大倾角液压支架设计要点及应用注意事项
摘要:急倾斜煤层的高产高效机械化开采一直是采煤行业的技术难题,由于煤层赋存条件
的特殊性,给安全、高效、机械化开采带来了诸多困难。大倾角液压支架合理设计及正确应用为该类煤层的顺利开采提供了技术保障。论文阐述了大倾角液压支架的定义、特点及技术要求,并结合其特殊的使用情况,提出了大倾角液压支架的设计要点及其应用过程中的注意事项。
关键词:急倾斜煤层;大倾角工作面;液压支架
1大倾角液压支架的特点及技术要求
支架最大高度不大于3•2m、使用倾角为35°~55°;或最大高度3•2m以上4•5m以下、使用倾角20°~40°的液压支架,称为大倾角液压支架。
1•1大倾角液压支架的特点
1•1•1受力状态复杂
当采高为3m,倾角为30°时,顶板对支架的合力作用点已位于底座的外边,此时支架的掩护梁受侧向力非常大。因此大倾角液压支架在设计和制造过程中要保证支架有足够的强度,尤其是掩护梁要有较大的安全系数。
1•1•2支架自由状态失稳
支架安装在倾角大于20°的工作面,在非支撑状态或自由状态时,自身失去稳定性。为了防止支架倒架和下滑,要求支架配备防倒、防滑机构,因此支架的结构比较复杂。
1•1•3作业环境恶劣
支架在倾角20°~55°条件下工作时,顶板冒落碎石或片帮煤块在重力作用下产生很大的加速度,将威胁工人安全。工人在倾斜的支架通道内行走和作业,应有完善的防护装置。
1•2大倾角液压支架的技术要求
大倾角液压支架除满足普通支架技术要求外还应满足一定的特殊要求:①为了防止升、降架时矸石伤人,液压系统应采用邻架控制;②严格控制四连杆机构销孔间隙,四连杆机构销孔与销轴的间隙应小于1•6mm;③支架应有足够的初撑力,初撑力与工作阻力之比不小于83%,并应配备初撑力保持阀,使支架保证达到初撑力;④移架机构在收回位置时,与底座前端单边侧向间隙不应小于30mm;⑤在支架设计最大使用角度时,应保证支架的一侧活动侧护板推出和收回后,支架的最大和最小总体宽度满足工作面最大伪斜角对宽度的要求;⑥支架活动侧护板应为双侧活动侧护板,侧护板应满足相邻两支架前、后错动一个步距时,保证移架方向不小于200mm的重合量,相邻两架高差200mm时,保证支架顶梁侧护板在高度方向上有不小于200mm的重合量;⑦当工作面倾角大于35°时,支架的人行通道处应设有可靠的梯子和扶手;⑧当工作面倾角大于35°时,在采煤机机道与人行作业空间之间,支架上应有隔离装置,以防止煤块或矸石伤人;⑨支架的纵向应设有可安装防护板的吊钩;⑩工作面的下端应布置有特殊支架构．
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