殘采大采高液壓支架選型研究.pdf

1、提高資源回收率是煤炭開采永恒的主題，舊式房柱式、刀柱式開采回收率不足30％造成資源大量的浪費(fèi)，在舊式殘煤開采過程中，提高機(jī)械化水平是殘煤開采重要的課題。本文以忻州神達(dá)集團(tuán)望田煤礦8號(hào)煤層的殘煤長壁大采高綜采為研究背景，采用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、理論分析、數(shù)值模擬等方法，對(duì)大采高殘煤開采工作面液壓支架與圍巖關(guān)系、工作阻力、支架選型及煤壁片幫控制研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 1、研究分析了殘存煤柱的現(xiàn)狀、煤層賦存結(jié)構(gòu)及液壓支架所處的位態(tài)

2、。
　　 2、建立舊采殘煤基本頂力學(xué)模型，研究支架與圍巖關(guān)系，壓架分析及超前煤柱失穩(wěn)，最后用估算法得出合理的工作阻力為8161KN。
　　 3、針對(duì)國內(nèi)最常用的的大采高兩柱掩護(hù)式和四柱支撐掩護(hù)式兩種液壓支架架型進(jìn)行對(duì)比分析，架型選擇兩柱掩護(hù)式液壓支架。頂梁結(jié)構(gòu)選擇整體頂梁帶伸縮梁結(jié)構(gòu)，有利于增大頂梁前后端的支撐力，伸縮梁上帶護(hù)幫板裝置解決端面冒頂及煤壁片幫等問題。
　　 4、對(duì)液壓支架工作環(huán)境進(jìn)行工況分析，主要包

3、括液壓支架承受偏載、扭轉(zhuǎn)、單點(diǎn)、雙點(diǎn)集中載荷等，通過提高液壓支架關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件如頂梁鉸接部位、主肋板、頂梁與掩護(hù)梁間的銷孔等的剛度和強(qiáng)度來增強(qiáng)抗扭、抗偏載能力。設(shè)計(jì)機(jī)械限位裝置，為千斤頂?shù)淖畲笞钚⌒谐塘粲嗔糠乐蛊胶馇Ы镯敱焕瓑摹?br>　　 5、通過UDEC軟件對(duì)殘采工作面影響煤壁片幫的因素進(jìn)行數(shù)值模擬，回采實(shí)體煤與殘煤對(duì)比發(fā)現(xiàn)回采實(shí)體煤時(shí)護(hù)幫板高度設(shè)計(jì)應(yīng)該不低于0.28倍的采高，而回采煤柱時(shí)，護(hù)幫板高度設(shè)計(jì)應(yīng)該不低于0.32倍的采高，因

4、此在回采殘煤時(shí)護(hù)幫板高度應(yīng)該設(shè)計(jì)不低于1.76米。支架護(hù)幫機(jī)構(gòu)選擇伸縮梁和護(hù)幫板分體結(jié)構(gòu)，三級(jí)護(hù)幫裝置，一級(jí)護(hù)幫高度為1.2米，總護(hù)幫高度1.8米。通過回采實(shí)體煤和回采煤柱進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，同等工作阻力或者同采高時(shí)回采煤柱時(shí)煤壁最大破壞深度都比回采實(shí)體煤時(shí)要大。隨著工作阻力的增大，煤壁最大破壞深度都在減小，但是殘煤比實(shí)體煤開采控制煤壁深度時(shí)所需的工作阻力大。隨著采高的加大，煤壁片幫深度都在增加，但是采高大于4.5米時(shí)殘煤開采煤壁破壞深度加快