液壓支架介紹及發(fā)展歷程

液壓支架介紹
液壓支架在煤礦開采過程中用于控制采煤工作面礦頂?shù)母叨?，并支撐礦頂，形成一個(gè)可移動(dòng)的井下采煤空間，以便刮板輸送機(jī)及采煤機(jī)在此空間下作業(yè)。液壓支架一般占煤炭采掘系統(tǒng)總價(jià)值超過二分之一。
液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結(jié)構(gòu)物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍巖相互作用的力學(xué)系統(tǒng)中，若液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線，則該液壓支架對(duì)此采面圍巖十分適應(yīng)。
液壓支架是綜采設(shè)備的重要組成部分。它能可靠而有效地支撐和控制工作面的頂板，隔離采空區(qū)，防止矸石進(jìn)入回采工作面和推進(jìn)輸送機(jī)。它與采煤機(jī)配套使用，實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化，解決機(jī)械化采煤工作中頂板管理落后于采煤工作的矛盾，進(jìn)一步改善和提高采煤和運(yùn)輸設(shè)備的效能，減輕煤礦工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，最大限度保障煤礦工人的生命安全。
液壓支架主要用途
液壓支架是一種利用液體壓力產(chǎn)生支撐力并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移設(shè)來進(jìn)行頂板支護(hù)和管理的一種液壓動(dòng)力裝置，是綜合機(jī)械化采煤不可缺少的配套設(shè)備。
液壓支架適用范圍
液壓支架主要用于水平面和小于等于10度的緩傾斜厚煤層沿底板一次放頂煤采全高開采的長(zhǎng)壁綜采工作面，也適用于急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤綜采工作面。
液壓支架性能特點(diǎn)
1.縱橫向穩(wěn)定性好
2.防護(hù)性能強(qiáng)
3.移架速度快
4.對(duì)頂板適應(yīng)性強(qiáng)

液壓支架發(fā)展歷程
我國(guó)自1973年開始大規(guī)模引進(jìn)德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的綜采設(shè)備，經(jīng)歷了消化、吸收和改進(jìn)提高的過程，已形成了較完善的設(shè)計(jì)、制造和科研體系。我國(guó)液壓支架的發(fā)展歷程可分為以下四個(gè)階段：
(1)學(xué)習(xí)起步階段：我國(guó)從20世紀(jì)70年代初開始液壓支架的研制工作，基
放頂煤
放頂煤
礎(chǔ)條件很差，一切都是從零開始，所需的板材、管材及液壓管膠等都需要研制及試驗(yàn)。1964年由太原分院和鄭州煤機(jī)廠設(shè)計(jì)70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國(guó)產(chǎn)化道路。在廣大科技工作者的辛勤努力下，先后研制出了垛式、節(jié)式和掩護(hù)式支架。盡管這些支架的性能和可靠性都較差，但為我國(guó)液壓支架的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)。
(2)引進(jìn)、消化、吸收、發(fā)展階段：20世紀(jì)70年代末80年代初我國(guó)分三次大規(guī)模地引進(jìn)國(guó)外支架，尤其是第三批引進(jìn)了當(dāng)時(shí)西方國(guó)家較為先進(jìn)的綜采設(shè)備共100套，其中的液壓支架主要以二柱掩護(hù)式和四柱支撐式為主，支架的參數(shù)和性能比以往進(jìn)口支架有明顯提高。1984年，北京開采所、沈陽(yáng)所、鄭州煤機(jī)廠在沈陽(yáng)蒲河礦進(jìn)行我國(guó)第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗(yàn)，繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架，成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。
兩柱掩護(hù)式
兩柱掩護(hù)式
通過消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，科研人員自主開發(fā)了多種不同用途的液壓支架，具有代表性的支架有QY系列和ZY系列支架，其中QY31和ZY35支架在較大范圍內(nèi)得到了推廣使用。這一時(shí)期開發(fā)出的支架重量普通較輕，如QY31經(jīng)濟(jì)型支架重量?jī)H6T，支架的工作阻力也偏小，二柱支架一般在2000～3500kN，四柱支架一般在3000～4600kN。支架的可靠性比較差，壽命試驗(yàn)僅8000次，與國(guó)外的差距較大。在支架的控制方面，操縱閥主要以ZC片閥為主，流量只有80L/min。乳化液泵站流量一般為80～200L/min，支架的移架速度較慢，一般在20～30s/架，立柱千斤頂?shù)拿芊馊θ繛橄鹉z件，壽命較短。
(3）完善和提高階段：從上世紀(jì)90年代中期開始，我國(guó)液壓支架進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。這時(shí)期綜采技術(shù)得到推廣，全國(guó)的綜采工作面數(shù)量有了大幅度的提高，同時(shí)液壓支架的使用性能、技術(shù)參數(shù)、穩(wěn)定性和可靠性也有了明顯的提高，支架的架型不斷地豐富。特別是放頂煤開采技術(shù)的成功應(yīng)用，大大地推動(dòng)了放頂煤液壓支架的快速發(fā)展。放頂煤液壓支架的架型按放煤位置分有高位、中位、低位放頂煤支架；按四連方向來分有正四連桿和反四連桿放頂煤支架等。
(4）高速發(fā)展階段：隨著液壓支架國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的發(fā)展和我國(guó)高端液壓支架需求量的不斷增加，我國(guó)液壓支架技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展階段。國(guó)內(nèi)主要的液壓支架生產(chǎn)廠家，如鄭州煤機(jī)廠、北京煤機(jī)廠、平陽(yáng)重工等都更加注重液壓支架的自主研發(fā)，先后生產(chǎn)出了5m、6m甚至7m的高端液壓支架。在液壓支架結(jié)構(gòu)件的材質(zhì)方面，對(duì)800MPa、900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板的焊接性能進(jìn)行了研究；在液壓支架電液控制技術(shù)方面，也進(jìn)行了研究和開發(fā)。我國(guó)液壓支架的設(shè)計(jì)和制造水平逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平。