液压支架选型设计

辽宁工程技术大学 《采掘机械》综合训练 题目：液压支架选型设计 姓名： 指导教师： 完成日期： 班级：矿电 11- 师建国 2014/12/29 《 采掘机械》 综合 训 练I 综合训练任务书综合训练任务书 一一、、设设计计任任务务及及要要求求 (1)根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算； (2) . 编写综采工作面液压支架选型设计说明书； (3)采煤设备与工作面综采设备配套关系图 设设计计原原始始数数据据及及条条件件：： 煤层厚度 HmaxHmin 截割阻抗 A （N/mm） 煤层 倾角 顶板条件 老顶直接顶 工作面长 度（m） 设计产量 （万 T/a） 生产安排 1.一年工作日按 300 3.11.635011 Ⅲ 级 天计算 3 类125802.实行三班工作制， 两班采煤， 一班准备， 每天生产 16 小时。 二二、、上上交交材材料料 (1)设计图纸（综采工作面设备配套关系图） (2)设计说明书 三三、、进进度度安安排排( (参参考考) ) (1)熟悉设计任务，收集相关资料 (2)拟定设计方案 (3)绘制图纸 (4)编写说明书 (5)整理及答辩 四四、、成成绩绩评评定定 成成绩：绩： 教教师师 日日期期 《 采掘机械》 综合 训 练II 目目录录 1 液压支架 选型的基 本原则 - 1 - 2 确定液压 支架架型 - 1 - 2.1 顶板分类 （级 ） .- 1 - 2.2 架型与支 护强 度初选 .- 2 - 3 主要参数 计算和支 架型号的 确定 - 2 - 3.1 支架高度 .- 2 - 3.2支架主要结构 确定 3 3.2.1 顶梁长度 3 3.2.2 底座的宽 度 - 5 - 3.2.3 支架中心 距确定 - 5 - 3.2.4 支架移驾 步距确定 - 5 - 3.3 支护强度 和工 作阻力 .- 5 - 3.4 初撑力 .7 3.5 移架阻力 及推 溜力 .7 3.6 确定支架 类型 .7 4 性能验算 - 8 - 4.1 顶板支护 形式 .8 4.2 底板比压 .8 4.3 工作阻力 （支 护强度） 和初撑 力的验算 .9 4.4 顶板覆盖 率 .9 《 采掘机械》 综合 训 练III 4.5 通风断面 计算 10 4.5.1 按工作面 温度计算 风量 .- 11 - 4.5.2 经验供风 .- 11 - 4.5.3 风速计算 .- 14 - 5 支架布置 台数 .11 6 乳化液泵 站的选型 .- 11 - 6.1 乳化液泵 - 14 - 6.1.1 泵站压力 的确定 .- 16 - 6.1.2 泵站流量 确定 .- 14 - 6.1.3 选择乳化 液泵 .14 6.2 乳化液泵 的电 机功率 - 11 - 6.3 乳化液箱 容积 的验算 - 14 - 6.4 乳化液 16 7 设备的空 间尺寸配 套关系 .- 11 - 参考文献 - 14 - 《 采掘机械》 综合 训 练- 1 - 1.1. 液压支架选型的基本原则液压支架选型的基本原则 ⑴要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移 动所产生的压力（包括二次来压） ，使控顶区的顶板下沉量限制到最 小程度。 ⑵要移得走，它的结构形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层 的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态， 要尽量保持该处顶板的完整性。支架底座要适应底板岩石的抗压强 度，以防底软而使支架陷入底板。 ⑶要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支架稳定性的要求。 ⑷要满足通风（ 尤其是高瓦斯工作面）和 行人的需要，以 及要和 采煤机、运输机配套。 ⑸要考虑投资，力求以较低的投资获得所需的技术经济效果。支 架复用次数高，损坏情况少，即能降低吨煤成本。 按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层--- 从最小可采 厚度到 1.3m ；⑵中厚煤层---1.3~3.5m；⑶厚煤层--- 大于 3.5m 。 按 开采技 术特点 ，将煤 层倾角分为 三类： ⑴缓倾斜煤 层 ---0 ° ~25 °;⑵倾斜煤层---25 °~45 °； ⑶急倾斜煤层---45 °~90 °。 倾角 小于 12°的 煤层对于综采机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设 备自重分力的影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻 力加大，并 造成机器下滑的危险；使 支架的横向稳定性变坏，甚 至下 滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。 2.2. 确定液压支架架型确定液压支架架型 按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。 根据煤炭部（ 81）煤 科字第 429 号文件关于《 缓倾斜煤层工作面 顶板分类》方 案，按 稳定性不同直接顶分为四类，按 来压强度不同将 老顶分为四级，并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。 2.12.1 顶顶板板分分类类（（级级）） 直接顶分为四类，见表 2-1 。 《 采掘机械》 综合 训 练- 2 - 老顶分为四级，见表 2-1 。 表 2-1 2.22.2 架架型型与与支支护护强强度度初初选选 正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分 发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。 本矿煤层赋存条件较好，煤层倾角 11°，为 缓倾斜煤层，煤层截 割阻 A=350N/mm ，煤 层厚度适中为 3.1m ，井 型为中型矿井，工 作面设 计长度为 125m ，设计能力为 80 万 t/a ，直接顶为 3 类中等稳定顶板， 老顶为Ⅲ 类顶板，周期来压明显，要求工作面支护强度较大（见表 2-1 ） 。 综上所述，选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。由于 煤层倾角小于 15°， 不设防滑和调架装置。 3.3. 主要参数计算和支架型号的确定主要参数计算和支架型号的确定 3.13.1 支支架架高高度度 支架高度一般系指支架的最大和最小结构高度，它必须适应煤层 采厚变化所要求的最大和最小支撑高度。最小高度过大，可能会出现 《 采掘机械》 综合 训 练- 3 - 压架现象；最 大支撑高度过小，可 能会造成丢煤浪费资源，或 支架顶 空现象。支架的最大和最小支撑高度，应根据煤层厚度的变化合理选 择，片面地认为调高范围越大越好，过大地加大调高范围将增加设备 重量及制造成本。 支架高度可由下式计算： H max =h 大 －S 1+0.2 H min =h 小 —S 2 —a—c 式中： H max------ 支架最大结构高度， 〔m〕 ； H min------ 支架最小结构高度， 〔m〕 ； h 大------ 煤层最大采高， 〔3.1m 〕 ； h 小------ 煤层最小采高， 〔1.6m 〕 ； S 1------ 支架前柱上方顶板下沉量，一般取 0.1m ； S 2------ 支架后柱上方顶板下沉量，一般取 0.2m ； a------ 支架前移时可缩余量，一般取不小于 0.05m ； c------ 支架与顶底板间的浮煤，破矸厚度一般取 0.1m 。 即: H max=3.2m , H min=1.25m 。 根据一些生产的实际经验，为防止伪顶冒落而引起支架顶空现象 和一些难于预见的因素，最 大结构高度 H max，要 在计算的基础上，再 考虑增加 0.1 ～0