支架选型计算.doc
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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除支护设备选型(1)工作面顶板管理方式及支架型式国内外长壁工作面生产经验表明,液压支架是工作面装备中对生产能力影响最大的设备,因此必须把支架的可靠性放在首位,不但要稳定可靠,故障率低,而且使用寿命长。近年来液压支架朝重型化发展,结构型式简单实用,支架工作阻力不断增大,一般为6000kN8000kN,最大达到10000kN。根据3号煤层顶、底板条件及工作面采煤设备配套的要求,设计本矿井回采工作面采用全部冒落法管理顶板。并结合工作面最大采高3.3m和邻近矿井机械化开采的实践经验,初步确定选用ZY3300/11/23型掩护式液压支架。1)支架支护强度支架
2、的结构尺寸确定之后,与支架重量和成本关系最大的参数是支架的支护强度。从理论上分析,合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。支护强度过大,不仅增加支架重量和设备投资,而且给搬运、安装带来困难;过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落,使顶板破碎,造成顶板维护困难。因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算,主要以经验法或实测数据,来确定支架的支护强度。支架支护强度采用下列经验公式计算:式中:液压支架的支护强度,MPa;采高,平均2.2m;顶板岩石视密度,一般取2.3t/m3;顶板岩石破碎膨胀系数,一般取1.251.5;工作面倾角,();附加阻力系
3、数,二排柱支架取1.6,单排柱支架取1.2;顶板周期来压动载系数。值可按以下情况选取:周期来压不明显顶板:取1.1;周期来压明显顶板:取1.3;周期来压强烈顶板:取1.51.7。则:2)支架工作阻力支架工作阻力P应满足顶板支护强度要求,即支架工作阻力由支护强度和支护面积所决定。式中:F支架的支护面积,经计算得8.2m。则:对支撑式支架,支架立柱的总工作阻力等于支架工作阻力。对于掩护式和支撑掩护式支架,由于受到立柱倾角的影响,支架工作阻力小于支架立柱的总工作阻力。工作阻力与支架立柱的总工作阻力的比值,称为支架的支撑效率。所以支架立柱的总工作阻力为:式中:掩护式支架取=80%。则:(2)支架初撑力
4、初撑力的大小是相对于支架的工作阻力而言,并与顶板的性质有关。液压支架的初撑力,对支架维护顶板的性能方面,要比工作阻力(支护强度)起着更加显著的作用。有足够初撑力的支架,一开始就能和顶板压力取得平衡,可最大限度地减小顶板下沉;初撑力偏低,要等顶板下沉时才能增阻,会增大顶板的下沉量;初撑力过大,会使顶板反复受拉导致直接顶蠕动,造成直接顶早剥离,使顶板管理困难。所以支架初撑力选择的合理与否,是非常重要的。目前在坚硬、中硬和破碎的顶板条件下,多趋向于采用较高的初撑力。现在支架的设计中初撑力已高达工作阻力(支护强度)的90以上。根据有关资料介绍,初撑力与支护强度的比例关系,以顶板的的稳定性不同,一般在6
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