采煤简易支架使用现状与改进.pdf

第 l 卷第 4 期 1 9 9 3 年 1 2月 船墨矿业学茂学报 】 Ⅺ 钮 M ⅨI } t T Vo】 S No 4 l 嗡 采煤简易支架使用现状与改进 案 以道 一 一1 机醒系 摘要近年来．筒品支架在中小型煤矿捐到广泛应用．皋文夼绍了几种典型支架的结转 特点和应甩情况．分析了支袈使用中发生挤菜、侧袈的原日．设计了适合不稳定或中等 稳定矿项的简易支撑掩护式支架．围 5 袁 2．参 3 ． 芰 釜 誓迄 童 现 状 ； 设 计 乃 前 分 类 号T D 3 55 ．4 。 ／ ’ 作者简介余以道男 3 6 岁讲师矿业机械 0 概述 敌 式 避 自 l 9 8 5 年迈步式滑移支架在北京矿务局试验成功之后． 甘赢华亭 江西萍乡和湖南 马田等矿区相继研制出1 O 多种不同结构和各具特色的简易支架．目前已在全国2 3 个省使用． 简易支架是介于单体液压支柱配套铰接顶粱和液压支架之闻的一种过渡支架。具有 结构简单 运装方便 适应性强等特点． 1 简易支架结构特点 各矿区根据不同生产 条件研制出的 简易支架．基本组皮部分相同．由顶粱 立柱．移架部分和液控系统组成．根据 不同的移架方式，比较典型的下列 4类。 主要技术特征如表 1 ． 1 ． 1 顶梁滑移式支架 如图l ， 支架顶粱分前 后粱．两者 表 1 简易支架主要技术特征 T a b ． 1 Th e ma i n l mi c a l p m me 【 l i s t o f s i mp l e s u pp o r t s 用弹簧钢板联系．移架时．前，后粱互为支点．迈步滑进．弹簧钢板氍作为移槊导向装 置 又可承受被移粱的 自 萤和援柱力．产生一定的挠度．使其在卸压工况下滑动． 缸葛 日 期 1 9 9 2 1 0 一砑 一 ，， 维普资讯 I 鲁 潭矿业 拳酷掌投 1 蜘 年 月 1 ． 2 双粱并列式支架 如图2顶粱分主．副粱．并列布j ．主． 副粱上分别设有水平滑道和垂直 滑道，由工 字型滑块联系．移桨时．技移粱收缩立拄．沿 垂直滑道下落而脱离矿顶．然后通过推动滑 块在永平滑道内滑动而前移 ． 1 ．前撼曩2 ． 甘 曩 3 、曲扛 4 弹簧螺董5 立甚6 ． 后集 莓 l 硬曩滑耪孟支蕈 Fi ． 1 1 k r o o f t 妇一 ” i 一r ／ p c u p p o r t 3 4 ． A 5 6 生 醚 l ，甘茸曩 土枉 3 ．主曩 ‘ ■扛 5 ．j t央 ‘ ’． 1 曩 雷 2 疋曩并列置支蕈 F 2 1 k d o 曲I e m f 妇一 j 岫 p o i 日 曲一 哪 1 3简易节式支架 I ．甘茸曩 埙曩 ， 立扛 ．弹簧蔫寰 5 主庄6 ．主肇7 ’I 州 轩 ■扛 爿肇 雷3 霄品节置支肇 F 1 k 血印 k n 柚 一邯 e p 0 w 缸 唾 嘣 如图 3由主 ，副槊并列成一组．主．副禁分别有顶粱．立柱和底座．中间由防倒 调槊装置联系．移架时。主．副槊互勾支点，分开移动． 2 使用性能 瞳 4毒 霄 曩 哥 耪 置 支 肇 ● 1 k t h 批啪 h d 臂一■ p 血 一 铆 ‘ 科 俯品支架险用于采蔗工作面的一般支护外．亦可用作放顶煤支架。并已取得较好的 效果．扶结构和使用性能看。俯易支艇具有如下特点 2 J站掏简单．坛装方便 俯易支架的硬粱均为俯单的 箱 焊接件；立硅直接选用煤矿大量使用的单体液压支 柱或略加改造 液控元件选用定型生产的综采支架的部分元件．因此．一般的煤矿机 修厂均可制造和组装．同时．支架解体后的部件一般最置不超过2 o o k g ．外形尺寸能 通过一般断面巷道．在井下不蒜专用设备即可进行折装． 维普资讯 第 B 卷第 4 期 糸已 嚏 采 倚蜀支担使用现状与妻聋 2 ． 2易操作。可 自移 扳动操纵蠲或手持注液枪．支架即可 自移．免除了搬柱建粱的笨重体力劳动． 2 3 投资费用低．生产效率高 除简易节式支椠每架需 1 ．2 5 万元外． 其它类型简易支椠每架约为 O ． 5～ O _ 8 万元． 通常装备一个 l O O m长的采艇工作面支护设备的费用为单体液压支柱配套铰接顶粱约 为7 O 万元；综采支槊约为 4 9 0 ～ 8 4 0 万元而筒易支架约需 7 5 ～ 1 2 0 万元 ． 稍高于 前者 ．只为后者的 1 5 ％ 左右 ． 袁 2 技术经济比较袁 Ta b ． 2 Th e c o mp a r i n g l i s t o f t e e l mi q u c o n o my 从使用情况来看．使用简易支架的经济效益较单体液压支柱支护有显著提高．尤其 是用于放顶藻开采．表 2 是平顶山矿务局高庄矿．使用简易支架放顶煤开采．与单体液 压支柱支护的倾斜长壁分层开采的技术经济对照表．由此可见．回采率上升 4 1 ． 8 ％， 原 煤月产提高 3 0 ． 6 ％， 坑木消耗下降 5 5 ％， 直接工鼓提高 3 5 ％． 2 ． 4整体稳定性差 当矿压较大．尤其是周期来压或受到水平分力时．支架挤槊 倒架现象容易发生． 因此，使用随易支架进行放顶煤开采时．挤 艇 倒架可能会引起工作面推垮的大冒顶事故． 2 ．5 煤层赋条存件适应范围小 现有型式的简易支架在工作面顶．底扳稳定．煤层倾角较小的条{ 孛 1 t 使用情况良 好．但在璜板破碎．底板松软的情况下， ． 支架易前伸后埙，后柱 ‘ 插针 现象严重，有 时甚至被 。 压死 ，造成不能移架．而在放顶煤开采时，顶粱后部 的顶煤放空．后柱失 去支撑力易发生局部连续倒架． 3 改进设想 如前面所述．简易支架在使用性能上虽然没有综采支架先进．但比单体液压支柱支 护具有明显的优势．适合我国中小型矿井 目前的开采条件．但由于本身结构的限制．存 维普资讯 相谭矿业学跪学报 1 9 钉年 l 2 月 在一些隐息．必须对其进行重大革新． 目前使用的简易支架均为支撑式架型，漫据综采支架的使用经验和理论．支撑式支 架只适应直接顶稳定或坚硬．老硬周期来压明显或强烈的条件． 据我国 3 8 个主要矿区 统计。约 8 6 ． 1 6 ％屠不稳定和中等稳定顶板．故大部分矿区宜采用掩护式或支撑掩护式 支架．目前故顶爆开采的综采支槊乜均为后者．可见．简易支架使用中发生挤槊 留 架、后柱失控等现象的漫车原因与支架的结构形式有关．为此．我们设计了如图 5 所示 的支架．在设计中．主要考虑了以下 3 个方面． 蜘 1 ，甘茸幕 埴幕3 、曲扛‘ ．童 i 主鞋 甘连杆 后毫轩 g ． 掩护幕 9．N l RC ． t t l 重5 蕾品上埤掩护盂上毫 ． F ＆础 一* h i n dt y p e P o 。 印 p 。 f 【 3 ． 1 确定适用范围 该支架结构为组装式．能满足中小型矿井巷道断面的运输要求．适用苑囤为倾角小 于 2 5 。 ．中等稳定以下顶板和 1 ． 5 ～ 2 ．2 m左右的中厚煤层． 3 ．2 研制支撑掩护式简易支架 该支架为支撑掩护式浆型，三漫立拄 前一后．与前述简易支架比较．有下 述区别． 增设掩护粱和四连杆机构．使工作空同和采垒区隔开．防止窜矸漏矸；并可承受支 架的水平分力．增强其稳定性． 立柱为将单体液压支柱改造成活塞杆上进出液的双伸缩形式．1 5 } 简化翻造工艺．又 可实现全部动作由操纵固控刽． 移浆油缸安装在底座中同，可增加推溜功能． 在璜粱侧面附设由一十油缸、 漫导向杆组成的简易防倒调架装置．既可在移浆时 导向．又可在倾斜工作面调整支槊的支撑角度． 3 3 保持简易支架的特点 为了满足简易支架结构简单．剖造寥易．置量轻，体积小的要求。为降低造价御造 条件．在该支架的设计中。果取了如下措施。 立柱采用翦倾布置．碱少磺粱 I 端悬臂粱和整体长度，改善顶粱受力条件。 支架处于置高位置时．后连杆接近垂直底座．从而缩短顶粱，掩护粱．底座和连杆 的长度． 维普资讯 苎 童 苎 竺 垒 坠 墨 苎 兰 竺 兰 苎 兰 ． ． ． 兰 采用单摄前连杆。并置于两锃后柱的中同， 窿北 结 构减少支 槊的整 体长度和宽 顶粱 ．底座和掩 护粱 均为箱形焊接捧 ，并采用 局舔 补强 近似等 强度 的设计 方 法，以减轻重量． 简易支撑掩护式支架的主要技术参数为支撑高度 1 ． 4 5 ～ 2 3 5 m ； 最大控顶 疆 2 , 9 m ；立 柱 致 3 靛；工 作 匪 力 8 8 2 k N． 这 次 设计是我们在 简易 支粲发展 中 的一次尝试 。 虽然在结构上略为复杂． 但支架的稳定性． 安全性和工作效率提高了- 操作 更为简便，适用范围更广． 参考文献 1 冉驰东 ． 粟握机董。j 京蔗嶷工业出版挂l 9 锚 l 2 靖蟊矿务局 ．措善主勰放顶 的姐释认识 ． r山 勤与Ⅲ扳管曩-1 f 19 1 t 1 ∞～ 4 5 3 赵蛊璩． 我国技顶拦支颦站糟特点亚盆景趋向．零 ‘ 山压力与璜板管理t l I ， 1 撕 5 o THE CURR NT A PP Ⅱ CATI ON AND L MPROVI NT OF S I M P LE。 COA L一 CUH G SUP PORTS Y u H e P L o f Me 吐 【删 叫DI 由 e 函 B 限 C S i mp l e s u p po r t s h a v e b 。 c n 璐 搴 a v d d d y r e u t l y ．Th i s p a p i n t rod u c e d , s 0 me k i n d o f t h e t y p i a l∞ n 舶眦 出 a 船o f s i mp l e s u p p o r ts a n d s a p p 虹 o Ⅱ y 。 d t h c s q u 0 e a n d b 诎mo t i o n‘ I f l h e s u pp o r t s ， a n d a l ∞d n 。 d t h c d 1 o d 一 e 1 d ～t y p e p o w e *s u p p o r t a d a p t e d f o r t h c l o w O r mi d d l c划 n o o f ． 5 n g s 2 t a b s ．．3 曲． Ke y w o o l s h 灿u I i c u p p o r t ； 础 d e S y n 0 o f也e t u Yu Ya o。 ma l e ，ba rn i n 1 9 5 7 ， k m I 酉．mi n i n g ma c h i n y ． 维普资讯