放顶煤液压支架与后部刮板机配套关系存在问题的分析

高婷婷

摘要：在正常运行时，配备刮板的成套电机往往会突出过载情况下的烧毁故障，阻碍煤炭的顺利开采，从而带来严重的损失。经调查，与后侧连接的刮板机与液压支架间存在某一成套关系。这种机器后部固有头部布置在中间，造成机械扭曲，增加刮板运行时的阻力，带来突发故障。为此，有必要识别两者间的相关性，以消除放顶煤中的常见隐患。

关键词：放顶煤液压支架;后部刮板机;配套关系;存在问题

放顶煤工作面及后侧刮板机常发生突发故障，其原因在于后侧刮板机连接的液压支架搭配不适宜。在这种情况下，刮板机突出了非常态的偏大弯曲。因而，针对这类问题，可延长体系内的中部支架及衔接着的刮板机长度;拓展尾梁体配套的必备支架和前侧梁体固有长度;同时，还应采取更好的采煤方式来解决此类工艺问题。

一、放顶煤液压支架结构形式的发展

法国是最早生产和应用放顶煤液压支架的国家，20世纪60年代法国率先研制出节式放顶煤液压支架，开采特厚煤层并取得成功。20世纪70年代法国、英国、匈牙利、原联邦德国和前苏联等国家又先后研制出插板式、开天窗式和后开门式放顶煤液压支架，使特厚煤层开采工艺有了新的突破，产量和效率不断提高。

我国放顶煤液压支架的研究始于20世纪80年代初，多年来得到了迅速的发展，已成为世界上放顶煤液压支架发展最快、拥有放顶煤液压支架最多的国家。我国首台放顶煤液压支架的试制成功，在煤炭业引起了轰动，使我国特厚煤层开采工艺有了新的突破，产量和效率不断提高。为适应不同地质和煤层条件的需要，出现了高、中、低放顶煤液压支架并存的局面。

高位放顶煤液压支架由于煤口较高，并且朝工作面输送机内放煤，煤尘较大，支架顶梁较短，容易出现架前顶煤放空，而造成支架失稳和移架困难的现象，同时，使顶梁所受的比压较大，使用不久，即为用户所淘汰。

中位放顶煤液压支架的放煤窗口位于支架高度的中部，支架的结构形式多数以单铰取代四连杆机构，改变了顶梁由高到低运动过程中双纽线形运动轨迹，从而影响到支架的受力状态和梁端距的变化范围。同样，以上两种支架都存在支架背煤炭损失无法回收这一缺点，因此出现不久即被低位放顶煤液压支架所取代。

低位放顶煤液压支架的放煤口位置低、尺寸大，而且是连续的，多为插板式，无支架背煤炭损失，放煤在支架后方，放煤效果好，煤尘小;后输送机外运煤顺利，一般无需清理后放浮煤;支架尾梁还可摆头，提高顶煤的回收率。因此，低位放顶煤液压支架一出现，即得到用户的认可。

二、配套关系

筛选出来的放顶煤实例有如下特性：后部刮板机设定好的常规步距，在平日采掘循环中，顺序移架常滑动。刮板机固有的扭曲只含一处，然而放顶煤必备的这类工作面后侧，刮板机并不带有常态运行的倾向，因此带来偏大的机械扭曲。

辨识配套关系可得，过渡支架衔接着的前后位置，刮板机表现出来的中心间距能达到5150mm。中部支架支撑着的这类机械，中心距被测定成4200mm。中部支架特有的过渡位置，前后中心距潜藏了790mm这样的差值。前侧刮板机应能根据拟定好的规格来常态运转。此种情况下，尾部机械固有的两侧会置后790mm。出于这样的配套关联，刮板机暴露出来的头尾位置，带有非常态的双重扭曲段落。这种反常扭曲，增添了运行时段中的功率及阻力。

计算必备数值，含有设定好的运行功率。中部槽荷载的总体煤炭量被拟定为Q，刮板机拟定的总输送量涵盖了每小时900吨，刮板配有的常态链速应能达到每秒钟110m。放顶煤整体架构内，工作面固有的倾角被测定成15°，重力态势下的加速度920N。刮板链条特有的单位质量：每米52130kg。溜槽荷载的总体阻力，含有0.16这一系数。运转时段中的阻力系数被设定成0.13。

三、配套关系中的弊病

经运算可得，放顶煤配有的支架、后侧布设的刮板机潜藏着某一不适当的彼此关系，带来如下的多重弊病：

刮板机固有的头尾配件，长期荷载着非常态这样的扭曲负荷。这种偏大荷载提快了刮板配件的损毁速度，缩减机械年限。增加了初始拟定好的功率驱动，这种情形下会增加额外浪费。

驱动功率递增的态势下，刮板电机配有的上侧构件，常会满载负荷乃至常常过载，配件常被烧毁，从而阻碍了采煤进展。

四、设定化解思路

1、中部固有的液压支架、后侧搭配着的刮板机，中间应能衔接着某一连接链条。这种连接链缩减了首尾固有的置后总长。放顶煤依托的工作面，若设定好的加长总长没能超出3O0mm，可满足平日中的常态采煤。但这样的方式，只属于某一修护手段，不可彻底化解这一疑难。若要化解这样的置后疑难，真正操作时，还应提升原有的职责认识，提升操作水准。

2、中间布设的液压架构含有某一尾部梁体总长。对此，应能增添支架固有的掩护范围，妥善掩盖住体系架构内的刮板机。变更偏软的这类链条长度，让后侧附带着的刮板机可头尾重叠。现存支架被固定住，若要拓展现有的这类梁体，则尾部测定出来的底板间隔会被缩减，干扰了预定的采掘成效。为此，这类方式只适宜新建构好的液压支架。中部支架初始设定的前侧粱体也可被拓展。更换惯用的采掘流程，把采煤装置配有的这类支架，变更为移架态势下的采煤进程。

3、中部支架在特有的移架情形下，可常规采煤。对比这一原理，在推溜情形下，也可拟定某一数值的推移步距。彼此衔接着的刮板中部，可增添近似的这种步距。这样调整后，刮板机搭配着的首尾两侧，中心线被拟定为同一直线。二者特有的彼此间隔被变更为5150mm，从而化解了非常态范畴的刮板配件扭曲。

根据扭曲段的总长体系框架中的移架步距，算出最小数值的精准张力点。根据弯曲段落表现出来的几何关联，算出中部槽扭曲段落特有的中心角度，即R。具体而言，用到如下公式：R=l/2sin（A/2）.在式中，A代表了邻近区段的最大折角，即中部槽凸显出来的这种折角。电机耗费功率，关联着传动体系内的总成效、驱动轮配有的阻力系数。上侧特有的这类驱动阻力被拟定为O.14这样的系数。工作面固有的上侧5m内，并不设定放煤。采纳逐个点运算的流程，算出各个点凸显的张力：108N、137N、379N。

五、解决方案

经过对实际使用状况的了解和对液压支架结构的分析，提出如下解决方案：

1、加长中部液压支架与后部刮板机中间部连接链的长度，减小后部刮板机头尾与中间部的置后量，通过对工作面放顶煤时工况的观察，其加长量小于300mm时，可满足生产要求。这种方案是一种弥补措施，不能彻底解决后刮板机头尾置后中间部的问题，同时还要求放煤操作人员增加责任心，提高操作水平。

2、加长中部液压支架尾梁长度，增加液压支架对后部刮板机的掩护范围，调整软连接链长度，使后部刮板机的头尾和中间部在一条直线上。现有支架结构形式已定，若將现有尾梁加长，则尾梁端部距底板较低，会影响放煤效果，所以此方案只能用于新设计制造的支架。

3、加长中部液压支架的前梁长度，改变采煤工艺，将采煤机在中部液压支架推溜状态下采煤改变为在移架状态下采煤。

中部液压支架在移架状态下采煤，同在推溜状态下采煤相比置后一个推移步距，同理，与之相联接的后部刮板机中部也置后一个推移步距，从而使后部刮板机的头尾和中间部的中心线调整到一条直线上，即前后刮板机的头尾和中间部的中心距为5100mm，从而彻底解决了后部刮板机长期在非正常弯曲下工作的矛盾。

综上所述，加长中部液压支架前梁长度，改变采煤工艺，是解决后部刮板机非正常弯曲的最佳方案，此方案可应用于新设计加工制造的支架上，也可应用于现有支架的改造。

参考文献：

[1]王洪林.放顶煤液压支架的发展状况[J].煤炭技术，2015（01）.

[2]张启飞.探究放顶煤液压支架与后部刮板机配套关系存在问题[J].科技博览，2015（28）.

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