ZF15000尾梁插板式放顶煤液压支架的选型设计.pdf

科技情报开发与经济SCI-TECH INATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY2011 年第 21 卷第 17 期 同煤集团在建的 6 个千万吨级矿井，有一个显著的共同特 点， 就是可采储量大， 煤层厚度大可达 10 m 至 20 m 之多， 所以 作为综合机械化、 高产高效工作面的主要设备之一的液压支架， 就成了矿井能否高效生产、 安全生产的决定因素。根据大同煤田 煤炭赋存与煤矿近年来使用液压支架的实际情况，笔者将详细 介绍尾梁插板式低位放顶煤 ZF15000/27.5/42 大阻力支撑掩护式 液压支架的组成及作用。 1液压支架的选型设计 在实际生产中， 不同的煤层厚度， 不同的开采方式， 对应的 液压支架是不同的。表 1 为厚煤层开采方式与对应的液压支架 分类表。 1.1液压支架的金属部件 图 1 为 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架实物图。由图 1 可 知， ZF15000 的金属部件有前梁、 护帮板、 伸缩梁、 顶梁、 侧护板、 掩护梁、 前后连杆、 底座、 尾梁、 插板、 推移杆等。 1.2液压支架的主要技术特征 液压支架的主要技术特征见表 2， 立柱和主要千斤顶的技术 参数见表 3。 1.3液压支架各部分的组成及其作用 1.3.1前梁构件 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架前梁构件主要由前梁、 伸 缩梁、 护帮板等组成。它在顶梁前部铰接， 和顶梁一起支护顶板， 伸缩梁起到及时支护顶板作用， 护帮板可翻转， 对比较破碎的顶 煤或岩石进行及时支护， 对煤壁起到防止片帮作用。图 2 为前梁 构件结构图。 1.3.2顶梁构件 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架顶梁为组合结构，是通过 组焊箱形变断面结构而形成的。它是支架的主要承载部件， 接触 并支撑顶板， 主要作用有 支撑岩石及煤的负载； 通过反复推压 文章编号 1005－6033 （2011 ） 17－0198-03收稿日期 2011－04－29 ZF15000 尾梁插板式放顶煤液压支架的选型设计 王成毅 （同煤集团中央机厂， 山西大同， 037001 ） 摘要厚煤层开采技术和配套设备研制是当今世界主流攻关方向。详细介绍了 ZF15000/27.5/42 型大阻力支撑掩护式放顶煤液压支架的选型设计， 阐述了尾梁插板式 低位放顶煤液压支架特点， 确定了采放比、 工作阻力及初撑力， 探讨了支架顶梁、 掩护 梁和底座各部分的设计思路及其作用。 关键词 液压支架； 选型设计； 大采高； 大阻力 中图分类号 TD355.3文献标志码 A 表 1厚煤层开采方式与对应的液压支架分类 连接头 底座 立柱 护帮板 伸缩梁 前梁顶梁侧护板 掩护梁侧护板 尾梁 后连杆 前连杆 插扳 分层开采法 顶煤冒落法 一次采全高法 对应铺网液压支架 对应放顶煤液压支架 对应大采高液压支架 图 1ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架 表 2液压支架技术参数表 项目 高度 （最低/最高 ） /mm 宽度 （最小/最大 ） /mm 中心距/mm 初撑力/工作阻力/kN 对底板平均比压/MPa 项目 立柱类型/缸径/mm 工作阻力/kN 推移千斤顶类型/缸径/mm 推力/拉力/kN 前梁千斤顶类型/缸径/mm 初撑力/工作阻力/kN 拉后溜千斤顶类型/缸径/mm 推力/拉力/kN 参数 双作用/d 3604 3 750 双作用/d 1801 473/798 双作用/d 1802 798/1 071 双作用/d 1401 483/305 表 3立柱和主要千斤顶技术参数表 护帮板 伸缩梁前梁 图 2前梁构件结构图 198 顶煤， 可以压碎坚硬的顶煤； 为工人提供一定的安全空间。顶梁 前端铰接前梁构件， 活动侧护板安装在顶梁一侧， 活动侧护板的 千斤顶和弹簧套筒隐藏在顶梁体内。图 3 为顶梁结构图。 1.3.3掩护梁构件 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架掩护梁上端与顶梁铰接， 下端与连杆连接， 可与前后连杆、 底座相连组为大的机构， 主要 作用有 接受上顶的侧向力和水平力， 增加支架的抗扭能力； 前 后连杆、 底座与掩护梁形成四连杆， 梁端距在可控之中； 维护工 作空间， 防止后部落煤。掩护梁结构是整体箱形变断面结构， 亦 用钢板拼焊而成， 掩护梁的活动侧护板采用单侧活动方式， 其千 斤顶和弹簧套筒均能在腔体之内运动。图 4 为掩护梁结构图。 1.3.4底座构件 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架底座具有很强的传递顶板 压力和稳定支架作用， 不但具有强大的刚度和强度， 而且具有很 强的适应起伏不平底板的能力， 并且对底板接触比压还小。其作 用有 是液压控制装置、 推移装置、 立柱安装的基础； 给工人提供 活动空间； 具有一定的排矸挡矸作用； 是支架的稳定基石。底座 为整体式刚性底座， 底座前部用厚钢板过桥连接， 后部用箱形结 构连接， 底座中后部底板敞开， 便于浮煤及碎石排出。底座前端 为大圆弧结构， 防止移架时啃底。图 5 为底座结构图。 1.3.5前后连杆 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架前后连杆上下分别与掩护 梁与底座铰接， 形成典型的四连杆。前后连杆均为组焊的整体箱 形结构， 前连杆是双连杆， 后连杆是单连杆。前后连杆具有很强 的抗拉抗压和抗扭性能。 1.3.6尾梁构件 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架尾梁可以摆动放落顶煤， 它与掩护梁铰接， 有两个尾梁千斤顶作支撑， 移架后垮落的顶煤 直接压在尾梁上， 是放顶煤非常有用的部件。尾梁采用整体箱形 结构， 用钢板拼焊而成， 前部留有插板千斤顶耳座， 两侧后部留 有尾梁千斤顶耳座， 尾梁内留有装插板的空间。 1.3.7插板 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架插板由插板千斤顶与尾梁 相连， 处于尾梁内部， 是实现放顶煤的直接部件。插板是由钢板 拼焊的等断面结构， 插板千斤顶耳座放在插板内部， 这样不但便 于插板的安装， 也增大了插板强度。 1.3.8推移机构 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架推移机构包括推移千斤 顶、 连接头、 推移杆和销轴等组成， 实现推移输送机和拉架动作。 推移机构是等断面的箱型焊接组成的， 采用铰接式长推杆结构， 由前、 后推杆铰接， 易于拆装， 适应范围广。前、 后推杆均有导向 条， 其作用是为推移千斤顶导向并能阻挡输送机下滑。 2防护装置及放顶煤装置 2.1防护装置 支架性能的好坏和对工作面地质条件的适应性，在很大程 度上取决于防护装置的设置和完善程度。 ZF15000/27.5/42 放顶 煤液压支架设有比较完善的防护装置， 性能可靠， 主要包括侧护 板、 护帮板等机构。 2.1.1侧护板 设置侧护板， 提高了支架掩护和防矸性能， 一般情况下， 支架 顶梁和掩护梁设有侧护板。侧护板通常分为固定侧护板和活动侧 护板两种， 左右对称布置， 一侧为固定侧护板， 另一侧为活动侧护 板， 固定侧护板可以是永久性的也可以是暂时的 （也称为双向可调 活动侧护板 ） 。暂时性固定侧护板可以在调换工作面方向时， 改作 活动侧护板， 而此时另一侧的活动侧护板改为固定侧护板。 活动侧护板一般都是由弹簧套筒和千斤顶控制。侧护板的主 要作用有 一是阻挡矸石， 即使在降架过程中， 由于弹簧套筒的作 用， 使活动侧护板与邻架固定侧护板始终相接触， 能有效阻矸。二 是通过操作侧推千斤顶， 使用侧护板调架， 有支架防倒作用。 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架顶梁和掩护梁设有一侧活 动侧护板， 另一侧为固定侧护板， 两个弹簧套筒和两个千斤顶控 制顶梁活动侧护板。弹簧套筒是由弹簧筒、 导杆、 弹簧组成， 侧护 板是采用直角对焊的钢板结构，侧板上的耳子是在运输时固定 活动侧护板用的。 2.1.2护帮板 护帮装置铰接在前梁的下部的伸缩梁上。护帮板在前端， 护 帮千斤顶与托板连接。需护帮时可操作护帮千斤顶， 使护帮板下 部贴紧煤壁。在采煤机到来之前一定要收回护帮装置， 使采煤机 顺利通过， 并防止滚筒割前梁。当前方片帮， 梁端距过大时， 可先 推出护帮板， 但在采煤机通过之前必须收回帮护板。当顶板发生 图 3顶梁结构图 挡销板套筒 顶板组件 柱窝 侧护板主筋板 图 4掩护梁结构图 弯板 背板 套筒盖板 连接孔 主筋板 图 5底座结构图 主筋板底板 柱窝过桥 挡销板 防滑板 王成毅ZF15000 尾梁插板式放顶煤液压支架的选型设计本刊 E-mailbjb＠sxinfo．net科技论坛 199 99999999999999999999999999999999999999999 科技情报开发与经济SCI-TECH INATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY2011 年第 21 卷第 17 期 冒落或梁端距过大时， 护帮板可翻转， 可对煤壁上方顶板进行临 时支护。 2.2放顶煤机构 ZF15000/27.5/42 放顶煤液压支架为低位尾梁插板式放顶煤 支架， 放顶煤机构位于掩护梁的后端， 主要包括尾梁、 插板、 插板 千斤顶及尾梁千斤顶等。放煤时， 只要将插板收回并摆动尾梁， 垮落的顶煤即可从尾梁后部流进输送机。 参考文献 ［1］ 鲁忠良， 景国勋， 肖亚宁.液压支架设计使用安全辨析 ［M］ . 北京 高等教育出版社， 2001. ［2］ 谢锡纯， 李晓豁.矿山机械与设备 ［M］ .北京 机械工业出版 社， 2003. ［3］ 孙九如， 徐蒙良， 卢维冬.采掘机械 ［M］ .上海 上海科学技术 出版社， 2008.（责任编辑 李敏 ） ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ 第一作者简介 王成毅， 1964 年生， 1991 年毕业于山西矿业 学院采煤工程专业， 工程师， 同煤集团中央机厂， 山西省大同市， 037001. The Lectotype Design of ZF15000 Tail－beam Inserter－type Hydraulic Support for Top Caving Coal Mining WANG Cheng-yi ABSTRACT The thick coal bed mining technique and associated equipment development are the mainstream research directions in the world. This paper introduces in detail the lectotype design of ZF15000/27.5/42 large residence chock－ shield hydraulic support for top caving coal mining, expounds the features of tail －beam inserter －type low －position hydraulic support for top caving coal mining, determines the ratio of mining height to caving height, working resistance and setting load, and probes into the design idea of all parts such as the support’ s upper beam, shield beam and base and the functions of each part. KEY WORDS hydraulic support; lectotype design; large mining height; large resistance 我国地域辽阔， 气候复杂， 绝大多数的混凝土施工都在室外 露天环境中进行， 不可避免地会受到气候的影响。作为结构承载 材料， 混凝土与钢、 木、 砌体不同， 其在施工时并无强度， 而必须 在模板内浇筑成型硬化到一定程度后， 才具备承载条件。北方的 广大地区每年都有较长的负温天气，这就要求选择正确的施工 方法在低温天气施工， 把低温对混凝土的影响降至最低， 从而取 得较好的技术经济效果。下面就低温对混凝土的性能影响及防 治措施发表一点粗浅看法。 1低温条件对混凝土性能的影响 1.1低温条件对混凝土早期性能的影响 有实验证明 在浇筑混凝土时降低温度， 会延长混凝土的初 凝和终凝的时间， 终凝时间的延长比初凝时间的延长要更明显。 温度低的时候， 混凝土的表面会有一层凝结水， 由于蒸发小， 水 会长时间停留，如果抹面时不清除凝结水而被压入了混凝土当 中， 就会加大外围混凝土的水灰比， 使得混凝土强度、 表面抗渗 文章编号 1005－6033 （2011 ） 17－0200-03收稿日期 2011－04－30 浅谈低温对混凝土性能的影响及防治措施 赵冬梅 （山西义棠煤业有限责任公司， 山西介休， 032000 ） 摘要 混凝土浇筑时的环境温度、 混凝土温度、 模板温度等对混凝土质量性能影响很 大。在总结低温条件对混凝土质量影响的基础上， 认为控制混凝土出模、 浇筑的温度和 掌握好浇筑后养护对混凝土性能至关重要。 关键词 低温条件； 混凝土性能； 混凝土施工 中图分类号 TU755文献标识码 A 200