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液压支架介绍及发展历程

液压支架介绍及发展历程

液压支架介绍
液压支架在煤矿开采过程中用于控制采煤工作面矿顶的高度,并支撑矿顶,形成一个可移动的井下采煤空间,以便刮板输送机及采煤机在此空间下作业。液压支架一般占煤炭采掘系统总价值超过二分之一。
液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中,若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线,则该液压支架对此采面围岩十分适应。
液压支架是综采设备的重要组成部分。它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板,隔离采空区,防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机配套使用,实现采煤综合机械化,解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾,进一步改善和提高采煤和运输设备的效能,减轻煤矿工人的劳动强度,最大限度保障煤矿工人的生命安全。
液压支架主要用途
液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置,是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。
液压支架适用范围
液压支架主要用于水平面和小于等于10度的缓倾斜厚煤层沿底板一次放顶煤采全高开采的长壁综采工作面,也适用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面。
液压支架性能特点
1.纵横向稳定性好
2.防护性能强
3.移架速度快
4.对顶板适应性强

液压支架发展历程
我国自1973年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备,经历了消化、吸收和改进提高的过程,已形成了较完善的设计、制造和科研体系。我国液压支架的发展历程可分为以下四个阶段:
(1)学习起步阶段:我国从20世纪70年代初开始液压支架的研制工作,基
放顶煤
放顶煤
础条件很差,一切都是从零开始,所需的板材、管材及液压管胶等都需要研制及试验。1964年由太原分院和郑州煤机厂设计70型迈步式自移支架,从此开始了液压支架的国产化道路。在广大科技工作者的辛勤努力下,先后研制出了垛式、节式和掩护式支架。尽管这些支架的性能和可靠性都较差,但为我国液压支架的发展奠定了基础,积累了经验。
(2)引进、消化、吸收、发展阶段:20世纪70年代末80年代初我国分三次大规模地引进国外支架,尤其是第三批引进了当时西方国家较为先进的综采设备共100套,其中的液压支架主要以二柱掩护式和四柱支撑式为主,支架的参数和性能比以往进口支架有明显提高。1984年,北京开采所、沈阳所、郑州煤机厂在沈阳蒲河矿进行我国第一套放顶煤液压支架的工业性试验,继而研制了多种低位、中位和高位放顶煤支架,成功地在缓倾斜厚煤层和急倾斜厚煤层水平分层工作面使用。
两柱掩护式
两柱掩护式
通过消化吸收国外先进技术,科研人员自主开发了多种不同用途的液压支架,具有代表性的支架有QY系列和ZY系列支架,其中QY31和ZY35支架在较大范围内得到了推广使用。这一时期开发出的支架重量普通较轻,如QY31经济型支架重量仅6T,支架的工作阻力也偏小,二柱支架一般在2000~3500kN,四柱支架一般在3000~4600kN。支架的可靠性比较差,寿命试验仅8000次,与国外的差距较大。在支架的控制方面,操纵阀主要以ZC片阀为主,流量只有80L/min。乳化液泵站流量一般为80~200L/min,支架的移架速度较慢,一般在20~30s/架,立柱千斤顶的密封圈全部为橡胶件,寿命较短。
(3)完善和提高阶段:从上世纪90年代中期开始,我国液压支架进入了快速发展的阶段。这时期综采技术得到推广,全国的综采工作面数量有了大幅度的提高,同时液压支架的使用性能、技术参数、稳定性和可靠性也有了明显的提高,支架的架型不断地丰富。特别是放顶煤开采技术的成功应用,大大地推动了放顶煤液压支架的快速发展。放顶煤液压支架的架型按放煤位置分有高位、中位、低位放顶煤支架;按四连方向来分有正四连杆和反四连杆放顶煤支架等。
(4)高速发展阶段:随着液压支架国产化进程的发展和我国高端液压支架需求量的不断增加,我国液压支架技术进入高速发展阶段。国内主要的液压支架生产厂家,如郑州煤机厂、北京煤机厂、平阳重工等都更加注重液压支架的自主研发,先后生产出了5m、6m甚至7m的高端液压支架。在液压支架结构件的材质方面,对800MPa、900MPa级高强钢板的焊接性能进行了研究;在液压支架电液控制技术方面,也进行了研究和开发。我国液压支架的设计和制造水平逐渐接近国际先进水平。
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