液壓支架介紹及發展歷程

液壓支架介紹及發展歷程

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的高度，并支撐礦頂，形成一個可移動的井下采煤空間，以便刮板輸送機及采煤機在此空間下作業。液壓支架一般占煤炭采掘系統總價值超過二分之一。
液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結構物。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系統中，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，則該液壓支架對此采面圍巖十分適應。
液壓支架是綜采設備的重要組成部分。它能可靠而有效地支撐和控制工作面的頂板，隔離采空區，防止矸石進入回采工作面和推進輸送機。它與采煤機配套使用，實現采煤綜合機械化，解決機械化采煤工作中頂板管理落后于采煤工作的矛盾，進一步改善和提高采煤和運輸設備的效能，減輕煤礦工人的勞動強度，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生支撐力并實現自動移設來進行頂板支護和管理的一種液壓動力裝置，是綜合機械化采煤不可缺少的配套設備。
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
1.縱橫向穩定性好
2.防護性能強
3.移架速度快
4.對頂板適應性強

液壓支架發展歷程
我國自1973年開始大規模引進德國、英國等國家的綜采設備，經歷了消化、吸收和改進提高的過程，已形成了較完善的設計、制造和科研體系。我國液壓支架的發展歷程可分為以下四個階段：
(1)學習起步階段：我國從20世紀70年代初開始液壓支架的研制工作，基
放頂煤
放頂煤
礎條件很差，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。1964年由太原分院和鄭州煤機廠設計70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產化道路。在廣大科技工作者的辛勤努力下，先后研制出了垛式、節式和掩護式支架。盡管這些支架的性能和可靠性都較差，但為我國液壓支架的發展奠定了基礎，積累了經驗。
(2)引進、消化、吸收、發展階段：20世紀70年代末80年代初我國分三次大規模地引進國外支架，尤其是第三批引進了當時西方國家較為先進的綜采設備共100套，其中的液壓支架主要以二柱掩護式和四柱支撐式為主，支架的參數和性能比以往進口支架有明顯提高。1984年，北京開采所、沈陽所、鄭州煤機廠在沈陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業性試驗，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。
兩柱掩護式
兩柱掩護式
通過消化吸收國外先進技術，科研人員自主開發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支架在較大范圍內得到了推廣使用。這一時期開發出的支架重量普通較輕，如QY31經濟型支架重量僅6T，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，壽命試驗僅8000次，與國外的差距較大。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，立柱千斤頂的密封圈全部為橡膠件，壽命較短。
(3）完善和提高階段：從上世紀90年代中期開始，我國液壓支架進入了快速發展的階段。這時期綜采技術得到推廣，全國的綜采工作面數量有了大幅度的提高，同時液壓支架的使用性能、技術參數、穩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的成功應用，大大地推動了放頂煤液壓支架的快速發展。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）高速發展階段：隨著液壓支架國產化進程的發展和我國高端液壓支架需求量的不斷增加，我國液壓支架技術進入高速發展階段。國內主要的液壓支架生產廠家，如鄭州煤機廠、北京煤機廠、平陽重工等都更加注重液壓支架的自主研發，先后生產出了5m、6m甚至7m的高端液壓支架。在液壓支架結構件的材質方面，對800MPa、900MPa級高強鋼板的焊接性能進行了研究；在液壓支架電液控制技術方面，也進行了研究和開發。我國液壓支架的設計和制造水平逐漸接近國際先進水平。