根据它对顶板的支护作用,可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三种类型。支撑式支架又分为垛式和节式两种。
支柱的数目有两柱、三柱、四柱、五柱、六柱等。它依靠支柱较大的支撑能力,使采空区内的顶板岩石切断垮落,支护工作空间。支撑式支架适用于顶板坚硬完整,周期压力明显或强烈,底板也较坚硬的采煤工作面。掩护式支架主要依靠掩护板把工作面与采空区隔离,防止垮落的矸石窜人工作面。这种支架采用铰接托梁,以适应不平整的顶板条件,用来支护松散破碎的不稳定或中等稳定顶板,但不适用于直接顶坚硬、周期压力明显的工作面。
支撑掩护式液压支架是在支撑式和掩护式支架的基础上发展起来的。一般为四柱式,顶梁较长。它可以在破碎顶板、中等稳定顶板、稳定顶板和松软顶板等条件下适用。支撑掩护式支架主要是以支撑为主,同时兼有掩护作用的一种支架。适用于中等稳定和坚硬顶板。支撑掩护式支架具有:切顶性能好;稳定性好的优点,可以适用于各种类型的顶板,支撑掩护式支架主要是以支撑为主,同时兼有掩护作用的一种支架。
支撑掩护式支架的用途是:支护工作面顶板,掩护采煤机、输送机的工作空间,使采煤机一次采完工作面高度,并由输送机将采下的煤运出,分别通过割煤、移架、推溜等工序组成作业循环,实现综采机械化连续生产。
液压支架是综采工作面支护设备,它的主要作用是支护采场顶板,维护安全作业空间,推移工作面采运设备。液压支架按其结构特点和与围岩的作用关系一般分为三大类,支撑式、掩护式、支撑掩护式。
液压支架是以高压液体为动力,由若千金属构件与液压元件组成的一种支撑和管理顶板的设备。液压支架的种类较多,每种液压支架的结构不尽相同,但根据各部件的作用不同可分为:承载结构件、执行元件、控制元件和辅助装置四大部分。
1.承载结构件
承载构件包括顶梁、底座、掩护、连杆、弹簧支吊架等金属构件。
(1)顶梁
直接与顶板相接触承受顶板载荷的部件叫顶梁。支架通过顶梁实现支撑、管理顶板的功能。顶梁一般有两种结构形式:一种为整体顶梁,这种顶梁的梁体较长,结构简单能顺利通过顶板局部Tr落凹坑,但对顶板台阶的适应有能力差;另一种是分段顶梁,即顶梁分为前梁和后梁两部分,前梁又可分为伸缩式活动前梁、铰接式活动前梁或两者兼而有之的活动前梁。由于分段顶梁铰接处的纵向间隙和销轴可以允许各段之间相互有稍许扭转,因而比整体顶梁容易满足刚度要求。
伸缩式活动前梁可在伸缩千斤顶的作用下向煤壁方向伸出和收回,及时支护采煤机割煤后所暴露的顶板.实现立即支护。当采煤工作面出现较严重的片帮时,伸缩梁可直接插人煤壁进行支护。因此,在顶板破碎、片帮现象严重的工作面,多采用带伸缩式活动前梁的支吊架。
校接式活动前梁又称摆梁,即在前梁千斤顶的作用下,可沿与顶梁铰接的铰接轴向上或向下摆动一定角度,以改善支架的接顶情况,从而可提高支架对靠近煤壁顶板的支撑能力。
(2)掩护梁
阻挡采空区冒落的歼石窜人工作面并承受采空区冒落歼石的载荷和承受顶板通过顶梁传递的水平推力的部件叫掩护梁。掩护梁是掩护式和支撑掩护式支架的特征部件之一。掩护梁与前后连杆、底座共同组成四连杆机构,承受支架的水平分力。当底板不平时,掩护梁还将承受扭转载荷。掩护梁一般做成箱形整体结构,也有做成左、右对分结构的。
(3)前后连杆
前后连杆只有掩护式和支撑式支架才安设。前后连杆与掩护梁、底座组成的四连杆机构,既可承受支架的水平分力,又可使顶梁与掩护梁的铰接点在支架调高范围内做近似的直线运动,使支架的梁端距基本保持不变,从而提高了支架控制顶板的可靠性。前后连杆一般采用箱形分体式结构。即左、右各一件。后连杆常
(1)支撑式支架的结构简单、支撑力大、切顶效果好,适用于矿压较大和有明显周期来压的中硬和坚硬顶板的工作面,但挡矸性能差,在直接顶松软或破碎的工作面,不宜采用支撑式支架
(2)掩护式液压支架顶梁长度短、支架的控顶距离小,每架支架承受的顶板压力不大,且对新暴露的顶板的反复支撑与卸载的次数少,有利于防止顶板的破坏,顶梁的支撑力靠近煤壁,新暴露出的顶板能得到及时的有效的支护,有利于减少顶板的离层和下沉,同时用掩护梁来隔离采空区冒落的矸石,挡矸效果好。
缺点是空间小、通风断面小,在直接顶坚硬和有明显周期来压的工作面中,不宜使用掩护式液压支架
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