探討快速掘進配套臨時支護液壓支架的設計

鄧齊齊，馮 強， 郭海龍（.山東安信機械制造有限公司,山東 泰安 7600; .山東六九礦業裝備有限公司,山東 濰坊 600）

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探討快速掘進配套臨時支護液壓支架的設計

鄧齊齊1，馮 強2， 郭海龍2
（1.山東安信機械制造有限公司,山東 泰安 271600; 2.山東六九礦業裝備有限公司,山東 濰坊 261100）

摘 要：在目前，在煤炭的開采中，井下采煤是最普通的方法，其中井下采煤的工藝與技術在煤炭開采中也同樣有最關鍵的的作用。我國作為一個煤炭消費大國，做好井下采煤工藝以及挖掘技術的探討與研究對我國的能源安全有重大意義。隨著我國在科學技術方面的水平不斷的提升，采煤技術也因此有了新的突破。本文先對液壓直接的設計步驟進行分析，再了解以下臨時支護液壓支架的設計特點，最后再探討一下液壓支架的重要構件以及作用。

關鍵詞：快速掘進；臨時支護；液壓支架

0 引言

現階段我國國內煤礦綜掘巷道的臨時支護形式有2種，針對錨網支護巷道多數應用戴帽點柱臨時支護，而架棚支護多數應用前探梁臨時支護。因為這2種臨時支護形式的效率比較低，而且支護速度也較慢，以此造成空頂的時間比較長，其頂板容易出現冒頂、變形以及沉降，而工人的勞動強度也非常大，有較大的安全威脅。針對以上問題，本文設計一種臨時的支護液壓支架，以此使巷道安全掘進工作有效實現。

1 液壓支架設計步驟

巷道超前臨時支護液壓支架所有移動過程可分成以下步驟：（1）前支架向前推移一個距離。先將前架的支柱降低，再將前架向前進行推移，其后將前架立柱進行升架。（2）后支架向前拉升一個距離。先將后架的立柱進行降架，再將后架向前拉伸，最后把后架立柱進行升架。（3）前支架衡量往前推移一個距離。工人需在臨時的支護下應用單體錨桿鉆機將桿眼鉆出，并將錨桿進行安裝[1]。（4）前支架衡量往后回縮一個距離。為了不使接下來的循環掘進機工作受到影響，必須要將前支架衡量往后回縮一個距離。

2 臨時支護液壓支架的設計特征

支護液壓支架的設計特征及原則如下：（1）可以讓頂板有合適的預支撐力，無論是大還是小，都必須要避免頂板出現損壞；（2）應用四連桿機構，讓支架頂梁煤壁與前端點的距離能適當減小，以此使頂板性能顯著提高，讓支架能有更大的承受力;（3）支護裝置中支護的高度需要進行適當調整，使其能在矩形、拱形以及梯形等形狀不一樣的巷道中適應，并且支架穩定性必須要好;（4）不會對掘進機的截割裝載以及調運工作有所干擾，同時不會使掘進機司機視線受到影響;（5）結構非常緊湊、解體也方便，布局較為合理，在井下進行維修、安裝以及拆卸工作非常方便;（6）機械化程度較高，且操作方法簡單，動作不僅平穩還相對安全;（7）在不對錨固工作造成影響的前提下，其支護面積越大證明效果越好;（8）不僅能對頂板進行支護，同時還可有確保保護施工以及托錨網的安全;（9）全液壓控制方式，能有效保護好機器。

3 支架重要構件及作用

這個支架是由左、右2架組合使用的，而2架當中頂梁必須由橫梁來進行連接。而每架都是以前后2節而組成，其中，前節頂梁后部連接了后節伸縮梁，而前節底座的后部同后節底座的前部應用連接頭來進行連接，前后節必須相互依托，以此使移駕目的達到[2]。這個支架關鍵的參數較為合理，其結構也相對簡單，檢修以及拆裝的時候也非常方便。巷道的臨時支護液壓支架是由液壓系統以及金屬結構件所組成。

3.1 底座

底座作為整個支架中非常重要的一個承載部件，其重要作用就是把支架所需要承受的壓力向地板傳遞，因此底座不僅要確保其強度與剛度足夠，還需同時滿足底板的要求。其底座是箱形結構形式，在2條主肋當中設置了前后柱窩，而且同前后立柱的缸底有較大接觸；而且底部的中部及后部連接前后連桿。

3.2 上、前、后連桿

一般來說，前連桿是厚度比較厚的二力桿，在除開連接上連桿外，另一端也連接了底座。而四連桿多有上、下、后連桿連接底座與頂梁相連接，它可讓支架構成為非常完整的一個運動整體，能讓支架進行升降并依照相應的軌跡來進行運動，不僅如此，還能同時承受住支架中的側向力以及水平力，能讓支架有較大的抗扭能力[3]。這個支架四連桿一般多為倒置的四連桿，而上連桿一般呈現箱形結構，中部連接后連桿，上端連接定量，下部與前連桿相連，并且后連桿是呈現長箱體刑事，其兩端與底座及上連桿分別連接。

3.3 中間伸縮梁

中間梁一般是以伸縮梁千斤頂與2個箱體所組成，其重要的作用就是將前后2節支架當中的頂梁進行連接，以此方便2架在前后進行交替性移動時，確保正處在移動狀態的支架能十分穩定。而中間梁內、外的箱體分別連接前、后支架中的頂梁。

3.4 頂梁

頂梁是需要應用橫梁來將頂板支撐柱，同時要害承受住頂板的壓力，且在巷道范圍中確保頂板不會下沉，與此同時還能確保超前支護頂板完整性，能提供足夠的工作空間進行掘進工作，同時頂梁也是液壓支架進行主要承載的部件[4]。頂梁主要是由幾條橫肋、2條主肋板以及上蓋板等進行焊接，成為截面箱形結構。而2條主肋的前后一共含有2個柱窩，同時能接觸到立柱活柱球頭；頂梁的前后都有設置鉸接耳。

4 結束語

綜上所述，液壓支架作為綜合機械化采煤中必不可少的配套設備，其優點為：防護性非常強、縱橫向穩定性較好、移架的速度非常快以及針對頂板的適應性較強。為了確保液壓支架能有效應用于采煤中，采煤工作人員必須要有相關證件，必須對液壓支架的工作原理非常熟悉，并且懂得如何去維護，深入的了解到頂板的管理方法，只有這樣才能合理有效的而應用液壓支架來進行采煤工作，以此提高采煤工作效益，促進煤炭行業的發展。

參考文獻:

[1]孫秀峰.一種端頭及超前一體式支護液壓支架[J].新技術新工藝,2014,12(07):22-23.

[2]黃慶享,胡火明,劉玉衛等.淺埋煤層工作面液壓支架工作阻力的確定[J].采礦與安全工程學報,2014,26(03):304-307.

[3]李偉,辛忠玉,牟亮禮等.綜放面軌道巷(沿空)端頭及超前支護液壓支架研制與應用[J].中國煤炭,2013,33(06):55-56.

[4]馬端志.四柱支撐掩護式放頂煤液壓支架支護性能分析[J].煤礦開采,2013,15(05):66-68.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.082