綜采工作面液壓支架選型設計

崔俊波

（劉莊煤礦綜安三隊，安徽 阜陽 236000）

綜采工作面支架選型設計是工作面安全高效生產的重要保障，其影響因素很多，通常我們根據頂板分類及類似條件的礦壓顯現結合計算公式確定支架支護阻力。

1 架型選擇

①對于直接頂分類屬于1、2類，基本頂分類屬于I、Ⅱ級的工作面，其老頂來壓步距小，來壓相對穩定，來壓時強度緩和，端面不穩定，受移架影響較大。②對于直接頂分類屬于3、4類，基本頂分類屬于Ⅲ、Ⅳ級的工作面，老頂來壓步距大且面向分布不均，直接頂穩定。要求支架支撐能力足夠，能抗水平推力并且及時切頂。③采高對支架工作阻力影響也較為重要。采高加大，冒落范圍加大，礦壓顯現強烈，對支架工作阻力要求增加，且裝置設計應能防片幫、漏頂，提高支架高度很重要。④液壓支架控制方式有手動、液壓及電液控制系統，我國多用手動控制。⑤目前通用的有兩柱掩護式和四柱式支撐掩護式兩大類的支架。兩柱掩護式支架在頂板條件惡劣的煤層中，有明顯的不足，如對堅硬頂板，它的切頂性能遠不及四柱支撐掩護式；對頂板特松軟的情況下它的頂梁調平困難，維護頂板、防止架前片冒的性能也不如四柱支撐掩護式，四柱支撐掩護式支架架型圖如圖1所示。

2 支架高度的確定

確定支架高度的主要因素是煤層厚度、采高及運輸條件，某面煤厚0.4～5.9m，一般情況下，支架的最大高度應至少為5.9m，但是由于11-2煤質松軟，為防止和減輕煤壁片幫，機采高定為2.0～3.98m，大多數情況支架不需要升的太高，而且支架最大高度的增大，要導致最低運輸高度的加大，給運輸、安裝造成困難，綜合各方面因素，支架的支撐高度確定在1.8～3.8m，運輸高度2.0～2.1m，加平板車高也不超過2.5m，基本能滿足運輸和安裝的需要，最大高度4.5m，采高達3.5m～3.8m左右。

表1 支架流量系統參數

圖1 四柱支撐掩護式支架架型

3 支架工作阻力和初撐力的確定

綜合研究計算支架工作阻力為5488kN，由于本工作面是在采區邊緣防水煤柱下開采，某礦區曾有過防水煤柱下開采壓死埋架的歷史，而其原因尚未完全清楚，同時我國現存計算支架工作阻力的理論方法沒有考慮巖層的構造應力，亦有待完善之處。為確保萬無一失，因此，工作阻力選擇為6400kN，標準立柱缸徑選Φ230mm，初撐力確定為4653kN。約占支架額定工作阻力的74%。

4 液壓支架應達到的移架速度和液壓系統流量

為了保證高產高效工作面采煤機連續割煤，整個工作面移架速度應不小于采煤機連續割煤的平均割煤牽引速度。實踐證明，移架速度高于采煤機牽引速度有利于高產高效。

某礦1724（1）工作面頂板條件不好，要求帶壓移架，底板也較軟，有時還會遇到更松軟的煤底，尤其是俯斜開采，工作面淋水涌入機道，會軟化底板，易造成支架鉆底，這些都給實現快速移架帶來了難度。本面基于以上選擇ZZ6400/18/38型支架的主要性能參數為：初撐力為4653KN，為工作阻力的72.7%，支架的比壓2.07MPa，支架寬度：1.43～1.60m，支架高度能適應2.2～4.5m，在后期工作面回采過程中，安全閥開啟較少，滿足了綜采面的安全高效生產。

[1]劉文斯.周源山煤礦22110綜采工作面液壓支架選型設計[J].采礦技術，2010（S1）：186-187.

[2]陳貴，常聚才.朱仙莊礦10煤綜采液壓支架選型分析[J].煤礦機械，2011（04）：23-24.