ZY48001632四柱支撑式充填液压支架的设计

1 前 言 煤炭资源在我国的能源结构构成中占有很 大比例，随着煤炭资源的不断开采，储量日趋减少，使得村庄和建筑物等 “三下”（建筑物下、铁路下、水体下） 压煤问题越来越突出，严重影响着许多矿山企业的正常生产。邢台矿 作为已有 40 年辉煌历史的老矿， 也受到“三下”压煤问题 的 影响，仅建筑物下压煤就有 5000 万吨。 为了解决建筑物下压煤问题 ，研究出 了井下工作面矸石和粉煤灰充填工艺 ，为此，需重新研究设计 液压支架，以适应充填开采的需要 。 液压支架在我国煤矿中的使用已有三十 多 年的历史。从消化先进设备开始，到我国能独立研究、设计的制 作，我们已经积累了丰富的经验。通过在学院函授站的学习，使我对这一部分知识有了更加全面、更加系统的认识和了解，并利用毕业设计这个机会，对我矿井下 充填 工作面所用的液压支架进行了选型和设计。由于自己的能力有限，经验不足，再加上时间较紧，有不妥之处，希望能得到 各位 老师 和同学 的指正。 2 摘 要 6/32 四柱支撑式充填液压支架的设计，主要是针对冀中集团金牛股份邢台矿 7606 充填工作面的煤层、围岩情况及其配套设备进行选型设计的一种新型液压支架，它包括以下几个部分： 通过介绍整个矿 井的地质条件及工作面的实际情况，结合支架的发展情况及分类，对液压支架进行了选型，并确定其基本技术参数。 根据结构部件在整个液压支架中承载情况及作用，详细对支架的顶梁、尾梁、挡矸座、四连杆机构、侧护板、底座、立柱、各种千斤顶等部件进行了结构设计，确定了其整体结构尺寸。重点对立柱做了结构、技术参数说明，并根据其承载的工作阻力对立柱的稳定性，活塞杆和缸体的强度进行了校验。 介绍了该支架液压系统的特点，详细说明了立柱、各种千斤顶系统的基本控制回路及它们的工作原理，并对泵站液压元件、液压管路进行了选型。 关键词：四 柱支撑式充填液压支架 结构部件 液压系统 3 he 6/32 is 606 of is of a It of of of to in of in of on of of a of of of on a on of on of to of of of of a of 4 目录 前 言 要 一章 概 论 井的概述 矿地质条件 采巷道布置及工作面生产能力确定 二章 充填液压支架设计 压支架的选型原则 压支架的选型计算 填液压支架的结构原理 架工作阻力和初撑力 架调高范围及伸缩比 架速度 填液压支架技术参数 三 章 支架整体结构的设计计算 液压支架基本尺寸的确定 顶梁尺寸的确定 底座尺寸 的确定 尾梁尺寸 的确定 捣实机构尺寸 的确定 柱及千斤顶的设计 立柱的设计 千斤顶 的设计 套设备选型设计 四 章 液压支架部件受力分析及强度验算 5 支架的强度条件 立柱的强度校核 立柱的稳定性验算 活塞杆强度验算 缸体的强度验算 五章 充填液压支架的液压系统设计 压系统的组成和液压 原理 液压系统通常由四部分组成 液压原理 压支架的支护原理 立柱的基本控制回路 推移千斤顶的基本控制回路 尾梁千斤顶的基本控制回路 摆梁升降千斤顶的基本控制回路 操纵阀 液控单向阀 双向锁 安全阀 过滤器 0 液压管路 论 考文献 辞 6 第一章 概 论 井的概述 金牛能源股份邢台矿是一座年产 180万吨的大型机械化矿井，生产装备先进，技术力量雄厚，采、掘机械化程度达到 100%，井田含煤地 层时代为 厚 210米，其中有 19层煤，煤层总厚 21米，含煤系数 10%，可采和部分可采煤层 8层，厚 ，可采含煤系数为 矿地质条件 质概况 充填开采 7606 工作面井上下对照如图 1示 ： 图 17606 工作面井上下对照图 由图 1知， 7606 充填工作面对应地面位置位于邢台矿工业广场西北部。矿区专用铁路线和南三环公路从工作面上方穿过。工作面正上方是矿机修厂电器车间，以南分别是矿标宿楼、机修车间、地面注浆站，距工作面水平距离最近点在 80 140m 之 间，地面标高 +85m，工作面标高 井下位置该工作面位于东翼六采区，东北部靠近 7602 工作面采空区，西北部为 断层，南部距 大巷 50m，东部距井底车场 100m。工作面位于工业广场保护煤柱线内。 层及顶底板情况 工作面所采煤层为 2#煤，属复杂结构煤层，煤层倾角 7 10，平均倾角 9，煤的容重 层平均厚度为 作面埋深为 295 335m，平均约为 320m。煤层的中下部有一层平均厚 夹矸，把煤层分为上下两个自然分层，上分层平均厚度 分层平均厚度为 工作面区域内煤层为一单斜构造。 2#煤属于二类自燃煤层，自燃发火期为 12 18个月，煤尘具有爆炸危险性，煤尘爆炸指数为 瓦斯绝对涌出量为 对涌出量为 t。地温、地压正常。 7606 充填工作面顶底板情况如图 1示 ： 状柱 厚度 /m 岩石名称及描述 细砂岩，黑色，含云母，泥质胶结。 砂质页岩，黑色，含有植 物化石，以泥质为主。 黑色粉末，煤质良好，含植物化石，中部有一层夹矸，厚度约 中上分层平均厚度为 分层平均厚度为 砂质页岩，黑灰色，含有植物化石，以泥质为主，底部微受挤压。 中细砂岩，灰白色，成份以石英为主，颗粒分选好，中下部含炭质层理。 图 1606 充填工作面顶底板情况 采面储量情况 首采 7606 工作面倾斜长度为 50m，走向长度为 460m，设计可采储量为 t。 采巷道布置及工作面生产能力确定 运料巷：运料巷开口于东翼 巷，由于该工作面紧靠 层，而且 其次 8 生断层在该区域情况不详，因此运料巷距 层 40m 布置。 运输巷：运输巷平行于运料巷布置，通过出煤通道与 7600 运输上山联通。 开切眼：开切眼布置在距 大巷 50m 处。 边眼布置：为了运料巷掘进出煤，在工作面外段布置一边眼，联通运输巷和运料巷。 停采线的确定以保护 原则，设计运料巷在最小距离 5 生产系统主要包括充填料运输、运煤、运料、通风、排水系统等。 （ 1）运煤系统 7606 充填工作面 7606 运输巷 出煤通道 六采区运输上山 六采区集中皮带巷 缓冲煤仓 主井 提升地面。 （ 2）充填料运输系统 地面矸石仓 投料井 六采区运矸皮带巷 六采区运矸皮带上山 7606 运矸皮带巷 运料巷 7606 充填工作面。 （ 3）运料系统 副井 翼大巷 东翼三轨道 翼回风大巷 7606 运料巷 7606 充填工作面。 （ 4） 通风系统 新鲜风：投料井 进风通道 六采区集中皮带巷 六采区运输上山 出煤通道 7606运输巷 7606 充填工作面 污风： 7606 充填工作面 运料巷 斜巷 翼大巷 翼大巷 主井。 （ 5）排水系统 7606 充填工作面 7606 两巷 沟 副井口 底水仓。 邢台矿充填开采工作面采用 “四六 ”工作制， 三 班生产 一班 检修。正常情况下每班进 23刀，充填 12 次，进刀方式为工作面端部斜切进刀，循环进尺 进尺 （ 1）每割一刀煤所需的时间 割煤的时间见式（ 1 211 /2/2 ）（割（ 1 9 式中， L 工作面长度， 50m； 1L 进刀斜切段长度， 25m； V 采煤机正常割煤牵引速度，取 .2 m ； 2V 采煤机单向割煤牵引速度，取 m 。 将上述数据代入式（ 1可得割煤的时间割 1 空空 1（ 1 式中，空V采煤机空刀运行时的牵引速度，取 5m/ 将相关数据代入式（ 1可得割煤空行时间空 常的停开机时间、采煤机改变牵引方向时的翻挡煤板时间及滚筒调位时间等。根据实际情况，停 所以每割一刀煤所需的时间见式（ 1 T=割T空T停T（ 1 将相关数据代入式（ 1可得每割一刀煤所需的时间 T 为 综采工作面端头作业时间取 故障时间、各工序相互影响时间等）其它此其它T取 根据以上分析，每割一刀煤的循环时间循1 循T=T+端T+其它T（ 1 将相关数据代入式（ 1可得每割一刀煤所需的循环时间循 （ 2）充填开采工作面生产能力 充填开采工作面生产能力见式（ 1 3301 （ 1 式中， 1A 充填开采工作面生产能力，万 t/a； N 每日进刀数， 8 刀； 10 L 循环进度， B 工作面长， 50m； H 工作面开采厚度， 煤的容重， C 工作面采出率， 将 上述相关数据代入式（ 2得充填开采工作面生产能力 1A 为 t/a。 11 第二章 充填液压支架设计 压支架的选型原则 充填液压支架是综合机械化采煤工作面主要装备之一，它与采煤机、刮板输送机配套使用，起着管理顶板隔离围岩，维护作业空间，与刮板输送机配套能自行前移，推进采煤工作面连续作业。 充填支架设计应考虑：支护强度与工作面矿压相适应；支架结构与煤层赋存条件相适应；支护断面与通风要求相适应；推移连接装置与采煤机 ， 刮板输 送机、后部 吊挂 式充填刮板 输送机、 捣 实机等设备相匹配。另外， 充填液压支架后部必须提供可供物料 充填的 吊挂 式充填刮板 输送机、 捣 实机器等设备正常工作时所需要的空间，而且 吊挂 式充填 刮板 输送机在支架尾梁下，其高度尽可能增大； 尾梁必须有足够的强度，以满足工作要求；充填液压支架上需要设计一个机构能将物料充满并 捣 实，尤其是采空区下尾梁与刮板输送机之间的空间 必须尽量充满。因此，对于充填液压支架的设计应该遵循以下原则： 填液压支架后部必须提供可供充填机构工作所需的空间 设计的矸石与粉煤灰充填液压支架后部要安装 吊挂 式 充填输送机 ，为保证 吊挂 式充填输送机能够正常工作和检修， 充填液压支架后部必须提供可供 吊挂 式充填输送机正常工作时所需要的空间，而且 吊挂 式充填输送机悬挂高度尽可能增大。 填液压支架尾梁必须有足够的强度 由于 矸石与粉煤灰 充填液压支架比普通液压支架增加了尾梁结构，支架的控顶范围增加，顶板对支架特别是支架尾梁的压力比较大，尾梁下还需要悬挂 吊挂 式充填输送机， 因此尾梁必须有足够的强度，以满足工作要求。 要安设可调整 吊挂 式充填运输机高度的设备 按照设计， 矸石与粉煤灰 充填液压支架的尾梁要和 吊挂 式充填 输送机用单挂链联接，为了方便管理和检修，矸石与粉煤灰 充填液压支架的尾梁要安装有可调整高度的千斤顶，便于调整支架尾梁高度。 要有机构将充填料充满压实 由于矸石与粉煤灰在松散状态下的可压缩量大，为了保证充填效果，以减少顶板来压时的下沉量，充填液压支架上需要设计一个机构能将矸石与粉煤灰充满并夯实，尤其是尾梁与 吊挂 式充填输送机之间的空间必须尽量充满。 石与粉煤灰充填液压支架的其它要求 由于 矸石与粉煤灰 充填液压支架比正常综采面液压支架增加了后部工作部分，包括尾梁、矸石与粉煤灰 吊挂 式充填输送 机和下部的 捣 实机。因此，矸石与粉煤灰充填液压可能 12 出现支架头轻尾重，造成支架后仰、移架困难的现象，故在设计中应充分考虑矸石与粉煤灰液压支架的稳定性。 压支架的选型计算 架高度的选择 煤层分层开采的平均厚度为 于分层工作面沿煤层顶板布置，即工作面沿顶开采，在正常情况下煤层的开采高度为 工作面局部可能因顶板起伏不平而采高较高或采高较底，对于支架来说，采高偏低不利于煤炭采出率，过高则稳定性不好，根据相似煤层地质条件下使用的支架及保证稳定性的前提下提高采高的原则，选择采高为 支架最大高度设计为 由于邢台矿井下大巷及轨道坡运输条件的限制，运输总高度应小于 2m，大平车高度为 支架最低高度 取 宜 ，采用单伸缩 加机械加长杆 立柱。 架型式的确定 于充填支架后部有矸石粉煤灰充填设备，对采空区进行充填，同时煤层又选为分层开采，所以不能选用放顶煤支架；由于支架最大高度定为 型单摆杆支架也不能适应这样的高度。所以我们只能选用两柱掩护式或四柱支撑掩护式支架。 挂式 充填溜子、 挡矸座、捣 实机等充填设备 ，支架后部出现故障时，需要人工到后部处理故障，所以支架必须留有一定空间，方便人员到后部处理故障。鉴于这种情况，选用四柱支撑掩护式支架。 虑后部充填操作及人行道 空间的要求比较大， 反 四连杆机构 在支架降架时， 四连杆机构 要占据 后部充填操作及人行道 空间 ，导致该 部空间较小，不适合充填支架；而 正 四连杆机构具有 该 部空间大的优点，对于充填支架比较合适。 综上所述，最终确定四柱支撑掩护式支架，采用 正 四连杆机构。 护强度的确定 确定液压支架的支护强度时，要综合考虑到老顶的来压强度和受开采影响的上覆岩层厚度。受采动影响上覆岩层厚度的主要根据顶板的岩性及其垮落后破碎的状态和煤层的采出厚度来确定。本煤层采用充填开采，受采动影响的顶板厚度较小。采动影响的可垮落顶板厚度见式 (2 )1/( (2式中， H 可垮落顶板厚度， m； M 煤层厚度， 13 k 顶板岩层碎胀系数， k= 将上述相关数据代入式 (2得采动影响的可垮落高度为 架支护强度见式(2 /10 （ 2 式中， 1k 老顶来压时动载荷系数，取 2； H 可垮落下位岩层厚度， 岩层容重， 将上述相关数据代入式 (2可知工作面液压支架的支护强度应不小于 支护强度 为 填液压支架的结构原理 考虑首采工作面地质、地压等方面的因素， 经过多次调研、支架强度设计的可行性分析等工作，根据上述要求，最终确定采用 使用 6/32 型四柱支撑掩护式支架，采用正 四连杆机构。初步设计出适合综采面矸石与粉煤灰充填的液压支架结构 。 充填液压支架主要由顶梁、立柱、底座、尾梁、尾梁千斤顶、尾梁之下 吊挂 式充填输送机、 捣 实千斤顶、 摆梁 千斤顶和 捣 实板 （摆梁） 等构成。 吊挂 式充填输送机溜槽由四条圆环链悬挂在尾梁之下，悬挂圆环链与其两侧的吊环联接，溜槽槽板上开有卸料充填的卸料孔。 捣 实千斤顶 为两根，铰接在底座上，它可推动 捣 实板压紧充填料，调节千斤顶铰接在底座上，它用于调节铲板的上下高度，可使充填料在支架后部接顶，从而不留空隙；底座后端设支架护板，护板起挡料、掩护作用；尾梁千斤顶为两根，它们的一端与尾梁铰接，另一端与顶梁下方的铰接耳板铰接，以增加支架的支护强度和稳定性。 充填液压支架前、后配备双侧同向不等位的两部刮板输送机，即前部回采工作面的工作面刮板输送机和后部的位于尾梁下的 吊挂 式充填输送机。充填液压支架除了满足支护顶板、综采面生产的要求，同时可达到充填采空区的目的。 充填液压支架后部悬挂的 吊 挂 式充填输送机溜槽，与综采面上、下端头的溜尾、溜头，组成整部的 吊挂 式充填输送机后，实现运料充填采空区，并与充填支架配合使用，具有以下特点： 充填料通过 吊挂 式充填输送机溜槽槽板的卸料孔落下，卸料孔的大小是根据充填料的塌落角、充填高度、输送量确定或调节； 14 上刮板的作用是推移充填料，下刮板的作用是推平由卸料孔落下到采空区底板的充填材料； 吊挂 式充填输送机通过柔性的悬吊圆环链实现万向可调节式悬挂； 吊挂 式充填输送机随移架前移，能实现可弯曲运输， 并通过吊挂 式充填输送机 拉移千斤顶调整直率， 移架不影响运输充填材料 ，不必像带式输送机那样需要调直； 后悬式刮板输送机是在充填支架尾梁的掩护下进行的，可保证充填设备的安全；同时设备维修时可以采用前移支架达到维修空间时进行，充填过程中无需人员进入充填区。 充填顺序由下向上，当下面一个漏料孔落料到一定高度后，即关闭下一个孔再开启上一个充填漏料孔，随即启动夯实千斤顶推动铲板，对已落下的充填材料进行压紧 捣 实，如此反复几个循环，直至采空区充满压实； 摆梁调高 千斤顶用于调节 捣 实千斤顶和铲板的角度，可使充填料在支架后部接顶，从而实现完全充填。综采工作面生产系统、充填系统融合为一体，回采、 充填同时进行。充填材料经上巷输送机运至综采工作面上端头，再由后悬式 吊挂 式充填输送机将材料运至综采面的采空区进行充填。 架工作阻力和初撑力 根据支护强度、配套设备尺寸、支架顶梁长度和空顶距计算支架工作阻力见式（ 2 3210/ ）（）（ （ 2 式中， n 安全系数， 空顶距， 340 顶梁长度， 7450 B 架间距， p 支架支护强度， 1 支护效率，取 2 安全阀波动系数，取 15 将上述相关 数据 代入式 (2可知工作面液压支架的支护阻力应不小于 初撑力大小对支架的支护性能和成本都有很大影响，较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳 定性，但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求也将提高。一般初撑力由式（ 2定。 （ 2 式中，0p支架初撑力， 将上述相关数据代入式 (2可知工作面液压支架的 初撑力为 架调高范围及伸缩比 支架 最大结构高度 和最小结构高度分别见式（ 2（ 2 1m （ 2 2m （ 2 式中， 支架最大，最小结构高度， m； 煤层最大，最小采高， m； 1S 伪顶冒落的最大厚度， m； 2S 顶板周期来压时支架最大下沉量，移架高度等之和， m。 根据邢台矿的实际情况和开采技术条件，支架的调高范围取为： 支架伸缩比反映支架对煤层厚度变化的适应能力，其值为见式（ 2 s （ 2 式中，架伸缩比， 2。 16 架速度 支架移架速度 按式（ 2算。 K 2 式中，泵站 流量， 2400L/ 一架 支架 全部立柱和千斤顶同时动作所需的液体容积， 102L； A 支架中心距， 露 损失 系数 ， 代入相关参数得移架速度为 为保证高产高效工作面采煤机连续割煤，整个工作面的移架速度不应小于采煤机连续割一刀的平均割煤速度。即要求满足式（ 2 （ 2 式中，支速度比， 平均割煤速度， 将相关参数代入式（ 2可得移架速度应不小于 填液压支架技术参数 充填液压支架技术参数见表 2 表 2充填液压支架技术参数一览表 名 称 参 数 名 称 参 数 支架 缸径 /杆径 80/60式 反四连杆支撑掩护式支架 行程 17017 型号 6/32 推力 /拉力 158/69心距 1500 捣 实 （摆梁） 千斤顶（ 2个） 支护强度 式 普通 对底板平均比压 径 /杆径 125/80 泵站工作压力 程 1480定流量 400L/力 /拉力 475=280 纵方式 临 架操纵 、充填动作 本架操纵 摆梁 调高千斤顶（ 2个） 立柱（ 4个） 单伸缩机械加 长 段 型式 普通 缸径 /柱径 /杆径 200190160径 /杆径 100/70 行程 1610级： 830长：780 行程 296撑力 989 (P=推力 247作阻力 1200(P= 拉力 121 推移千斤顶（ 1个） 倒装 拉后溜 千斤顶（ 1个） 缸径 /杆径 160/105式 内走液 行程 700径 /杆径 100/70架力 /推溜力 361/633程 700 尾梁千斤顶（ 2个） 推力 247/126径 /杆径 160/95 护帮千斤顶（ 1个） 行程 120式 普通 初撑力 633 (P=缸径 /杆径 100/70作阻力 767（ P= 行程 615 侧推 （侧护板） 千斤顶（ 2个） 推力 299P= 18 第 三 章 支架整体结构的设计计算 液压支架基本尺寸的确定 梁尺寸的确定 a、长度的确定 顶梁的长度与支架工作方式、配套尺寸等有直接关系。我矿井下采煤采用及时支护方式，先移架后推溜，支架要超前输送机一个步距，以便采煤机过后，支架能及时前移，支控新暴露的顶板，因此，顶梁的长度要比先推溜后移架时长一个步距，为 600时考虑到采煤机截割时不一定把煤壁截割成一个垂直平面， 所以在设计时，要求顶梁前端距煤壁最小距离为 300了防止采煤机截割煤壁不齐，给推移输送机铲煤板前留有一定的距离，一般为 135上所有配套设备包括采煤机、输送机均要在顶梁掩护之下，综合考虑，前梁长度确定为 2490考虑后部充填操作及人行道空间前后 立柱上支点 间 距 确定为 1900后立柱上支点 与掩护梁铰点 之间要设置尾梁千斤顶的后支座，因此，此 距离 设计 为 560梁总长为 4950 b、宽度的确定 应根据顶梁的性质来确定，宽度大，虽可加快移架速度，提高支架的稳定性，但对 顶板适应性差，架间距为 支架 ,顶梁体宽度一般不小于 定为 1400上侧护板顶梁的宽度确定为 14301600 座尺寸 的确定 a、底座长度的确定： 底座是将顶板压力传递到底板和稳固支架的部件。在设计支架的底座长度时，应考虑如下几个方面；支架对底板的接触比压要小；支架内部应有足够的空间用于安装立柱、液压控制装置、推移装置和其它辅助装置；便于人员操作和行走； 具有一定的挡矸作用； 保证支架的稳定性等。通常掩护式支架的底座长度取 4 倍的移架步距，即 2840据实际情况取底座长度为 2900 b、底座宽度的确定： 根据底座长度、支架对底板的接触比压要求及邢台矿实际情况，取底座宽度为 1350 c、本支架底座采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构 （如附图所示） ，其直接作用于工作面底板上，在底座上立柱的铰接点设有柱窝，底座与前后连杆 19 的铰接形式均为单轴孔铰接，底座尾端设有两个铰接点，用来铰接挡矸座，使挡矸座不会转动，开裆处设有推移框架，推移框架在推移千斤顶的作用下起到推溜移架的作用 ，中部底板开裆，有利用浮煤、矸石的排出 。 梁 尺寸的确定 尾梁与顶梁尾部铰接，采用带滑槽 的高强度箱体焊接结构，在尾梁千斤顶的作用下可以支撑采空区，主要作用在于通过尾梁上的滑槽可以悬挂托板，托板用来悬挂充填输送机。 托板采用筋板焊接结构，悬挂在尾梁上的滑槽中，在与尾梁和托板间铰接的 托板千斤顶 （一组） 的作用下， 携带悬挂在其上的充填输送机沿尾梁上 的滑槽在一定范围里滑动。 根据液压支架的移架步距为 700定 滑槽 及托板的 滑动 范围为 700再 考虑 吊 挂充填输送机 机头、电机、减速机的尺寸，以及尾梁千斤顶在尾梁部铰接点的尺寸，确定尾梁长度为 2500度为 1350 实机构尺寸 的确定 充填支架的捣实机构主要有挡矸座、摆梁及摆梁千斤顶组成。 a、挡矸座尺寸的确定：挡矸座采用高强度箱体焊接结构，一端与底座尾端两点相铰接，并直接立于底板上，其作用有二：一是用来挡充填区从充填输送机上落下来的矸石和粉煤灰；二是 安装摆梁，并通过摆梁调高千斤顶调节摆梁的仰角。根据实测摆梁的高度定为 900度定为 1350后长度定为 995 b、摆梁尺寸的确定：摆梁采用高强度箱体焊接结构，一端与挡矸座相铰接，另一端内套有捣实梁， 通过铰接在挡矸座上的摆梁千斤顶，摆梁可以绕 铰接点调节仰角。根 据实际摆梁两组千斤顶来捣实充填物，捣实铲板的长度为 1300度为 520梁和铲板总长为 2281千斤顶中心距为 920捣实千斤顶的行程为 1480 柱及千斤顶的设计 柱的设计 立柱是支架的承压构件，它长期处于高压受力状态，它除应具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外，还必须有足够的抗压、抗弯强度，良好的密封性能，结构要简单，并能适应支架的工作要求。 20 本机采用带机械加长杆的单伸缩双作用立柱，扩大支架的支护高度范围，使支架的支撑高度满足了回采高度的变化要求，同时， 结构简单，成本偏低，它由缸体、活柱、导向套等主要部件组成。 缸体用 27缝钢管加工而成，缸体的下端焊接球形缸底，在缸底上钻有孔并焊有管接头作为立柱下腔的液口，在缸体的上端装有导向套，为活柱的上下往复运动导向，为了防止外部煤尘等脏物随活柱下缩而进入缸体和防止液体从立柱上腔向外泄露，在导向套上还装有蕾形密封圈和 O 形圈，缸体上部有螺纹孔并焊有管接头，与上腔相通，作为立柱上腔的液口。 活柱由无缝钢管做成，下部焊有活塞头，上部焊有柱头。为把立柱分隔成互不相通的上下两腔，在活塞头上安装了具有双向密封作用的鼓形密 封圈，密封圈的两侧有导向环为活柱在缸体内运动导向，鼓形密封圈及其导向环由卡键卡箍实现轴向固定。 当支架的支撑高度不能满足回采高度的要求时，可使用机械加长杆，该立柱上端是空心的，带有柱头的机械加长杆插入空心活柱内，将长环嵌入加长杆环形槽内，再用卡套套在长环外面，最后用销轴穿过加长杆横孔，抒加长杆和空心活柱固定在一起，加长杆上有若干环形槽和若干横孔，可以按照具体要求抒卡环嵌入相应的环形槽以得到不同的调节高度。 机械加长段为两段，每段长 390行程 780压行程 830行程 1610节范围 大。技术参数如下： 缸径： 245柱直径： 200长杆直径： 140 初撑力： 989P= 工作阻力： 1200P= 斤顶 的设计 该支架使用的千斤顶统计如下： 推移千斤顶 1 组 （倒装） ； 尾梁千斤顶 2 组 ； 捣 实 （摆梁） 千斤顶 2 组 ； 摆梁 调 21 高千 斤顶 2组 ； 拉后溜 千斤顶 1组 ； 侧推 （侧护板） 千斤顶 2组 ； 护帮千斤顶 1 组 。 a、 推移千斤顶 ： 四柱支撑 掩护式液压支架所需的移架力不仅应克服底板的磨擦力 ，还应克服两旁相邻支架的磨擦力以及由于移架时立柱的剩余载荷形成的顶板对支架的磨擦力，所以，移架阻力要比推溜阻力大，需要获得较大的移架力，本支架是通过 推移千斤顶倒装 结构来实现的 。 它是一种 普通结构 的 双作用千斤顶 ，它的 缸体 端直接和支架绞接， 活塞杆通过推移杆、十字头 与 刮板 输 送 机绞接 ， 以达到移架力大于推溜力的作用。 缸径 /杆径： 160/ 105力 /拉力： 361/633（ P= 行程： 700mm b、 尾梁 千斤顶 ： 尾梁 千斤顶 为 2 组， 铰接于顶梁与 尾 梁之间， 它们的一端与尾梁铰接，另一端与顶梁下方的铰接耳板铰接，以增加支架的支护强度和稳定性。 通过 尾梁 千斤顶 和 尾梁 为支架后部 的吊挂式 充填溜子、 挡矸座、捣 实机等充填设备 留出安装和操作空间 ， 同时为这些设备 出现故障时， 留出 人工处理故障 空间，方便人员到后部处理故障 。 缸径 /杆径： 160/ 95 推力： 633 P= 工作阻力： 767 P= 行程： 120mm c、侧推（ 侧护 板） 千斤顶 ： 在顶梁处有两个侧 推 千斤顶， 推 护千斤顶的活塞杆固定在活动侧护板上，缸体固定在固定侧护板上，在顶梁下面开窗口，把侧 推 千斤顶安装在窗口 内，便于安装和维修。 缸径 /杆径： 80/ 60 推力 /拉力： 158/69 （ P= 22 行程： 170mm d、护帮千斤顶 : 护帮千斤顶的缸体用销轴固定在前梁上，活塞杆固定在护帮板上，当千斤顶伸出时，护帮板支撑在煤壁上 ，起到防止煤壁片帮的作用，保证人员安全 。 缸径 /杆径： 100/ 70 推力 /拉力： 247/126（ P= 工作阻力： 299（ P= 行程： 615mm e、捣实千斤顶 ： 捣实千斤顶的 缸体用销轴固定在 摆梁的外套上， 活塞杆固定在 摆梁的捣实梁（内套）上， 活塞杆 伸出推动铲板压实充填物。铲板的多次来回动作使采空区充填物压实充满。 缸径 /杆径： 125/ 80 推力 /拉力： 475（ P=： 1480种千斤顶均 为双作用式液压缸，鼓形密封圈等均采用标准件，导向环材质为聚甲酫，推移、平衡和防运输机下滑千斤顶的缸口固定采用卡环，结构简单可靠，所有千斤顶活塞杆都镀铬。 套设备选型设计 采煤机、刮板输送机、 转载机、 吊挂 式充填输送机和充填液压支架是充填综采工作面的主要设备，要充分发挥综采工作面高产高效的生产能力 ，合理、科学地选择辅助配套设备也是实现这一目标的一个重要方面。 辅助 配套设备主要由转载机、可伸缩带式输送机、可缩桥式中间驱动胶带 转载 机、乳化液泵站、移动变电站、开关群以及控制、通讯和照明系统等组成。 矸石 、 粉煤灰将由 四部 50胶 带输送机 、 可缩桥式 中间驱动 胶带 转载机 运至 23 架后的 0T 型 充填刮板输送机 上。经计算，改造的可缩桥式 中间驱动 胶带 转载 机运输能力 为 100t/h， 与 50胶 带输送机运输能力 匹配 ，可满足运输要求。 如果选用一般的胶带输送机的安装方式，工作面每进一刀，就 需对胶带输送机支架进行调整，劳动强度大，生产环节增多，