2.1.2頂板的組成回采工作面的頂板，根據(jù)巖層和煤層的相對(duì)位置及特征，可以分三類：1偽頂：直接位移煤層上方使極易垮落的一層巖石。它通常使灰質(zhì)

22、頁巖和泥質(zhì)頁巖，厚度一般不大于0.30.5米，經(jīng)常隨采隨冒。有些巖層不出現(xiàn)偽頂。為頂對(duì)支護(hù)設(shè)備的使用一般沒影響。2直接頂：是指位于偽頂或直接位于煤層上方的一層或幾層巖層，厚度一般不大，不很堅(jiān)硬，常由泥質(zhì)頁巖、頁巖、沙質(zhì)頁巖等組成。一般隨回柱或移架而冒落。直接頂?shù)姆€(wěn)定性對(duì)支護(hù)方式及架型選擇由決定性的影響。3老頂：是指位于直接頂之上厚而堅(jiān)實(shí)、節(jié)理裂隙和層理都不發(fā)育的整體巖層。通常由砂巖、石灰?guī)r或砂礫巖等構(gòu)成。老頂常能在采空區(qū)維持很大懸露面積而不隨直接頂一起垮落，其垮落步距的長(zhǎng)短對(duì)支護(hù)設(shè)備的載荷大小由決定性影響。2.1.3液壓支架的支撐力與承載關(guān)系1支撐式液壓支架的特點(diǎn)是頂梁較長(zhǎng)，控頂距較大，立柱呈

23、直立布置，而且一般都位于頂梁的后半部。因此，支撐力也相應(yīng)集中在控頂區(qū)的后半部分，以阻止上部巖層的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切頂。而在煤壁附近的主要工作空間的頂板則處于無立柱狀態(tài)，僅靠支護(hù)力較小的前梁來維護(hù)。股支架的工作阻力在控頂區(qū)范圍內(nèi)很不均勻，起預(yù)想的支撐力分布規(guī)律如圖 圖2-4 支撐式液壓支架支撐力分布圖2掩護(hù)式液壓支架的特點(diǎn)和支撐力分布掩護(hù)式液壓支架的特點(diǎn)是頂梁較短，控頂距較小，支撐力主要集中在頂梁部位，且分布較均勻，頂梁端部的支撐能力比支撐是液壓支架大，其支撐力的分布規(guī)律如圖2-5所示掩護(hù)式液壓支架在不同頂板條件下的承載分析1）掩護(hù)式液壓支架在破碎不穩(wěn)定頂板條件下的受力情況：頂梁受力：由于支架頂梁短，

24、使支架重復(fù)支撐次數(shù)減少，所以頂板較完整。頂板作用在頂梁上的合力為Q3，載荷分布如圖2-6所示掩護(hù)梁受力：由于頂板破碎，在頂梁后部自由冒落巖石的一部分作用在掩護(hù)梁上，對(duì)掩護(hù)梁的作用力可分解垂直分立和水平分力，如圖掩護(hù)式液壓支架雖然立柱少，支撐力小，但由于頂梁短，單位面積支撐力大，載荷分布和支架支撐力的作用部位基本一致。所以，此種支架能在破碎不穩(wěn)定頂板下工作。圖2-5掩護(hù)式液壓支架支撐力分布圖圖2-6 掩護(hù)式液壓支架在破碎不穩(wěn)定頂板條件下的受力情況2）掩護(hù)式液壓支架在中等穩(wěn)定以上頂板的受力情況。掩護(hù)式液壓支架由于立柱少，且呈傾斜布置，支撐力較小，切頂性較差，受力情況如圖2-7所示直接頂冒落時(shí)，冒落

25、巖石分別作用在頂梁上和掩護(hù)梁上。周期來壓時(shí)，由于頂梁后部頂板不能充分切斷，基本頂壓力將由整個(gè)支架和采空區(qū)垮落巖石承擔(dān)或者有可能在切頂時(shí)，基本頂直接壓在掩護(hù)梁上，這就使掩護(hù)梁上載荷劇增，迫使頂梁支撐力減小，使支架難以承受頂板的壓力和控制頂板的冒落。所以，此種支架不能在中等穩(wěn)定以上頂板下工作。圖2-7 掩護(hù)式液壓支架在中等穩(wěn)定以上頂板的受力情況 3支撐掩護(hù)式液壓支架支撐力分布與承載的關(guān)系及適用范圍 圖2-8 支撐掩護(hù)式液壓支架支撐力分布支撐掩護(hù)式液壓支架是為了改善支撐式液壓支架和掩護(hù)式液壓支架的性能和對(duì)頂板的適應(yīng)性而設(shè)計(jì)的，主體部分接近垛式，支架后部有四連桿機(jī)構(gòu)和掩護(hù)梁，增強(qiáng)了支架的支撐力和承載能

26、力。所以此種支架介于以上兩種支架之間，增強(qiáng)了適用范圍，適用于頂板較堅(jiān)硬 、頂板壓力較大頂板破碎的各種煤層，其受力狀況如圖2-8所示2.2液壓支架的選型2.2.1液壓支架的選型原則液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設(shè)備適合礦井和工作面的條件，投產(chǎn)后能夠做到高產(chǎn)、高效、安全，并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最佳經(jīng)濟(jì)效益提供條件，因此必須根據(jù)礦井的煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進(jìn)行選擇。1液壓支架架型的選擇首先要適合于頂板。一般情況下可根據(jù)頂板的級(jí)別直接選出架型。2當(dāng)煤層厚度超過2.5m時(shí)，頂板有側(cè)向推力和水平推力時(shí)，應(yīng)選用抗扭能力強(qiáng)的支架，一般不宜選用支撐式支架。3當(dāng)煤層厚度達(dá)到2.52.8m以上時(shí)，需

27、要選擇有護(hù)幫裝置的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架，煤層厚度變化大時(shí)，應(yīng)選擇調(diào)高范圍較大、帶有機(jī)械加長(zhǎng)桿或雙伸縮立柱的掩護(hù)式支架。4應(yīng)使支架對(duì)地板的接觸比壓不超過地板允許的抗壓強(qiáng)度。在地板較軟條件下，應(yīng)選用抬地板裝置的支架或插腿掩護(hù)式支架。°5煤層傾角小于10°時(shí)，液壓支架可以不設(shè)防倒防滑裝置。傾角在10°15°（支撐式液壓支架取下限，掩護(hù)式液壓支架和支撐掩護(hù)式液壓支架取上限）以上時(shí)，應(yīng)選用帶有防滑裝置的液壓支架。傾角在18°以上時(shí)，應(yīng)選用同時(shí)帶有防滑防倒裝置的液壓支架。6對(duì)瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程要求，并優(yōu)先選擇通風(fēng)面積大的支撐式或支撐

28、掩護(hù)液壓支架。7當(dāng)煤層為軟煤時(shí)，支架最大高度一般應(yīng)2.5m；中硬煤時(shí)，支架最大高度一般3.5m；硬煤，支架最大高度5m。8同時(shí)允許選用幾種架型時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格便宜的支架。支撐式液壓支架最便宜，其次是掩護(hù)式液壓支架，最貴為支撐掩護(hù)式液壓支架。2.2.2液壓支架設(shè)計(jì)的原始條件基本（老）頂級(jí)別:三級(jí)直接頂級(jí)別:三級(jí)采高:2.5m3.2m 2.2.3液壓支架的選型過程1確定直接頂和基本頂類別1)頂板分類（1）直接頂分類我國(guó)將緩傾斜煤層回采工作面的直接頂分為四類：一不穩(wěn)定頂板即破碎頂板，很容易冒落，冒落能基本充滿采空區(qū)。泥質(zhì)頁巖、再生頂板等屬于這一類。二中等穩(wěn)定頂板：這類頂板強(qiáng)度較高，但由大量節(jié)理裂隙，局部較完整，厚度不大，冒落后不能充滿采空區(qū)，一般支護(hù)設(shè)備前移后隨即冒落。砂質(zhì)頁巖、粉砂巖等直接頂屬于這一類頂板。三穩(wěn)定頂板即完整頂板：不易發(fā)生局部冒落。砂巖頂板、堅(jiān)硬的砂質(zhì)頁巖頂板屬于這一類頂板。四堅(jiān)硬頂板：極難冒落的砂巖、堅(jiān)硬砂質(zhì)頁巖等屬于這一類頂板。表2-1 基本頂級(jí)別基本頂級(jí)別基本頂來壓不明顯明 顯強(qiáng) 烈極強(qiáng)烈指 標(biāo)N=350.3N35LP=25500,3N35LP50N0.3LP=2550N0.3LP50注：1.比值N應(yīng)根據(jù)采煤工作面所在位置的地質(zhì)柱狀圖中的M和h來計(jì)算。2.基本頂初次來壓步距LP可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或礦壓顯示特征