伊犁永宁煤业化工有限公司潘津煤矿综放工作面液压支架方案郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院二零一一年七月郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院技术文件 1一、 设计依据首采区为井田内 22 号煤开采范围，为一单翼采区。采区走向长0.61.2km，倾斜宽 0.30.5km，面积约 0.5km2，可采储量 220.7 万 t，服务年限 1.9a。首采区构造简单，煤层倾角 1128。首采区共有 4 个钻孔，据钻孔统计，22 号煤层厚 1.965.70m，平均厚 4.07m，煤层结构简单，无夹矸，赋存较稳定。22 号煤层顶板为粉砂岩、细砂岩，为半坚硬岩层，灰色粉砂岩为直接顶板，胶结致密，性脆，细砂岩顶板胶结好。底板为粉砂岩，为半坚硬岩层，钙泥质胶结，致密、性脆。煤层顶、底板均为软弱岩石，稳固性差，其裂隙发育，易沿裂隙产生开裂或侧向胀裂。根据煤层间距，22 号煤层单独开采，后期 23-25 和 26 号煤层联合开采。考虑首采区服务年限较短、22 号煤层硬度较大等因素，初期沿 22 煤层布置采区下山，在满足通风、运输、行人的前提下，布置轨道、运输和回风三条下山。23-25 号煤层平均厚度 17.03m，26 号煤层平均厚度 30.42m，平均间距2.74m，属于厚巨厚煤层，需倾斜分层开采。根据煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范 （AQ1055-2008）要求 “采用倾斜分层或水平分层采煤法时，采区上山应布置在岩石中或不易自燃煤层中。 ”23-25、26 号煤层需倾斜分层开采，且都属易自燃煤层，煤层间距又较小，故设计考虑23-25、26 号煤层采用联合开采，在 26 号煤层底板岩石中布置轨道、运输和回风三条下山，上距 26 煤层 15m 左右。煤层富水性弱，含水量小，水文地质条件中等。煤层瓦斯含量低，煤层易自燃，煤尘有爆炸性。郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院技术文件 2二、综放液压支架方案1、工作阻力确定（1）岩重法岩重法是以支架承受的顶板载荷与开采厚度近似成直线关系增长的观点来确定支架的载荷，单位面积上支架承受载荷相当于 68 倍采高岩石重量。 8Nh.9PP支护强度，KN/m2N支架载荷相当采高岩重的倍数 ，取 N68h煤层的采高，m 取 2.8m顶板岩石的密度，2.6103kg/m3则 P= =9.8(68)2.82.6103=0.440.58MPa，取8Nh.90.6MPa，即不小于 0.6MPa；液压支架工作阻力 Q= P(BcSc)式中： Q支架工作阻力，kNP 支护强度， kN/ m2Bc支架控顶距离，取 4.0mSc支架中心距，1.5 m液压支架工作阻力 Q600（4.01.5 ） 3600 kN（2）按冒落充填法进行计算支护强度:PsnM/（K p-1） 错误！未找到引用源。式中：P s支护强度，kN/ m 2 ；M采煤高度， 取 2.8m； 郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院技术文件 3Kp岩石碎涨系数，取 1.35 ；n支架受力不均匀系数，根据煤层取 3.0；顶板岩石容重 ，2.6 t/ m 3代入上式 支护强度 P s =3.02.8/(1.35-1) 错误！未找到引用源。2.69.8611kN/m 2液压支架工作阻力 Qs= Ps(BcSc)式中： Qs支架工作阻力，kNPs支护强度，kN/ m 2Bc支架控顶距离，取 4.0mSc支架中心距，1.5 m液压支架工作阻力 Qs611（4.01.5 ） 3666 kN结合周边等煤矿的开采矿压显现情况，支架工作阻力的选择应留有一定的富裕量，实际最终确定的中部支架工作阻力为 4400KN，支架按照目前实际测量的煤层厚度，支架高度确定为最低 1.8 米，最高 3.0 米；由于放顶煤工作面机头、机尾两端矿压显现较大的客观条件，过渡支架的工作阻力提高到 4800KN，高度为最低 2.0 米，最高 3.2 米。中间支架的型号确定为 ZF4400/18/30 型低位放顶煤液压支架过渡支架的型号确定为 ZFG4800/20/32 型反四连杆低位放顶煤液压支架2、中部支架 ZF4400/18/30 主要技术参数主要技术参数支架架型： 四柱支撑掩护式放顶煤支架支架高度： 1800mm3000mm支架宽度: 1430mm-1600mm初撑力： 3956KN ( P=31.5 MPa )工作阻力: 4400KN ( P=35 MPa )支护强度： 0.7Mpa(平均)底板比压： 1.8Mpa(平均)支架中心距： 1500mm推移行程： 700mm（步距 630mm）泵站压力： 31.5 MPa操作方式： 本架操作立柱及千斤顶技术参数立柱 型 式 单伸缩缸 径 /柱 径 200/185mm初撑力 989 KN( P=31.5 MPa )工作阻力 1100 KN(P=35MPa)推移千斤顶 型 式 双作用油缸内径 140 mm郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院技术文件 1活塞杆直径 85 mm行 程 700 mm推溜力 306 KN 拉架力 485 KN尾梁千斤顶 型 式 双作用油缸内径 140 mm活塞杆直径 105 mm工作阻力 585 KN(P=38MPa)插板千斤顶型 式 双作用油缸内径 80 mm活塞杆直径 60 mm推力/拉力 158/69KN侧推千斤顶型 式 普通油缸内径 63 mm活塞杆直径 45 mm行 程 170 mm推 力 98 KN拉 力 48KN拉后溜千斤顶 郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院技术文件 2型 式 双作用油缸内径 100 mm活塞杆直径 70 mm行 程 700 mm拉 力 126 KN护帮千斤顶 型 式 双作用油缸内径 100 mm活塞杆直径 70 mm 3、中部支架的主要特点:1 支架采用四柱支撑掩护式低位放顶煤液压支架。2 支架采用整体顶梁带护帮机构。3 支架侧护板为双侧活动结构，使用时一侧固定，一侧活动。4 支架底座采用刚性底座，中部全开档结构，倒装推移千斤顶，长推杆。5 支架顶梁预留防倒装置的连接座，底座预留运输机防滑的连接位置。4、液压系统配置：1 支架采用大流量操作系统,支架架间主进液管路选用 31.5D 高压胶管，架间主回液胶管选用 B40 胶管；架间喷水用胶管选用 25 胶管；2 每台支架主供液管路配置过滤器和截止阀，主回液管路配置回液断路阀；3 每个支架配置喷雾装置; 喷雾截止阀出口加过滤器;郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院技术文件 34 立柱,千斤顶采用 200L/Min 大流量操纵阀;5 高压胶管接头等附件采用 DN 系列接口；5、液压支架材质：1 结构件所用板材：Q550、Q460、16Mn2 立柱、千斤顶缸筒所用钢材型号：27SiMn、活塞杆 40Cr；3 销轴、导杆类：30CrMnTi 、 40Cr 、45 ； 4 立柱、千斤顶选用国内优质密封件（材料聚醚聚氨酯） 。6、过渡支架 ZFG4800/20/32 技术参数主要技术参数型 式 反四连杆低位放顶煤过渡液压支架高 度：（最低最高） 20003200mm宽 度：（最小最大）