综采工作面液压支架选型设计

崔俊波

（刘庄煤矿综安三队，安徽 阜阳 236000）

综采工作面支架选型设计是工作面安全高效生产的重要保障，其影响因素很多，通常我们根据顶板分类及类似条件的矿压显现结合计算公式确定支架支护阻力。

1 架型选择

①对于直接顶分类属于1、2类，基本顶分类属于I、Ⅱ级的工作面，其老顶来压步距小，来压相对稳定，来压时强度缓和，端面不稳定，受移架影响较大。②对于直接顶分类属于3、4类，基本顶分类属于Ⅲ、Ⅳ级的工作面，老顶来压步距大且面向分布不均，直接顶稳定。要求支架支撑能力足够，能抗水平推力并且及时切顶。③采高对支架工作阻力影响也较为重要。采高加大，冒落范围加大，矿压显现强烈，对支架工作阻力要求增加，且装置设计应能防片帮、漏顶，提高支架高度很重要。④液压支架控制方式有手动、液压及电液控制系统，我国多用手动控制。⑤目前通用的有两柱掩护式和四柱式支撑掩护式两大类的支架。两柱掩护式支架在顶板条件恶劣的煤层中，有明显的不足，如对坚硬顶板，它的切顶性能远不及四柱支撑掩护式；对顶板特松软的情况下它的顶梁调平困难，维护顶板、防止架前片冒的性能也不如四柱支撑掩护式，四柱支撑掩护式支架架型图如图1所示。

2 支架高度的确定

确定支架高度的主要因素是煤层厚度、采高及运输条件，某面煤厚0.4～5.9m，一般情况下，支架的最大高度应至少为5.9m，但是由于11-2煤质松软，为防止和减轻煤壁片帮，机采高定为2.0～3.98m，大多数情况支架不需要升的太高，而且支架最大高度的增大，要导致最低运输高度的加大，给运输、安装造成困难，综合各方面因素，支架的支撑高度确定在1.8～3.8m，运输高度2.0～2.1m，加平板车高也不超过2.5m，基本能满足运输和安装的需要，最大高度4.5m，采高达3.5m～3.8m左右。

表1 支架流量系统参数

图1 四柱支撑掩护式支架架型

3 支架工作阻力和初撑力的确定

综合研究计算支架工作阻力为5488kN，由于本工作面是在采区边缘防水煤柱下开采，某矿区曾有过防水煤柱下开采压死埋架的历史，而其原因尚未完全清楚，同时我国现存计算支架工作阻力的理论方法没有考虑岩层的构造应力，亦有待完善之处。为确保万无一失，因此，工作阻力选择为6400kN，标准立柱缸径选Φ230mm，初撑力确定为4653kN。约占支架额定工作阻力的74%。

4 液压支架应达到的移架速度和液压系统流量

为了保证高产高效工作面采煤机连续割煤，整个工作面移架速度应不小于采煤机连续割煤的平均割煤牵引速度。实践证明，移架速度高于采煤机牵引速度有利于高产高效。

某矿1724（1）工作面顶板条件不好，要求带压移架，底板也较软，有时还会遇到更松软的煤底，尤其是俯斜开采，工作面淋水涌入机道，会软化底板，易造成支架钻底，这些都给实现快速移架带来了难度。本面基于以上选择ZZ6400/18/38型支架的主要性能参数为：初撑力为4653KN，为工作阻力的72.7%，支架的比压2.07MPa，支架宽度：1.43～1.60m，支架高度能适应2.2～4.5m，在后期工作面回采过程中，安全阀开启较少，满足了综采面的安全高效生产。

[1]刘文斯.周源山煤矿22110综采工作面液压支架选型设计[J].采矿技术，2010（S1）：186-187.

[2]陈贵，常聚才.朱仙庄矿10煤综采液压支架选型分析[J].煤矿机械，2011（04）：23-24.