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，在舊式殘煤開采過程中，提高機械化水平是殘煤開采重要的課題。本文以忻州神達集團望田煤礦8號煤層的殘煤長壁大采高綜采為研究背景，采用現場觀測、理論分析、數值模擬等方法，對大采高殘煤開采工作面液壓支架與圍巖關系、工作阻力、支架選型及煤壁片幫控制研究，主要研究內容及結論如下:
　　 1、研究分析了殘存煤柱的現狀、煤層賦存結構及液壓支架所處的位態(tài)

2、。
　　 2、建立舊采殘煤基本頂力學模型，研究支架與圍巖關系，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、針對國內最常用的的大采高兩柱掩護式和四柱支撐掩護式兩種液壓支架架型進行對比分析，架型選擇兩柱掩護式液壓支架。頂梁結構選擇整體頂梁帶伸縮梁結構，有利于增大頂梁前后端的支撐力，伸縮梁上帶護幫板裝置解決端面冒頂及煤壁片幫等問題。
　　 4、對液壓支架工作環(huán)境進行工況分析，主要包

3、括液壓支架承受偏載、扭轉、單點、雙點集中載荷等，通過提高液壓支架關鍵結構件如頂梁鉸接部位、主肋板、頂梁與掩護梁間的銷孔等的剛度和強度來增強抗扭、抗偏載能力。設計機械限位裝置，為千斤頂的最大最小行程留余量防止平衡千斤頂被拉壞。
　　 5、通過UDEC軟件對殘采工作面影響煤壁片幫的因素進行數值模擬，回采實體煤與殘煤對比發(fā)現回采實體煤時護幫板高度設計應該不低于0.28倍的采高，而回采煤柱時，護幫板高度設計應該不低于0.32倍的采高，因

4、此在回采殘煤時護幫板高度應該設計不低于1.76米。支架護幫機構選擇伸縮梁和護幫板分體結構，三級護幫裝置，一級護幫高度為1.2米，總護幫高度1.8米。通過回采實體煤和回采煤柱進行對比發(fā)現，同等工作阻力或者同采高時回采煤柱時煤壁最大破壞深度都比回采實體煤時要大。隨著工作阻力的增大，煤壁最大破壞深度都在減小，但是殘煤比實體煤開采控制煤壁深度時所需的工作阻力大。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米時殘煤開采煤壁破壞深度加快