礦用液壓支架的設計液壓支架的設計

1、目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc331 1. 簡介 PAGEREF _Toc331 3 HYPERLINK l _Toc22319 2.液壓支架設計簡介 PAGEREF _Toc22319 13 HYPERLINK l _Toc19753 2.1 液壓支架的工作原理 PAGEREF _Toc19753 13 HYPERLINK l _Toc23289 2.2 支架的組成 PAGEREF _Toc23289 13 HYPERLINK l _Toc7742 2.3 液壓支架主要結構件及其作用 PAGEREF _Toc7742 13 HYPERLINK l _Toc6

2、784 2.3.1 頂梁 PAGEREF _Toc6784 13 HYPERLINK l _Toc28409 2.3.2 蓋梁 PAGEREF _Toc28409 14 HYPERLINK l _Toc894 2.3.3 基數(shù) PAGEREF _Toc894 14 HYPERLINK l _Toc1805 2.3.4 四連桿 PAGEREF _Toc1805 15 HYPERLINK l _Toc5177 2.3.5 推動機構 PAGEREF _Toc5177 17 HYPERLINK l _Toc21403 2.4 框架式液壓支架 PAGEREF _Toc21403 18 HYPERLINK

3、 l _Toc5492 第 3 章液壓支架的結構設計 PAGEREF _Toc5492 19 HYPERLINK l _Toc29145 3.1 液壓支架的選擇 PAGEREF _Toc29145 19 HYPERLINK l _Toc20744 3.1.1 液壓支架的首選結構型式 PAGEREF _Toc20744 19 HYPERLINK l _Toc2003 3.1.2 液壓支架框架選型原則 PAGEREF _Toc2003 19 HYPERLINK l _Toc4638 3.1.3 影響車架類型選擇的因素 PAGEREF _Toc4638 20 HYPERLINK l _Toc9260

4、 3.2 液壓支架結構設計 PAGEREF _Toc9260 21 HYPERLINK l _Toc25697 3.2.1液壓支架結構參數(shù)的確定原則和內容 PAGEREF _Toc25697 21 HYPERLINK l _Toc25880 液壓支架整體結構及尺寸設計 PAGEREF _Toc25880 21 HYPERLINK l _Toc29092 3.4 PAGEREF _Toc29092 液壓支撐部件的設計26 HYPERLINK l _Toc26588 3.4 起草液壓系統(tǒng) PAGEREF _Toc26588 31 HYPERLINK l _Toc6605 第 4 章支撐的應力分析和

5、計算 PAGEREF _Toc6605 31 HYPERLINK l _Toc19866 4.1 支架工作狀態(tài) PAGEREF _Toc19866 31 HYPERLINK l _Toc32519 4.2 支撐載荷的確定 PAGEREF _Toc32519 32 HYPERLINK l _Toc18227 4.3 支座應力分析 PAGEREF _Toc18227 33 HYPERLINK l _Toc20613 4.3.1 主要參數(shù)的影響 PAGEREF _Toc20613 33 HYPERLINK l _Toc27011 35的受力計算 PAGEREF _Toc27011 HYPERLINK

6、 l _Toc12378 40的強度計算與驗證 PAGEREF _Toc12378 HYPERLINK l _Toc21580 第 6 章推式千斤頂?shù)脑O計計算 PAGEREF _Toc21580 44 HYPERLINK l _Toc13631 6.1 孔徑和壁厚的計算 PAGEREF _Toc13631 44 HYPERLINK l _Toc18813 6.1.1 確定氣缸孔直徑 PAGEREF _Toc18813 44 HYPERLINK l _Toc20272 6.1.2 千斤頂油缸壁厚計算 PAGEREF _Toc20272 44 HYPERLINK l _Toc32704 6.2 推

7、動千斤頂?shù)膹姸刃：?PAGEREF _Toc32704 45 HYPERLINK l _Toc20040 6.2.1 推動千斤頂 PAGEREF _Toc20040 45的穩(wěn)定性驗算計算 HYPERLINK l _Toc4725 6.2.2 活塞桿強度校核 PAGEREF _Toc4725 46 HYPERLINK l _Toc1361 6.2.3 筒體強度計算 PAGEREF _Toc1361 47 HYPERLINK l _Toc17027 6.2.4 缸體與缸底焊縫強度計算 PAGEREF _Toc17027 48 HYPERLINK l _Toc3539 第七章。液壓支架的使用和維護

8、PAGEREF _Toc3539 48 HYPERLINK l _Toc5791 7.1 液壓支架操作 PAGEREF _Toc5791 48 HYPERLINK l _Toc8625 7.1.1操作 PAGEREF _Toc8625 前準備48 _ HYPERLINK l _Toc7944 7.1.2操作模式和順序 PAGEREF _Toc7944 48 HYPERLINK l _Toc24209 7.1.3 使用括號的注意事項 PAGEREF _Toc24209 49 HYPERLINK l _Toc32699 7.2 液壓支架的操作和維護要求 PAGEREF _Toc32699 50 H

9、YPERLINK l _Toc10658 結論 PAGEREF _Toc10658 51 HYPERLINK l _Toc15788 參考文獻 PAGEREF _Toc15788 52 HYPERLINK l _Toc24193 字 PAGEREF _Toc24193 531 簡介第一章概述1.1 國外主要產(chǎn)煤國綜采技術發(fā)展趨勢煤炭綜合機械化開采是煤炭開采技術現(xiàn)代化的重要標志。 1980年代后期以來，高產(chǎn)高效綜采技術在世界主要產(chǎn)煤國，特別是美國、澳大利亞、德國、英國和南非等產(chǎn)煤大國發(fā)展迅速。綜采工作面高產(chǎn)高效記錄不斷刷新，綜采裝備新技術層出不窮。年均精煤產(chǎn)量145.4萬噸，平均工效274t/(

10、work*d)，工作面移動（含設備安裝）時間平均684人/面。工作面平均長度為240 m，最大長度為335 m。 1994年，平均班產(chǎn)量進一步提高。其中，前10個工作面平均班產(chǎn)精煤5998噸，相當于年產(chǎn)量400萬噸以上。 SHAMR0CK的惠克?？嗣旱V123小組產(chǎn)煤166萬噸，相當于月產(chǎn)量83萬噸； Cyprus Amax Coal Company Camboland Mine 1995 年 6 月 創(chuàng)下每月洗精煤 573,000 噸的記錄。 1994年11月，阿科煤業(yè)的西皮皮礦創(chuàng)下了日產(chǎn)4.5萬噸的世界紀錄，月產(chǎn)量超過50萬噸。 1994年美國長壁工作面80個，其中電液控制工作面70個，占8

11、7.5%，采用73套兩柱屏蔽支架，7套四柱支撐屏蔽支架和兩柱屏蔽支架。覆蓋支架占91.25%，大部分支架工作阻力為7000-8000 kN，最大的兩柱屏蔽支架工作阻力達到9800 kN。一般配備大功率電力牽引重型采煤機組和大功率、大容量、高可靠性的刮板輸送機。近10年來，澳大利亞的綜采發(fā)展迅速。綜采工作面由1980年的3個增加到1994年的25個，井效率達到17.71噸/工。 Codilx礦和Barboni礦的綜采工作面年產(chǎn)量已超過300萬噸。為了不斷提高綜采產(chǎn)量，澳大利亞近年來采取了一系列措施，包括改革勞動力制度，采用各種新設備和新技術，從全國范圍內選用最先進的重型高效設備。實現(xiàn)綜采工作面世

12、界，做到一井用一井。 ，集中生產(chǎn)。英國和德國是世界上綜采技術和設備最先進的國家。受天然煤層賦存條件限制，高產(chǎn)高效工作面記錄不如美國、澳大利亞，但世界著名的煤礦機械企業(yè)主要集中在德國和英國。近年來，由于國際礦業(yè)市場的低迷和激烈競爭，各家公司相互兼并，形成了幾家大型跨國公司。為了占領市場，公司不斷開發(fā)新技術和新產(chǎn)品。世界主要產(chǎn)煤國技術經(jīng)濟指標見表1-1。高產(chǎn)高效綜采技術的核心是工作面綜采裝備。近10年來，采煤機、刮板輸送機和液壓支架三大工作面配套設備在設計方法和結構上取得了長足進步。主要是提高設備生產(chǎn)能力和可靠性，提高運行性能。采煤機技術發(fā)展的一個突破是采用多電機電力牽引技術，大大簡化了機械傳動系

13、統(tǒng)。采煤機的模塊化設計使機器的維護和監(jiān)控更容易、更可靠。現(xiàn)代先進采煤機的主要特點是：多電機交流變頻調速或直流調速電動牽引，牽引速度不斷提高，最高牽引速度達到29m/min； 大功率、高電壓、大切深。采煤機裝機功率超過1200kw，目前1100V的工作電壓已不適合大功率采煤機的要求。美國目前常用電壓為2300V，部分工作面開始使用4160V；英國和澳大利亞使用3300V；法國使用5000V；波蘭使用6000v電壓。采煤機切深達到1-1.2m； 積木式結構，機組之間無機械動力傳遞，簡單可靠； ，可自動識別煤巖界面。并相應地自動調整滾筒的切割高度； 煤塵控制及故障診斷系統(tǒng)。隨著采煤機功率的增大，產(chǎn)量

14、的增加，工作面刮板輸送機也發(fā)展成為一種大功率、高強度、高可靠性的輸送設備。目前，工作面刮板輸送機的最大工作長度已達到335m，最大輸送量為3500t/h，最大功率為1412kW。幾種國外先進刮板輸送機的技術特點見表1-2。圖1-2 工作面刮板輸送機技術特點先進瓜板輸送機的主要特點是：整體鑄造溜槽或組合焊接溜槽，減少了螺栓連接，提高了可靠性。使用壽命達到6-1200萬噸煤通過能力； 采用38mm、 42mm大直徑刮板鏈； 采用軟啟動技術，采用雙緩速液力偶合器或排水型聯(lián)軸器，配備程序邏輯控制器控制水流量。軟啟動大大提高了輸送機的可靠性，使鏈條和鏈輪的壽命加倍； 故障診斷和工況監(jiān)測技術，可以連續(xù)監(jiān)測

15、輸送機各部分的運行狀態(tài)，進行故障診斷和報警。液壓支架是綜采工作面的主要設備之一。近10年的主要發(fā)展趨勢是向兩柱屏蔽式和四柱支撐式屏蔽式發(fā)展?？蚣芙Y構進一步改進，設計方法更先進，參數(shù)向更高的工作阻力增加，大中心距（1.75m，2m）的發(fā)展，結構材料越來越多地使用高強度鋼，如鋼屈服極限為69MPa以上的板材，支架的壽命和可靠性要求大大提高，部分企業(yè)要求支架的耐用性。性測試循環(huán)次數(shù)高達5000次。支架的壽命超過14年。液壓支撐技術的另一個重大突破是控制系統(tǒng)，它采用電液控制技術，采用電磁（或微電機）控制的先導閥。先進可靠的壓力和位移傳感器、靈活自由可編程的微處理器技術、紅外遙感技術等現(xiàn)代科技成果，使液

16、壓支架的動作自動連續(xù)，移動機架的速度大大提高，循環(huán)支持次數(shù)達到6-8次。采煤機煤巖識別系統(tǒng)等先進技術可實現(xiàn)工作面自動控制。1.2 我國綜采技術發(fā)展現(xiàn)狀存在的幾個問題我國從1973年開始從德國、英國等國引進大型綜采設備，經(jīng)歷了消化、吸收、改進的過程。截至目前，已形成較為完善的設計、制造和科研體系。先后研制、試驗成套經(jīng)濟型綜采設備；薄煤層、中厚煤層、大采高綜采成套設備、液壓支架系列及特厚煤層分層機械化鋪網(wǎng)成套設備及技術；放頂煤放頂液壓支架系列及成套設備及工藝。 1995年，全國共有綜采工作面243個，綜合煤礦綜合機械化程度達到46.66%。工作面平均工效為25.077t/工。年產(chǎn)100萬噸以上綜采

17、隊65個，其中年產(chǎn)200萬噸以上9個，年產(chǎn)300萬噸以上2個。 1995年，屯煤礦2號隊年產(chǎn)315萬噸，最高月產(chǎn)量34.7萬噸，創(chuàng)造了我國高產(chǎn)高效的最好記錄。一、高產(chǎn)高效礦山建設成效顯著中國從1993年開始組織建設高產(chǎn)高效礦山，到1995年已建成56座高產(chǎn)高效礦山。在產(chǎn)量提高9.1%的基礎上，平均工效達到6.23噸/人，提高了2.9噸/人。平均工作面由149個減少到107個，減少原煤生產(chǎn)人員7萬人，實現(xiàn)了單井一側或雙側一井的生產(chǎn)模式，向集約化生產(chǎn)邁出了可喜的一步。高產(chǎn)高效工作面設備因地制宜采用三種模式。一是引進全套國際先進設備，如集團旗下大柳塔煤礦，全套引進德國、英國、美國等國家先進設備，借鑒

18、高產(chǎn)先進經(jīng)驗和該國的高效采礦。 ，走高起點、高投入、高產(chǎn)出、高效率的道路；二是引進國產(chǎn)相結合，引進國外先進采煤機和刮板輸送機等關鍵設備，配套兗州屯煤礦等國家先進設備。設備，優(yōu)化系統(tǒng)匹配，實現(xiàn)高產(chǎn)高效。國內知名高產(chǎn)高效工作面設備見下表2、機械化鋪網(wǎng)分層開采放頂煤技術達到世界先進水平1980年代中期以來，我國開展了超厚煤層分層開采機械化鋪網(wǎng)液壓支架及支護技術研究，取得了重要成果。義馬二柱屏蔽四柱支撐屏蔽網(wǎng)鋪設支架系列開發(fā)試驗成功。等礦區(qū)在特厚煤層分層布網(wǎng)技術方面積累了豐富的經(jīng)驗。綜采放頂煤技術起源于1950年代后期的歐洲，經(jīng)過幾十年的試驗和使用，已在全球近10個國家得到發(fā)展。然而，自1980 年代

19、以來，這項技術在國外一直在消亡，不僅在美國、英國和德國。 、澳大利亞等國家已不再使用，就連放頂煤放頂技術發(fā)展最早的法國、匈牙利、南斯拉夫和俄羅斯也很少使用。主要原因有： 1 、受客觀條件限制，適合放頂煤開采的煤層較少； 2 、由于嚴格的安全規(guī)定，受限于放頂煤放頂技術本身的弱點和復雜性； 3 、環(huán)保要求； 4 、傳統(tǒng)綜合挖礦優(yōu)勢。近年來，綜放技術在我國得到發(fā)展和廣泛推廣，綜放開采已成為一種高產(chǎn)、高效的采煤方式。綜采放頂煤隊23個，占35.4 %，其中，年產(chǎn)200萬噸以上的9個綜放隊中，有6個綜放放頂煤隊。目前，我國有70多個綜放工作面，發(fā)展迅速。我國頂尖的放煤技術已達到世界領先水平。3、綜采裝備

20、研發(fā)有了新進展“八五”期間，滿足高產(chǎn)高效工作面生產(chǎn)要求的大功率高效綜采裝備取得長足發(fā)展。我國部分綜采設備已出口到美國、俄羅斯、印度和土耳其。成功研制MG2 400-W型滾筒采煤機，液壓牽引，裝機功率2 400KW ，輸送能力1500t/h ，鋪設長度250m ，出料槽， 2 34雙中鏈橫向卸料頭，雙行星減速機，兩臺高速電機驅動、傳動、傳動部件可平行或垂直布置，通煤能力200萬噸。昌家口煤機廠、西北煤機一廠等重點輸送廠分別與國際長壁公司、威斯特伐利亞公司合作開發(fā)槽寬1000mm 、輸送能力2000-2500t/h 、功率2 575kW、500萬噸以上的刮板輸送機等設備目前處于試生產(chǎn)階段。液壓支架

21、的設計和研究取得了重要進展，主要有以下幾個方面：( 1 )設計理論和方法取得突破。煤炭科學總院采礦研究所對支架的力學特性進行了深入研究，提出了液壓支架三維力學模型的計算方法，克服了傳統(tǒng)平面的缺陷。力系統(tǒng)方法，提出了一種液壓支架整體結構參數(shù)的優(yōu)化設計方法。研制并廣泛應用了液壓支架設計計算通用軟件系統(tǒng)，使我國液壓支架設計計算上了一個新臺階。( 2 )完成液壓支架計算機仿真試驗研究，成功將有限自由法應用于液壓支架研究，建立液壓支架整體無有限模型，開發(fā)SSTS液壓支架仿真試驗計算機模擬軟件系統(tǒng)，大大提高了液壓支撐。該設計的可靠性被廣泛應用于液壓支架的設計和研究，達到國際先進水平，為我國液壓支架進入國際

22、市場發(fā)揮了重要作用。（三）技術法規(guī)和標準化建設取得重要進展。先后制定了17項液壓支架系列技術標準，成為世界上液壓支架標準比較完善的國家之一，推動了液壓支架技術的發(fā)展。( 4 )計算機輔助設計( CAD)得到很大發(fā)展。研制了CAD工作站和計算機CAD系統(tǒng)，建立了比較完善的液壓支架數(shù)據(jù)庫和通用庫，支架設計的CAD正在逐步實現(xiàn)。( 5 )液壓支撐控制系統(tǒng)取得重大進展。結合中國國情研制的全液壓手動控制快速換檔系統(tǒng)的廣泛應用，大大提高了支架的下降、移動和提升的速度，從過去的每架20 30秒提高到每架9 12秒。( 6 )新型車架式開發(fā)取得顯著成效，車架式結構進一步完善。新型高可靠性支架、反向四桿高效低位

23、放頂煤支架、輕型支架、輕型單擺桿放頂煤支架中小型煤礦單煤層均取得成功。四、我國綜采技術發(fā)展存在的問題( 1 )我國煤層賦存條件復雜，老礦井受生產(chǎn)體制制約，綜采效率難以發(fā)揮。我國大部分礦山規(guī)模較小，生產(chǎn)系統(tǒng)不滿足集中生產(chǎn)的要求。隧道斷面小，支護質量差，掘進設備陳舊，進度緩慢，運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，輔助運輸落后。工作面長度、采煤機切深、采區(qū)長度等工作面參數(shù)相對較小。( 2 )勞動力素質差。很多綜采隊伍以農(nóng)民輪崗為主，文化基礎差，隊伍不穩(wěn)定。管理水平低，管理模式落后，管理層次多，扯皮現(xiàn)象嚴重。( 3 )煤炭企業(yè)普遍經(jīng)濟效益差、負擔重、技改任務艱巨、資金投入錯位嚴重，發(fā)展后勁不足，部分礦山設備更新能力不足，

24、機械供應倒退。( 4 )小煤礦亂采現(xiàn)象嚴重。一方面，市場對國有煤礦的沖擊已成為影響綜采發(fā)展的負面因素。（五）科研投入嚴重不足?？蒲袉挝粍?chuàng)收成為主要目標，技術攻關實力不足，科研成果低水平流通嚴重。( 6 )受價格和基礎產(chǎn)業(yè)水平的影響，我國煤炭機械制造質量、產(chǎn)品性能和可靠性與世界先進水平相比仍有較大差距。特別是采煤機、工作面輸送機、液壓支架電液控制技術、礦區(qū)供電技術、工況監(jiān)測與故障診斷技術及自動化技術等，與國際先進水平相比沒有太大差距。1.3 綜采井生產(chǎn)環(huán)節(jié)合理匹配綜采井生產(chǎn)系統(tǒng)配套設備除槽機外，還應包括與綜采工作面刮板輸送機直接相連的槽機、破碎機、皮帶機、起重設備、開挖支護設備、工作面電源等。為

25、保證綜采工作面設備效率的充分發(fā)揮，需要保證生產(chǎn)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)具有足夠的通過能力和適應性。即要保證起重能力大于運輸環(huán)節(jié)的能力，運輸環(huán)節(jié)的能力大于工作面的生產(chǎn)能力；要保證掘進速度、通風能力和供電能力滿足寬工作面的實際需要。掘進速度跟不上綜采工作面的推進速度是個大問題。礦山布局不合理。勢必導致巷道開挖量的增加。在美國，主井和副井直接布置在可開采的煤田中。不僅大大減少了巷道行駛（無巖巷道行駛），而且簡化了運輸系統(tǒng)。目前，我國開挖嚴重失衡的主要原因是在開挖機械化方面，支護作業(yè)還沒有實現(xiàn)機械化。錨桿支護技術的應用不僅可以提高開挖速度，提高巷道支護質量，減少輔助作業(yè)時間，還可以解決綜采工作面端部支護問題。在

26、一些煤礦，兩個工作面共用同一個運輸系統(tǒng)，導致生產(chǎn)和運輸不兼容。主要運輸系統(tǒng)運輸能力普遍偏低，無法與高產(chǎn)高效綜采工作面產(chǎn)能相匹配，需要對現(xiàn)有運輸設備進行改造。例如，帶式輸送機應實現(xiàn)尾部自移動和閉環(huán)控制裝置的功能。又如占90%以上的交流曳引機應采用PC控制技術。這些技術措施的實施，不僅將提高運輸能力，增強運力，還將帶來顯著的經(jīng)濟效益。1.4 液壓支架的應用及意義隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展和國民經(jīng)濟對煤炭需求的不斷增加，煤炭開采特別是采煤工作面的生產(chǎn)技術發(fā)生了很大變化。自1954年英國配備世界上第一個液壓支架工作面以來，采煤技術實現(xiàn)了全面機械化。綜合機械化。即采煤、運輸、配套三大生產(chǎn)環(huán)節(jié)全部實現(xiàn)機械化。

27、即采用滾筒式、刨煤式等采煤機械進行落煤裝煤；工作面重型可彎曲輸送機用于輸送煤炭，配以合適的開槽機和伸縮帶式輸送機；自移動液壓支架支撐和管理頂板。這些類型的設備相互配合，形成綜合機械化采煤設備。液壓支架是一種支撐和控制頂板的采煤工作面設備，以高壓液體為動力，由若干液壓元件（油缸和閥件）和一些金屬結構件組成。運輸機等一整套流程。液壓支架技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠。當前，世界各國都在不斷提高采煤工作面綜合機械化水平。我國從1964年開始研制液壓支架，至今取得了良好的效果。自1974年以來，先后從西德、英國、英國和波蘭進口了許多不同類型的液壓支架。實踐證明，液壓支架具有強度高、支護性能好、搬遷速度快

28、、安全可靠等優(yōu)點，可使采煤工作面實現(xiàn)高產(chǎn)、高采收率和高工效，可以大大降低勞動強度、成本和效率。開挖率，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。1.5 液壓支架發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題1.5.1液壓支架的發(fā)展現(xiàn)狀液壓支架作為綜采工作面的關鍵設備，經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段。 1950年代，英國研制的堆疊式支架和法國研制的分段式支架取代了木柱、金屬摩擦柱和液壓柱，開啟了采煤工作面支護設備的技術革命；屏蔽支架（采用四連桿機構）從根本上解決了支撐梁端距變化大、無法承受水平力的問題，開創(chuàng)了液壓支架設計的新紀元； 1970年代，主要產(chǎn)煤國不斷改進支護結構，提高支護性能，實現(xiàn)支護“即時支護”力量型； 1980年代以來，為了提高生產(chǎn)率和降低成本，在

29、液壓支架的設計開發(fā)中應用了許多高新技術，特別是液壓支架的性能得到了很大的提高。例如，美國和澳大利亞的長壁工作面大多采用電液控制技術，可以通過液壓支架的各種程序控制方式來監(jiān)控各種程序的性能。美國90%以上的長壁綜采工作面采用電液控制雙肩盾構支護，額定工作阻力可達9800kN，初始支護比0.70.85，移動循環(huán)時間大多小于10s。我國于1958年開始設計屏蔽支架。1964年以來，專門研究實驗室全面開展了框架式和瓣膜式的研究。 1970年，第一個全工作面配備了Tz-140堆垛液壓支架。到1970年代中期，又研制出QY型屏蔽支架和ZY35型支撐屏蔽支架。 1980年代以來，先后研制出大噸位TZ-720

30、硬頂支架、分層開采自動鋪設和聯(lián)網(wǎng)支架、放頂煤液壓支架、大流量安全閥控制閥等。到目前為止，我國適用于高產(chǎn)高效網(wǎng)格生產(chǎn)的液壓支架有20多種，其中一半用于緩傾斜中厚煤層和緩傾斜厚煤層。適用于緩傾斜、中厚煤層、高產(chǎn)高效的液壓支架代表型號有QY200-14/31、BY3300-3/33、ZY35或BC400-17/35、TZ720-20.5/32、 ZY550-13 /29、ZY560k等適用于緩傾斜厚煤層的高產(chǎn)高效液壓支架分為機械化鋪網(wǎng)支架、初采全高支架和放頂煤支架三大類。底座后部的自動鋪底網(wǎng)支架（如BC7A400-17/35、PY3200-17/35）效果更好。 BY3200-23/45、QY350

31、-25/47； BC4800-22/42、ZY560-25/4等大型采高支架已實現(xiàn)年產(chǎn)百萬噸以上。放頂煤支架分為單輸送帶腿開天窗式、雙輸送帶插入式、雙輸送帶開天窗式三大類。其代表車架型號有ZFD5600-26/30、FY2800-14/28、ZFS5200-16/32。與國外同類產(chǎn)品相比，這些支架移動速度較慢（一般為20-30s），初始支撐較低（一般為0.52-0.77，實測僅為0.25-0.4）。1.5.2這兒存在一個問題液壓支架經(jīng)歷了開發(fā)試驗、引進模仿改進創(chuàng)新等階段，直至目前的自主設計制造階段。特別是在液壓支架的框架型式和結構件的設計和研究上投入了大量的人力物力，達到了國外同期先進水平。但

32、在液壓支架及其液壓控制系統(tǒng)動態(tài)特性、液壓支架電液控制技術和計算機輔助設計等方面的研究起步較晚，遠遠落后于一些先進國家。特別是對液壓支架的液壓系統(tǒng)及其控制技術的研究投入較少，存在的問題最為突出，已成為制約液壓支架發(fā)展的主要因素。在我國工業(yè)領域，液壓支架等煤礦機械的設計水平和技術水平相對落后于其他行業(yè)，主要表現(xiàn)在：設計主要采用靜態(tài)和經(jīng)驗方法；工況轉換的控制仍以人工為主；作業(yè)過程在線動態(tài)監(jiān)測技術還比較落后，很多綜采工作面還是空白。造成上述落后情況的主要原因是：（1）工作面的所有設備、儀表有防爆要求，控制系統(tǒng)的電源必須是本質安全的；(2)工作面空間很小，所有裝置的體積和形狀都受到一定的限制；（3）相當

33、數(shù)量的設備及其控制系統(tǒng)密集布置在有限的空間內，抗干擾問題是一大難題；（4）支架距離泵站較遠（用于長距離供液），壓力損失和管道振動問題嚴重；(5)液壓支架有下降、移動、提升、推動相位調整架等步驟。有時同一架不同工序的組合作業(yè)，或不同架的相同或不同工序的組合作業(yè)，給液壓支架的自動控制帶來了很多。困難。目前，采煤工作面機械化生產(chǎn)作業(yè)存在兩個主要問題。一是支撐速度太慢，不能滿足高產(chǎn)高效生產(chǎn)的需要，特別是與采煤機的牽引速度不匹配；維修和安全生產(chǎn)帶來諸多困難，有時嚴重影響工作面的正常生產(chǎn)。支架速度主要取決于移動速度（即完成液壓支架下降、移動、提升等動作的速度），直接影響工作面的產(chǎn)煤量。液壓支架的初始支撐力

34、決定了液壓支架與受控頂板之間的特性關系。頂板管理不善，勢必影響移動速度的正常發(fā)展。易揮發(fā)，從而間接影響工作面產(chǎn)煤量。提高齒條輸送速度，需要提高泵站的額定流量、供液系統(tǒng)的大口徑管道和閥門部件的承壓能力。但大流量高壓乳化泵、液壓閥、大口徑高壓軟管的研制難度較大。德國、英國、日本等國家在這方面的研究取得了突破，而我國在這方面的研究相對落后，目前還沒有適合高產(chǎn)高效工作面的配套產(chǎn)品。還。液壓支架的設計和研究與采場礦山壓力的研究之間存在明顯的脫節(jié)。對液壓支架的研究一般是基于液壓支架的載荷假設來研究其性能；對礦井壓力的研究沒有考慮液壓支架動力特性的影響。但實際上水力支架與采場圍巖之間存在著不可分割、相互作用

35、的動力關系。1.6 液壓支架研究趨勢為了進一步提高支架的性能，提高齒條的速度，需要快速開發(fā)和推廣用于大流量支架、大口徑液壓軟管、初始支撐力保證閥或自動助力器的閥門。閥與高壓變量乳化泵組合。要加快電液控制系統(tǒng)的發(fā)展，優(yōu)化配套供液系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)。還需要開發(fā)和研究等壓雙伸縮柱和能夠克服剛性四連桿機構缺點的新型框架式。此外，綜放工作面的動架速度問題也不是很突出。但無論是分層開采還是放頂煤開采，降低工作面供液系統(tǒng)壓力，增加支護初始支護力仍是十分迫切的?？梢?，自動加壓及初始支持系統(tǒng)具有一定的應用前景。氣柱支護以其綜合性能好、穩(wěn)定性好、抗沖擊載荷能力強、初投資低、操作維護方便等優(yōu)點，在薄煤層和陡斜煤層支

36、護中占有一席之地。變流量、變壓乳化泵等新產(chǎn)品的開發(fā)，將大大改善支架供液系統(tǒng)的特性。針對影響齒條移動速度的因素分析以及提高齒條移動速度的方法和途徑，許多文獻討論了影響齒條移動速度的主要因素：系統(tǒng)的額定流量和額定壓力，以及供液系統(tǒng)管道的流量。通徑及溢流閥、液壓支撐柱提升行程和頂推行程、立柱直徑與活塞直徑之比、支柱和頂梁重量等流量，采用電液自動控制，采用大流量燕件，提高液壓支架的進液和回液系統(tǒng)。目前液壓支架移動速度的計算方法只是靜態(tài)計算，只反映移動動作的運行時間和運行時間。對于動態(tài)特性較差的支架液壓系統(tǒng)，支架動作過程所需的時間遠遠超過靜力計算的運行時間。為確保執(zhí)行煤炭工業(yè)部對初始支撐力的要求（達到設

37、計韌性支撐力的80%以上），往往需要保證10 30 多歲。關于液壓支架初始支撐力存在的原因以及解決該問題的方法和途徑，一些文獻從不同的角度進行了大量的討論。文獻指出，泵站實際設定壓力低，僅在一定范圍內波動，遠距離供液壓力損失嚴重，頂?shù)装迨芨∶汉透⊥矝_擊不平整，并且不能保證液壓支架的初始支撐時間能夠多人或多人操作。支架同時作業(yè)等因素是造成液壓支架初始支撐力不均勻的主要原因；在增加大學校徑和數(shù)量、提高泵站壓力、采用雙供液系統(tǒng)、監(jiān)測采油工作面支護質量、增設強韌支護等方法和措施上存在一定的不足。切削力，如力保證閥。為了提高框架傳遞的速度，難以保證初始支撐時間，從而無法保證初始支撐力滿足規(guī)定要求?？梢姡?/p>

38、提高車架移動速度與提高液壓支架的初始支撐力之間存在矛盾。電液控制技術在液壓支架上的應用，可以提高液壓支架的自動化程度和移動速度（將不同工序或不同支架的運行時間間隔縮短到最低限度），并可以實現(xiàn)恒壓初始支架和遠程程序控制等功能。帶壓移動齒條控制系統(tǒng)可實現(xiàn)液比齒條卸料和換齒條過程的同步化和自動化，提高液壓齒條的支撐特性和頂控效果，消除液壓齒條的升降行程，所以在一定程度上是可以使用的。提高機架傳輸速度。兩立柱屏蔽支架由于立柱少、操作簡單、上架速度快等優(yōu)點，在國外得到了廣泛的應用。但是，平衡軸及其連接耳座的損壞問題并沒有得到很好的解決。初始支撐增壓閥的研發(fā)可解決初始支撐力問題，同時有助于緩解高壓大流量的

39、制約關系。但體積和重量過大、支架上設置困難等因素是初始支撐增壓閥難以應用的根本原因。電液控制技術、帶壓動齒條控制系統(tǒng)、初始支撐增壓閥的研究與應用，旨在改善液壓支架的支撐特性，提高動齒條的移動速度和初始支撐力。兩柱屏蔽支架的大量使用，也與此類車架的快速移動速度有關?？梢?，移架速度和初始支撐力問題是液壓支架及其液壓系統(tǒng)研究設計的核心問題。要從根本上解決相互制約的兩個核心問題，還需要以研究液壓支架及其液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性為突破口。根據(jù)國外液壓支架的發(fā)展現(xiàn)狀和研究趨勢，設計人員認為應研究液壓支架的動態(tài)支撐及其液壓控制系統(tǒng)，以及兩個核心要素（移動速度和切削支撐力）之間的動力學。應分析確定液壓支架的數(shù)量。是

40、一個亟待解決的重大問題。1.7 液壓支架發(fā)展趨勢近年來，為適應煤礦開采綜合機械化的發(fā)展需要，液壓支架發(fā)展迅速，出現(xiàn)了多種類型。據(jù)統(tǒng)計，其結構形式已達數(shù)百種。每種支架有1到8根柱子，支撐力從50噸到800噸不等。支架的厚度適用于0.6-5.0米的煤層厚度，甚至更厚的煤層。液壓支架已廣泛應用于緩傾薄、中厚煤層。但由于煤層賦存條件復雜，支架結構不完善，設備仍需管理和操作經(jīng)驗，液壓支架的使用受到限制。 .為提高支架的支護性能，提高其對礦山地質條件的適應性，擴大使用范圍，延長使用壽命，目前液壓支架有以下發(fā)展趨勢：1大力發(fā)展屏蔽和支撐屏蔽支架，逐步減少其他類型支架的應用。 1976年國際礦山設備展覽會上展

41、出的89個液壓支架中，80%是蓋板支架。這些支座的主要特點是：采用四連桿機構，使斷梁與煤壁的距離基本恒定。支柱支撐在頂梁上，提高了支撐的工作阻力；頂梁和蓋梁鉸接，消除了兩者之間容易被鉛石堵塞的三角形區(qū)域；蓋梁和頂梁主梁部分均設有側護板，提高支架的防護能力；采用整體自移動式，方便支架操作和自動控制。2液壓支架的進一步發(fā)展，著力解決擴大使用范圍的問題。目前各國都在發(fā)展大傾角、大采高、大切深和薄煤層支架，使支架與菜煤機更好的配合。近年來，國外正在開發(fā)切削深度1.5米左右或采高5.5米的液壓支架。同時，為了擴大支架的高度周長，廣泛采用雙伸縮撐桿。3 高壓乳化泵用于提高支架的初始支撐力。許多國家使用的泵

42、站壓力已達到300公斤/以上。4 為簡化支架管路系統(tǒng)，便于安全操作，采用“多芯管”先導相鄰框架控制操作方式。5 為加快支架移動速度，進一步改善操作條件，支架控制正向自動控制方向發(fā)展。目前已采用成組程序控制，全工作面自動控制處于研究階段。2.液壓支架設計介紹2.1 液壓支架的工作原理液壓支架以乳化液泵站提供的高壓乳化液（這里使用水包油乳化液）為動力，由液壓操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓缸和金屬部件組成.來自泵站的高壓乳化液經(jīng)進液總管送至工作面，與各支架的進液截止閥連接后引入支架，再分配至各液壓缸通過組合控制閥完成支架所需的操作。各種動作。從支架返回的低壓乳化液由回水主管道通過組合控制閥和回流截止閥流回

43、泵站乳化液罐循環(huán)使用。支架的承載原理如下：液壓支架支撐在綜采工作面頂?shù)装逯g，支撐頂板。頂板壓力作用在頂梁上，壓力通過頂梁與底座之間的立柱傳遞到底板。為了保證支撐結構的強度和支撐頂部的支撐安全，在立柱下腔內安裝了安全閥。當頂板壓力超過柱子安全閥的極限壓力時，安全閥打開，釋放柱子內的液體給壓。當頂板壓力下降到塔的工作阻力時，關閉安全閥進行保壓。2.2 支架的組成液壓支架主要由金屬結構件、油缸和液壓控制元件三部分組成。金屬結構件主要有頂梁、蓋梁、前梁、上連桿、前連桿、后連桿、底座、側護板、護板等。油缸主要包括雙作用雙伸縮柱、頂推千斤頂、側護千斤頂、前梁千斤頂?shù)?。液壓控制元件主要包括液壓控制閥、控制

44、閥、二通鎖、安全閥、截止閥等及液壓輔助元件。2.3 液壓支架主要結構件及其作用2.3.1頂梁頂梁采用整體頂梁與頂板直接接觸，支撐頂板載荷。它是支架的主要軸承部件之一。它是一種由鋼板焊接而成的箱形結構，以滿足強度和剛度的要求。它的主要功能是：與屋頂相連的大量巖石和煤炭；反復支撐頂煤，可粉碎較硬的頂煤；隔離頂板，為工作面提供足夠的安全空間。支架采用分段組合式頂梁結構（剛性頂梁+伸縮前梁），強度高，對屋頂?shù)木S護性更好；另外，頂梁前部設有吊耳，便于小型機器的吊掛。件。2.3.2蓋梁1-護板耳座； 2-側推千斤頂座； 3- 側護板； 4-側推千斤頂；5-前連桿耳座； 6-后連桿耳座； 7-幫助插孔耳座；

45、 8- 彈簧桶；9 - 插入式插孔插座圖 2-1 蓋梁蓋梁分別與底座和蓋梁千斤頂有關，其主要作用有：承受下頂板傳遞的水平分力和側向力，增強支架的抗扭能力；蓋梁和蓋梁千斤頂，保證支架的穩(wěn)定性；擋住煤塊不落下，保持工作空間。2.3.3根據(jù)底座是將頂板的壓力通過立柱傳遞到底板并穩(wěn)定支撐的主要結構構件。支架設計為整體剛性底座，底座底部連接面積大，有利于降低對底板的比壓。這種底座的缺點是在推料機構外容易堆積浮煤和雜物，需要及時清理?；窘Y構如圖2-2所示1.前連桿連接 2.后連桿連接 3.限位塊 4.U型限位塊5.前柱插座 6 后柱插座 7.踏板 8.耳板圖 2-2 底座它的主要功能是：將上部荷載轉移到

46、底板上，為立柱、推動裝置和其他輔助裝置提供安裝空間；為員工創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；確保支架的穩(wěn)定性。2.3.4四連桿前后連桿分別與上連桿和底座鉸接，形成四連桿機構。前連桿為鑄鋼件，鑄件內不得有氣孔、氣泡或夾雜物。鑄造后進行淬火和高溫回火，以降低硬度，增加強度和韌性。后連桿不僅要承受落矸的載荷，還要承受頂板的水平推力，因此要求有更大的強度。圖 2-3 前連桿圖 2-4 后連桿四連桿機構的作用四連桿是篩分支架最重要的部件之一，支撐篩分支架。主要有兩個作用，一是當支架由高變低時，借助四連桿機構，支架頂梁前端點的運動軌跡近似為雙扭結線，使支架頂梁的前端點與煤相連。大大減少了墻間距的變化，提高了管理頂板的性

47、能；二是支架能承受較大的水平力。要想掌握四連桿機構的設計方法，就必須正確認識四連桿機構的作用。下面通過四連桿機構動作過程的幾何特征進一步說明四連桿機構的作用。這些幾何特征是四連桿機構動作過程的必然結果。1、當支架高度在最大周長和最小周長之間變化時，如下圖，頂梁端點軌跡的最大寬度e應小于等于70mm，最好小于30毫米。2、支架在最高位置和最低位置時，頂梁與蓋梁的夾角P和后連桿與底平面的夾角Q，如圖所示，應滿足以下要求要求：支架在最高位置時，P5262，Q7585；當支架處于最高位置時，為了便于矸石向下滑動，防止矸石停留在蓋梁上，根據(jù)物理摩擦理論，要求tgw，如果鋼的摩擦系數(shù)和脈石為 W=0.3，

48、則 P=16.7。為了安全可靠，最低工作位置應為P25。 Q角主要考慮后連桿的底部必須與底板有一定的距離，以防止后連桿從支架后部掉落而擋住后連桿，使支架無法降下.一般取Q2530。在特殊情況下，當需要減小角度時，可以增加后連桿下鉸點的高度。3、從圖3-1可以看出，蓋梁與頂梁的鉸點e與瞬時中心O的連線與水平面的夾角為。設計時角應滿足tg0.35圓周，原因是角直接影響支架所能承受的附加力的大?。ê竺鏁敿氂懻摚?。4、頂梁前端點雙扭結線向前突出的截面應作為支架的工作截面，如圖h截面所示。原因是當頂板受壓時，柱子會被壓縮，使頂梁有向前移動的趨勢，這樣可以防止巖石向后移動，并使整個支撐傾向于順時針旋轉，

49、從而增加頂梁前端的支撐。保護力防止頂梁前端上方的頂板脫落，降低底座前端的比壓，防止底部啃咬，有利于框架移動。水平力的合力也相應減小，從而減小了屏蔽梁的外載荷。由以上分析可知，為使支撐合理可靠，在設計四連桿機構的運動軌跡時，應盡可能減小e值，且前凸截面為雙扭結線作為支架的工作段。因此，在已知蓋梁和后連桿長度的情況下，從這個角度來看，只需在設計時將蓋梁和后連桿簡化為曲柄滑塊機構，并使用圖紙方法，如圖。 （其實液壓支撐四連桿是雙搖桿機構）2.3.5推動機構圖 1-5 推框支架的推動機構包括推桿、連接件、推動千斤頂和銷子等，主要作用是推動輸送機和拉動支架。推桿的一端通過連接器與輸送機連接，另一端通過推

50、桿與底座連接。推桿除了推拉力外，還要承受一定的側向力，防止底座滑落。2.4 框架式液壓支架根據(jù)支架的結構特點和支架類型，液壓支架有三種基本類型。支架支撐柱多，均呈直立狀態(tài)，頂梁較長，頂梁與柱底形成多鉸點的矩形結構。此類支架工作阻力大，支撐力位于后部，頂切能力強，機架空間大。但框架結構不夠穩(wěn)定，承受側向力的能力較差。適用于屋面直接穩(wěn)定性明顯或較強、舊屋面循環(huán)壓力較硬的屋面，不適合破碎屋面。支架有兩種類型：棧式和段式。蓋支架屏蔽支架具有屏蔽梁以阻擋采空區(qū)中的矸石。柱子很少，都是傾斜排列的。頂梁較短，立柱可斜支撐在底座與頂梁或屏蔽梁之間。頂梁、蓋梁和底座形成半封閉結構，將頂板、采空區(qū)和工作面空間分隔

51、開來。此類支架工作阻力小，頂切能力較弱，框架空間較小，但支架保護性能較好。適用于破碎且穩(wěn)定性適中的直接屋面（1-2級）和無明顯舊屋面壓力的屋面（I-II級）。有直支撐和中間支撐兩種。支持 - 覆蓋支持支蓋支座兼有支座和蓋支的結構特點，均為四柱式。立柱可直立或斜支撐在頂梁或蓋梁上，相當于支撐式和蓋式的結合。主要使用支撐。 ，輔以封面。該類支架的工作阻力和切割能力介于上述兩者之間，但由于有屏蔽梁，其屏蔽性能和穩(wěn)定性都很好，適用于直接頂部穩(wěn)定性和中等穩(wěn)定性（2至4類）。 ，頂板有明顯的周期性壓力（）。第三章液壓支架結構設計3.1 液壓支架的選擇3.1.1液壓支架結構型式的優(yōu)化根據(jù)以往水力支架設計的經(jīng)

52、驗，考慮不同框架類型和機構的支護與圍巖力學相互作用、支護力矩、底板比壓等特點，可以對圍護結構和支護結構進行比較。液壓支架機械特性總結（見表3-1）表 3-1 不同結構液壓支架力學特性對比支架類型結構主要機械性能覆蓋分支蓋兩柱蓋支架承載力小，底板比壓均勻，水平有效力大頂級支持兩柱支撐型支座承載力大，穩(wěn)定性好，底座尖端比壓大，頂板上的主動水平力大，前端支撐力大支撐蓋頂級支持四柱（或三柱）穩(wěn)定性好，橫向阻力強，比壓均勻，但柱容量利用率低頂級支持四列X型頂梁合力調整面積大，膨脹比大，承載力高。四柱支持承載能力大，頂切能力強，壓力比較均勻3.1.2液壓支架框架型式的選擇原則在選擇液壓支架時，要保證工作面

53、頂板的可靠支撐，避免設備投資過大，造成不必要的浪費。因此，正確選用液壓支架對工作面的經(jīng)濟效益具有重要意義。液壓支架型式的選擇主要取決于液壓支架的力學性能是否適合礦山頂?shù)装鍡l件等地質條件。當內容幾種框架類型同時使用時，應優(yōu)先選擇最便宜的支架，支架最便宜，其次是蓋板類型。支撐支架適用于穩(wěn)定頂板。架空支架適用于中等穩(wěn)定性和一般破損的屋頂。軸承護罩適用于循環(huán)按壓堅硬、適度穩(wěn)定和穩(wěn)定的頂板。綜采工作面支架選擇還應注意以下四個原則：對于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定的屋頂，應首選兩柱屏蔽支架。但在底板極軟的情況下，必須嚴格檢查和限制支撐座尖端的比壓，底板的許用比壓，即極限載荷強度，不得被超過。在這種情況下，一般應避免使

54、用沉重的支架。對于非常穩(wěn)固穩(wěn)固的難倒塌屋頂和強且非常強的周期性壓力的屋頂，應首選四柱支撐屏蔽支架。眾所周知，三點決定一個平面。由于頂板不平整，四柱支架中總有一根立柱對頂板的實際支撐力很低。因此，兩柱盾構支架的承載能力利用率高于四柱支架。即兩柱支架對頂板的實際支撐力高于相同標稱額定阻力的四柱支架，尤其是機道上方的頂板支撐強度。在不穩(wěn)定的車頂工況下使用四柱支架時，應注意對路面上方車頂?shù)目刂?，包括增加前驅和可收放前梁的阻力?.1.3影響框架選擇的因素液壓支架的選擇受煤礦煤層、地質、技術和設備條件的限制。因此，以上因素都會影響支架的選擇。液壓支架型式的選擇首先要適合屋面條件。一般情況下，可根據(jù)頂板的

55、高低，直接從3-1-5綜采技術手冊（第一卷）中的表格中選擇框架型式。煤層厚度當煤層厚度超過1.5m，頂板有橫向推力和水平推力時，應選用抗扭能力強的支座，一般不需要支座。當煤層厚度達到2.5m2.8m以上時，需要選擇帶支撐裝置的屏蔽或支撐屏蔽支架。當煤層厚度變化較大時，應選用高度調節(jié)較大的屏蔽式和帶有機械加長桿或雙伸縮柱的支架。對于假頂?shù)姆謱硬傻V，應使用屏蔽支架。(2) 煤層傾角煤層傾角小于10時，支架可不設防滑裝置。當傾角大于1025時，應使用帶防滑裝置的支架。 傾角大于25時，頭部支架應設置防滑裝置，工作面中部支架應設置底部調節(jié)千斤頂，工作面中部輸送帶應配備防滑裝置。(3)底板強度檢查比壓，

56、使支撐座對底板的比壓不超過底板的內容比壓。為了方便機架移動，設計時支架底座前部的比壓力應小于后部的比壓力。(4) 氣體含量對于涌氣量大的工作面，應符合安全規(guī)程的要求，并選擇通風端面較大的支撐或支撐屏蔽支架。(5) 煤層硬度煤層為軟煤層時，支護最大開采高度一般2.5m；中硬煤層時，支護最大采高一般3.5m；煤層堅硬時，支座最大采高小于5m。(6) 地質構造斷層非常發(fā)育，煤層變化太大，頂板內容外露面積小于5-8平方米，時間超過20分鐘時，不宜采用綜采暫時。(7) 設備成本綜合考慮各種條件，宜選擇支護支架的框架型式，即本組畢業(yè)設計選用的框架型式。3.2 液壓支架結構設計3.2.1液壓支架結構參數(shù)確定

57、的原則和內容確定支架結構參數(shù)的原則滿足配套設備（采煤機、輸送機）的相關要求：兼容支持的工作模式（立即支持或延遲支持）；結構緊湊，便于行人操作；支架工作穩(wěn)定性好。確定支架結構參數(shù)的容量確定正常工作條件下支架與相應設備的位置關系；確定支架及其主要部件的整體布置和尺寸。3.2.2液壓支架整體結構及尺寸設計液壓支架的結構類型很多，隨著開采高度和應用條件的不同，支架的結構布置和尺寸也不同。下面只分析目前廣泛使用的三種典型框架類型的總體布局和結構尺寸。液體載體高度及其膨脹比的測定一般應先確定適合支護的煤層平均開采高度，再確定支護的高度。對于大采高支架，根據(jù)下式確定支架高度，即H = M十（200400）m

58、mH =M -(500400)mmH支架最大高度（mm）；H支架最小高度（mm）；M最大采高（mm）；M最小采高（mm）米=米=式中煤層平均厚度；, 煤層厚度上下波動系數(shù)，一般取=1.11.3， =0.80.90。對于中厚煤層支護，按下列公式確定支護高度，即：H = M + (200300)H = M - (300400)對于薄煤層支架，支架的高度確定如下：H = M + (100200)H =M- (150250)支架最大高度和最小高度之差就是支架的高度調節(jié)周長。調高周長越大，支架的適用周長越寬。高度可調的圓周給支架的結構設計帶來困難，降低了可靠性。= 2600mm 和 H = 1200mm

59、 在設計過程中。支架的膨脹比是指其最大和最小高度之比：m = Hm / Hn由于液壓支架的使用壽命比較長，并且可能安裝在不同采高的采煤工作面上，因此支架應具有較大的膨脹比。使用雙伸縮柱時，堆垛支架伸縮比為1.9；支架為2.5；屏蔽支架可達3，一般周長為1.52.5，煤層薄時取較大值。m =H m/ H n=2600/1200=2.167符合屏蔽支架的伸縮比例。確定中心距和寬度支架的中心距一般等于工作面上溜槽的長度。目前國外液壓支架中心距大多為1.5m。大采高支座中心距可達1.75m，促進高穩(wěn)定性，輕型支座中心距可達1.25m，滿足中小型煤礦快速移動的要求。支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度。寬度

60、的確定應考慮支架的運輸、安裝和高度調整要求。支架頂梁一般裝有活動側護板，一般行程為170-200mm。支架中心距為1.5m時，最小寬度一般為1400-1430mm，最大寬度一般為1570-1620mm。支架中心距為1.75m時，最小寬度一般為1650-1680mm，最大寬度一般為1850-1880mm。支架中心距為1.25m時，如果有活動側護板，最小寬度一般為1150-1180mm，最大寬度一般為1320-1350mm；如果沒有可移動的側護板，寬度一般為1150-1200mm。支架間距所謂括號間距，就是相鄰兩個括號的中心之間的距離，按如下公式計算：b = B + nC其中b：括號間距B：每個支