液壓支架與頂板控制生產技術部謝晉液壓支架與頂板控制生產技術部液壓支架與頂板控制

內容提要：第二節液壓支架安全操作第三節頂板控制液壓支架與頂板控制第一節液壓支架分類及基本知識液壓支架與頂板控制內容提要：第二節液壓支架安全操作第三液壓支架分類及基本知識

液壓支架按其對頂板的支護方式和結構特點不同，分為支撐式、掩護式和支撐掩護式三種基本架型。液壓支架按適用工作面截高范圍分為薄煤層支架、中厚煤層支架和大采高支架。根據液壓支架在工作面的位置分工作面支架、過渡支架(排頭支架)和端頭支架。按適用采煤方法分一次采全高支架、放頂煤支架、鋪網支架和充填支架。按控制方式分為本架控制支架、鄰架控制支架和成組控制支架。第一節液壓支架分類及基本知識1、液壓支架分類液壓支架分類及基本知識液壓支架按其對頂板的支護方式和結構特2．掩護式支架掩護式支架是以單排立柱為主要支撐部件并帶有掩護梁的液壓支架。一般用于直接頂中等穩定以下，頂板周期來壓不強烈的采煤工作面。根據立柱布置和支架結構特點，掩護式支架分為支掩掩護式支架和支頂掩護式支架兩種。

第一節液壓支架分類及基本知識圖1-1掩護式支架結構型式2．掩護式支架第一節液壓支架分類及基本知識圖1-1掩我礦應用的支架類型之一

（ZY3200-13/32型）金屬結構件有：伸縮梁、前梁、護幫板、頂梁、頂梁側護板、掩護梁、掩護梁側護板、前后連桿、底座及推移桿等。點擊播放我礦應用的支架類型之一

（ZY3200-13/32型）金屬結ZY4200/12/29

支架最大高度29dm支架最小高度12dm

支架工作阻力4200kN3.1掩護式液壓支架代號意義

3、液壓支架的基本知識產品類型代號:液壓支架

支架型式:掩護式

ZY兩個基本動作：升降、推移。利用乳化液泵站提供的高壓乳化液體，通過立柱、推移千斤頂來完成各種動作。一、升降：指液壓支架升起支撐頂板到下降脫離頂板整個工作過程。分為四個工作階段，分別是：初撐階段增阻階段恒阻階段降架階段

（1）、初撐階段：立柱上升，達到初撐力。立柱初撐力:Pzc=πD2/4×Pb×10－3支架初撐力:Pjc＝Pzc×n×η3.2、液壓支架工作原理點擊播放兩個基本動作：升降、推移。3.2、液壓支架工作原理點擊播放

式中Pzc——立柱初撐力，KN；D——立柱缸體內徑，mm；Pb——泵站工作壓力，MPa；n——每架支架的立柱數量；Pjc——支架初撐力，KN；η——支護效率。支護效率主要取決于立柱的傾斜程度，當立柱直立時，支護效率為1。支架的初撐力取決于泵站工作壓力、立柱數目、立柱缸徑以及立柱布置的傾斜程度。式中Pzc——立柱初撐力，KN；（2）、增阻階段支架達到初撐力后，隨著頂板的緩慢下沉，封閉在立柱下腔的工作液體緩慢升高，立柱的推力即支架對頂板的支撐力也隨之增大，直到立柱下腔壓力達到安全閥動作壓力為止，這一過程稱為支架的增阻階段；立柱下腔的液體受壓而使其體積減小，以及立柱缸體的彈性膨脹，支架要下降一段距離，下降的距離稱為支架的彈性可縮值，下降的性質稱為支架的彈性可縮性。（3）、恒阻階段安全閥動作后，立柱下腔少量液體經安全閥溢出，壓力隨之減小，當低于安全閥的調定壓力時，安全閥重新關閉，停止溢流，支架恢復正常工作狀態。（2）、增阻階段支架達到初撐力后，隨著恒阻階段，支架對頂板產生的最大支撐力稱為支架的工作阻力立柱的工作阻力：Pzz＝πD2/4×Pa×10－3支架的工作阻力：Pjz＝Pzz×n×η式中Pzz——立柱的工作阻力，KN.Pa——安全閥調定壓力，MPa.D——立柱缸徑，mm.Pjz——支架工作阻力，MPa.支架的工作阻力取決于安全閥的調定壓力、立柱數目、立柱缸徑及立柱布置的傾斜程度。所以，安全閥調定壓力的準確性、動作可靠性，對支架的性能有著決定性的影響。恒阻階段，支架對頂板產生的最大支撐力稱為支架的液壓支架承載中達到工作阻力后能加以保持的性質叫做支架的恒阻性；液壓支架因安全閥動作使立柱下腔液體少量溢出而下降的性質稱為支架的可縮性。當工作面某些支架達到工作阻力而下降時，相鄰的未達到工作阻力的支架便成為頂板壓力作用的突出對象，即將壓力分擔到相鄰的支架上，這種支架相互分擔頂板壓力的性質叫做支架的讓壓性。讓壓性可使支架受力均勻。（4）、降架階段

降架是指支架頂梁脫離頂板而不再承受頂板壓力。需移架時先降架。100～200mm左右；破碎頂板帶壓移架。液壓支架承載中達到工作阻力后能加以保持的性質叫3.3液壓支架的基本參數

式中A—支護面積，其計算值為（支架長度+梁端距）×（支架寬度+架間距）2、工作阻力P3、支護強度q1、初撐力Pc3.3液壓支架的基本參數

式中A—支護面積，其計第二節液壓支架安全操作一、液壓支架支護方式綜采工作面的主要生產工序有采煤、移架和推移輸送機。1．即時支護一般循環方式為：割煤—移架—推溜。特點：頂板暴露時間短，梁端距較小。適用于各種頂板條件，是目前應用廣泛的支護方式。2．滯后支護一般循環方式為：割煤—推溜—移架。特點：支護滯后時間較長，梁端距大，支架頂梁較短。適用于穩定、完整的頂板條件。第二節液壓支架安全操作第二節液壓支架安全操作一、液壓支架支護方式第二節液壓3．復合支護一般循環方式為：割煤—支架伸出伸縮梁—推溜—收伸縮梁—移架。特點：適用于各種頂板條件，但支架操作次數增加，不能適應高產高效要求。二、《煤礦安全規程》對綜采工作面回采和頂板控制的規定采用綜合機械化采煤時，必須遵守下列規定：(1)綜合機械化采煤工作面，必須根據礦井各個生產環節、煤層地質條件、煤層厚度、煤層傾角、瓦斯涌出量、自然發火傾向和礦山壓力等因素，編制設計(包括設備選型、選點)。第三節液壓支架安全操作3．復合支護第三節液壓支架安全操作(2)運送、安裝和拆除液壓支架時，必須有安全措施，明確規定運送方式、安裝質量、拆裝工藝和控制頂板的措施。(3)工作面煤壁、刮板輸送機和支架都必須保持直線。支架間的煤、矸必須清理干凈。傾角大于15°時，液壓支架必須采取防倒、防滑措施。傾角大于25°時，必須有防止煤(矸)竄出刮板輸送機傷人的措施。(4)液壓支架必須接頂。頂板破碎時必須超前支護。在處理液壓支架上方冒頂時，必須制定安全措施。(5)采煤機采煤時必須及時移架。采煤和移架之間的懸頂距離，應根據頂板的具體情況在作業規程中明確規定；超過規定距離或發生冒頂、片幫時，必須停止采煤。

第三節液壓支架安全操作(2)運送、安裝和拆除液壓支架時，必須有安全措施，明確規定運(6)嚴格控制采高，嚴禁采高大于支架的最大支護高度。當煤層變薄時，采高不得小于支架允許的最小高度。(7)當采高超過3m或片幫嚴重時，液壓支架必須有護幫板，防止片幫傷人。(8)工作面兩端必須使用端頭支架或增設其他形式的支護。(9)工作面轉載機安有破碎機時，必須有安全防護裝置。(10)處理倒架、歪架、壓架以及更換支架或拆修頂梁、支柱、座箱等大型部件時，必須有安全措施。第三節液壓支架安全操作(6)嚴格控制采高，嚴禁采高大于支架的最大支護高度。當煤層變(11)工作面爆破時，必須有保護液壓支架和其設備的安全措施。(12)乳化液的配制、水質、配比等，必須符合有關要求。泵箱應設自動給液裝置，防止吸空。

第三節液壓支架安全操作(11)工作面爆破時，必須有保護液壓支架和其設備的安全措施。第三節頂板控制Ⅰ-冒落帶Ⅱ-裂隙帶Ⅲ-彎曲下沉帶1-煤層2-直接頂3-基本頂

從開切眼向前推進，直接頂懸露面積逐漸增大，下沉和變形隨之增大。當推進到初次垮落步距(從開切眼到工作面初次切頂線的距離)時，直接頂冒落，形成冒落帶Ⅰ。直接頂冒落，基本頂懸露。隨工作面推進，基本頂在礦壓作用下不斷產生裂隙和變形，形成裂隙帶Ⅱ。當達到極限垮落步距時發生斷裂和垮落→基本頂初次來壓。隨工作面推進，基本頂周期垮落。在彎曲下沉帶Ⅲ，裂隙少，僅巖層間有離層現象，對支護設備載荷影響不大。

第三節頂板控制Ⅰ-冒落帶1-煤層從開切1、液壓支架過破碎頂板時的措施破碎頂板下如采用綜采，應選用掩護式液壓支架，其特點是控頂距小，支架的支撐力主要在頂梁端部，能防止頂板從煤壁切開漏頂。綜采工作面可采用如下方法處理破碎頂板。(1)采用帶壓移架法(2)挑順山梁如圖3-1所示1、液壓支架過破碎頂板時的措施圖3-1挑順山梁護頂(a)先移一架順山梁；(b)移相鄰支架第三節液壓支架安全操作圖3-1挑順山梁護頂第三節液壓支架安全操作(3)鋪金屬網。為保證其拉力，扭結時至少扭兩扣，新網片要放在舊網片之下。移架時，網片翻到頂梁上面。局部頂板壓力大，頂板破碎嚴重或因網片質量不好時，可在網下穿順山大板，或臨時改雙層網。(4)架走向棚。第三節液壓支架安全操作(3)鋪金屬網。第三節液壓支架安全操作圖3-2超前架設走向棚(垛式支架)(a)移架前架走向棚及臨時順山抬棚；(b)先移一架，前梁挑住順山棚梁，撒去棚腿；(c)移相鄰支架

第三節液壓支架安全操作圖3-2超前架設走向棚(垛式支架)第三節液壓支架安全圖3-3煤層片幫架走向梁(a)木柱與前梁支撐走向梁；(b)木柱、單體支柱與前梁支撐走向梁

第三節液壓支架安全操作圖3-3煤層片幫架走向梁第三節液壓支架安全操作2、堅硬頂板條件下綜采工作面頂板管理第三節液壓支架安全操作堅硬頂板的巖層厚、強度大、完整，能在采空區懸露較大面積而不垮落，工作面初次來壓及周期來壓步距大，來壓時產生動壓沖擊，容易損壞支架。控制堅硬頂板的基本手段是采用強力支架，不僅要有高工作阻力和高初撐力，而且具有足夠抗沖擊能力和抗水平推力的穩定性。為促使堅硬頂板及時垮落，還應配合采取高壓注水軟化頂板、超前或在采空區爆破頂板、松動煤體等措施，人為地造成局部破斷，改變其結構支撐條件，改變堅硬頂板的冒落性能。此外，還應開展支護質量和頂板動態監測及預測預報等，以保證安全生產。2、堅硬頂板條件下綜采工作面頂板管理第三節液壓支架安全操THANKYOUTHANKYOU回采液壓支架與頂板控制全解課件回采液壓支架與頂板控制全解課件液壓支架與頂板控制生產技術部謝晉液壓支架與頂板控制生產技術部液壓支架與頂板控制

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液壓支架按其對頂板的支護方式和結構特點不同，分為支撐式、掩護式和支撐掩護式三種基本架型。液壓支架按適用工作面截高范圍分為薄煤層支架、中厚煤層支架和大采高支架。根據液壓支架在工作面的位置分工作面支架、過渡支架(排頭支架)和端頭支架。按適用采煤方法分一次采全高支架、放頂煤支架、鋪網支架和充填支架。按控制方式分為本架控制支架、鄰架控制支架和成組控制支架。第一節液壓支架分類及基本知識1、液壓支架分類液壓支架分類及基本知識液壓支架按其對頂板的支護方式和結構特2．掩護式支架掩護式支架是以單排立柱為主要支撐部件并帶有掩護梁的液壓支架。一般用于直接頂中等穩定以下，頂板周期來壓不強烈的采煤工作面。根據立柱布置和支架結構特點，掩護式支架分為支掩掩護式支架和支頂掩護式支架兩種。

第一節液壓支架分類及基本知識圖1-1掩護式支架結構型式2．掩護式支架第一節液壓支架分類及基本知識圖1-1掩我礦應用的支架類型之一

（ZY3200-13/32型）金屬結構件有：伸縮梁、前梁、護幫板、頂梁、頂梁側護板、掩護梁、掩護梁側護板、前后連桿、底座及推移桿等。點擊播放我礦應用的支架類型之一

（ZY3200-13/32型）金屬結ZY4200/12/29

支架最大高度29dm支架最小高度12dm

支架工作阻力4200kN3.1掩護式液壓支架代號意義

3、液壓支架的基本知識產品類型代號:液壓支架

支架型式:掩護式

ZY兩個基本動作：升降、推移。利用乳化液泵站提供的高壓乳化液體，通過立柱、推移千斤頂來完成各種動作。一、升降：指液壓支架升起支撐頂板到下降脫離頂板整個工作過程。分為四個工作階段，分別是：初撐階段增阻階段恒阻階段降架階段

（1）、初撐階段：立柱上升，達到初撐力。立柱初撐力:Pzc=πD2/4×Pb×10－3支架初撐力:Pjc＝Pzc×n×η3.2、液壓支架工作原理點擊播放兩個基本動作：升降、推移。3.2、液壓支架工作原理點擊播放

式中Pzc——立柱初撐力，KN；D——立柱缸體內徑，mm；Pb——泵站工作壓力，MPa；n——每架支架的立柱數量；Pjc——支架初撐力，KN；η——支護效率。支護效率主要取決于立柱的傾斜程度，當立柱直立時，支護效率為1。支架的初撐力取決于泵站工作壓力、立柱數目、立柱缸徑以及立柱布置的傾斜程度。式中Pzc——立柱初撐力，KN；（2）、增阻階段支架達到初撐力后，隨著頂板的緩慢下沉，封閉在立柱下腔的工作液體緩慢升高，立柱的推力即支架對頂板的支撐力也隨之增大，直到立柱下腔壓力達到安全閥動作壓力為止，這一過程稱為支架的增阻階段；立柱下腔的液體受壓而使其體積減小，以及立柱缸體的彈性膨脹，支架要下降一段距離，下降的距離稱為支架的彈性可縮值，下降的性質稱為支架的彈性可縮性。（3）、恒阻階段安全閥動作后，立柱下腔少量液體經安全閥溢出，壓力隨之減小，當低于安全閥的調定壓力時，安全閥重新關閉，停止溢流，支架恢復正常工作狀態。（2）、增阻階段支架達到初撐力后，隨著恒阻階段，支架對頂板產生的最大支撐力稱為支架的工作阻力立柱的工作阻力：Pzz＝πD2/4×Pa×10－3支架的工作阻力：Pjz＝Pzz×n×η式中Pzz——立柱的工作阻力，KN.Pa——安全閥調定壓力，MPa.D——立柱缸徑，mm.Pjz——支架工作阻力，MPa.支架的工作阻力取決于安全閥的調定壓力、立柱數目、立柱缸徑及立柱布置的傾斜程度。所以，安全閥調定壓力的準確性、動作可靠性，對支架的性能有著決定性的影響。恒阻階段，支架對頂板產生的最大支撐力稱為支架的液壓支架承載中達到工作阻力后能加以保持的性質叫做支架的恒阻性；液壓支架因安全閥動作使立柱下腔液體少量溢出而下降的性質稱為支架的可縮性。當工作面某些支架達到工作阻力而下降時，相鄰的未達到工作阻力的支架便成為頂板壓力作用的突出對象，即將壓力分擔到相鄰的支架上，這種支架相互分擔頂板壓力的性質叫做支架的讓壓性。讓壓性可使支架受力均勻。（4）、降架階段

降架是指支架頂梁脫離頂板而不再承受頂板壓力。需移架時先降架。100～200mm左右；破碎頂板帶壓移架。液壓支架承載中達到工作阻力后能加以保持的性質叫3.3液壓支架的基本參數

式中A—支護面積，其計算值為（支架長度+梁端距）×（支架寬度+架間距）2、工作阻力P3、支護強度q1、初撐力Pc3.3液壓支架的基本參數

式中A—支護面積，其計第二節液壓支架安全操作一、液壓支架支護方式綜采工作面的主要生產工序有采煤、移架和推移輸送機。1．即時支護一般循環方式為：割煤—移架—推溜。特點：頂板暴露時間短，梁端距較小。適用于各種頂板條件，是目前應用廣泛的支護方式。2．滯后支護一般循環方式為：割煤—推溜—移架。特點：支護滯后時間較長，梁端距大，支架頂梁較短。適用于穩定、完整的頂板條件。第二節液壓支架安全操作第二節液壓支架安全操作一、液壓支架支護方式第二節液壓3．復合支護一般循環方式為：割煤—支架伸出伸縮梁—推溜—收伸縮梁—移架。特點：適用于各種頂板條件，但支架操作次數增加，不能適應高產高效要求。二、《煤礦安全規程》對綜采工作面回采和頂板控制的規定采用綜合機械化采煤時，必須遵守下列規定：(1)綜合機械化采煤工作面，必須根據礦井各個生產環節、煤層地質條件、煤層厚度、煤層傾角、瓦斯涌出量、自然發火傾向和礦山壓力等因素，編制設計(包括設備選型、選點)。第三節液壓支架安全操作3．復合支護第三節液壓支架安全操作(2)運送、安裝和拆除液壓支架時，必須有安全措施，明確規定運送方式、安裝質量、拆裝工藝和控制頂板的措施。(3)工作面煤壁、刮板輸送機和支架都必須保持直線。支架間的煤、矸必須清理干凈。傾角大于15°時，液壓支架必須采取防倒、防滑措施。傾角大于25°時，必須有防止煤(矸)竄出刮板輸送機傷人的措施。(4)液壓支架必須接頂。頂板破碎時必須超前支護。在處理液壓支架上方冒頂時，必須制定安全措施。(5)采煤機采煤時必須及時移架。采煤和移架之間的懸頂距離，應根據頂板的具體情況在作業規程中明確規定；超過規定距離或發生冒頂、片幫時，必須停止采煤。

第三節液壓支架安全操作(2)運送、安裝和拆除液壓支架時，必須有安全措施，明確規定運(6)嚴格控制采高，嚴禁采高大于支架的最大支護高度。當煤層變薄時，采高不得小于支架允許的最小高度。(7)當采高超過3m或片幫嚴重時，液壓支架必須有護幫板，防止片幫傷人。(8)工作面兩端必須使用端頭支架或增設其他形式的支護。(9)工作面轉載機安有破碎機時，必須有安全防護裝置。(10)處理倒架、歪架、壓架以及更換支架或拆修頂梁、支柱、座箱等大型部件時，必須有安全措施。第三節液壓支架安全操作(6)嚴格控制采高，嚴禁采高大于支架的最大支護高度。當煤層變(11)工作面爆破時，必須有保護液壓支架和其設備的安全措施。(12)乳化液的配制、水質、配比等，必須符合有關要求。泵箱應設自動給液裝置，防止吸空。

第三節液壓支架安全操作(11)工作面爆破時，必須有保護液壓支架和其設備的安全措施。第三節頂板控制Ⅰ-冒落帶Ⅱ-裂隙帶Ⅲ-彎曲下沉帶1-煤層2-直接頂3-基本頂

從開切眼向前推進，直接頂懸露面積逐漸增大，下沉和變形隨之增大。當推進到初次垮落步距(從開切眼到工作面初次切頂線的距離)時，直接頂冒落，形成冒落帶Ⅰ。直接頂冒落，基本頂懸露。隨工作面推進，基本頂在礦壓作用下不斷產生裂隙和變形，形成裂隙帶Ⅱ。當達到極限垮落步距時發生斷裂和垮落→基本頂初次來壓。隨工作面推進，基本頂周期垮落。在彎曲