采掘机械认知实习报告

1、采掘机械认知实习报告实习项目:采煤、支护设备 助学院校:自考助学专业:姓 名:自考助学学号:成 绩:指导教师签名:河南理工大学成人高等教育2O 年 月 日目录1、实习概述11.1 实习的性质11.2 实习的目标11.3 实习的基本要求11.3.1 了解实习单位的组织机构和生产组织管理情况。11.3.2 了解和分析各类采掘机械组成、结构、工作原理和性能特点。11.3.3 分析普采、综采工作面“三机”配套情况。11.4实习时间及地点12. 实习单位概况23. 实习内容33.1 概 述33.1.1 机械化采煤的主要设备33.1.2 采煤设备的总体布置43.1.2.1 普通机械化采煤的设备布置及采煤工

2、艺43.1.2.2 综合机械化采煤的设备布置及采煤工艺53.2 滚筒式采煤机63.2.1 概述63.2.1.1 滚筒式采煤机类型63.2.1.2 滚筒式采煤机的基本组成部分63.2.2 采煤机的主要组成部分63.2.2.1截割部7类型：截齿是采煤机截煤的工具，主要有径向截齿（扁型截齿）针对中硬度以下煤层；切向截齿（镐形截齿）针对煤硬而脆，且含有硬夹石层的煤层；8滚筒上截齿的排列9（2）截割部减速箱与摇臂103.2.2.2牵引部123.2.2.3 辅助装置163.3 液压支架183.3.1 概述183.3.2 液压支架工作原理183.3.3 支架的升降和推移183.3.4 支架的承载的过程193

3、.3.5 液压支架的分类及特点203.3.6 液压支架的组成部分244. ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架314.1 适用范围：314.2 主要技术参数：314.3 结构特点：314.3.1 承载结构件324.3.2 立柱和千斤顶364.3.3 辅助装置384.3.4 液压系统405. 实训总结4341、实习概述1.1 实习的性质采掘机械认知实习是采掘机械教学过程的重要组成部分，是使学生巩固和加深对各类采掘机械的理解和认识的重要环节。通过本次实习，进一步加深对各类采掘机械工作原理的理解，进一步熟悉其工作过程，为学生毕业后的实际工作选型、设计、运用和维护等打下良好基础。1.2 实习的目标

4、采掘机械认知实习是本科教学计划中重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解和掌握各类采掘机械（采煤、掘进、支护、钻孔、装载机械等设备）的工作原理、结构特点和在实际生产中的运用，提高学生对采掘机械的认知能力。通过采掘机械认知实习，还应使学生了解煤矿建设的生产方式与采掘机械的关系，培养学生热爱专业、致力于祖国社会主义建设的思想。1.3 实习的基本要求采掘机械认知实习是在指导教师和实习单位有关人员的共同指导下进行的一项有组织、有计划、有目的的教学活动，为保证实习的顺利开展，达到预期的教学目的，具体要求如下：1.3.1 了解实习单位的组织机构和生产组织管理情况。1.3.2 了解和分析各类采掘机械组成、结

5、构、工作原理和性能特点。1.3.3 分析普采、综采工作面“三机”配套情况。1.4实习时间及地点我通过介绍，到中国平煤神马能源化工集团有限责任公司进行2周实习。我的工作单位是平顶山天安煤业股份有限公司三矿，主要是在技术维护员的带领下，对矿山中的机械设备进行参观，了解其类型、工作结构及维护保养等内容，并对一些简单设备进行了操作。短短两周的实习让我感受颇深，对煤炭行业有了更深的了解。2. 实习单位概况平顶山天安煤业股份有限公司于1998年3月17日在河南省工商行政管理局注册成立，现注册资本为人民币236116.4982万元。公司股票于2006年11月23日在上海证券交易所上市交易，股票简称平煤股份，

6、股票代码601666。公司控股股东为 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司（国有特大型企业，隶属于河南省人民政府），持股比例为56.12%。平煤股份生产和规划煤田面积3000平方公里，煤炭储量近150亿吨。公司设有国家级企业技术中心、博士后科研工作站、国家级矿山救护中心、国家A级劳动安全卫生评价咨询中心。平煤股份位于中国中部，区位优势明显，铁路、公路运输十分便利。公司拥有稳定的客户群体，与具有良好的付款能力和市场信誉的大型企业签订中长期合作协议，建立稳定的购销关系。主要客户为中南、华东的发电、钢铁、化工和建材行业等大型生产企业。 平煤股份自成立以来，生产经营稳健，安全状况良好，主营业务收入增长

7、较快，盈利水平逐年提高，得到社会各界的广泛认同，目前已成为上证180、沪深300和中证100指数样本股，并位列2006年中证上市公司百强之列。公司田庄选煤厂和八矿选煤厂通过国家职业安全健康管理体系认证、ISO9002质量体系认证和ISO9000：2000质量管理体系认证。平顶山天安煤业股份有限公司主营业务为煤炭开采、煤炭洗选加工、煤炭销售。下属生产单位包括十七对生产矿井和五个精煤选煤厂。公司煤炭品种主要有1/3焦煤、焦煤及肥煤。煤炭产品主要有动力煤和精煤两大类。动力煤低硫、低磷、含灰量较低且符合国家环保政策要求，主要用于电力、石油化工和建材等行业；精煤为优质冶炼精煤，主要用于钢铁制造业，平煤股

8、份“天喜”牌精煤为河南省免检产品。我所实习的单位为平顶山天安煤业股份有限公司三矿，是其主要的生产单位。3. 实习内容3.1 概 述3.1.1 机械化采煤的主要设备机械化采煤工作面的配套设备，主要有采煤机、可弯曲刮板输送机和支护设备等。支护设备有金属支柱、单体液压支柱、金属铰接顶梁和液压支架等。按工作面选用支护设备的不同，其机械化程度也不一样。普通机械化采煤采用金属支柱和金属铰接顶梁；高档普通机械化采煤采用单体液压支柱和金属铰接顶梁；综合机械化采煤采用液压支架。3.1.2 采煤设备的总体布置按机械化程度不同，机械化采煤工作面可分为普通采煤工作面和综合机械化采煤工作面，简称普采工作面和综采工作面。

9、3.1.2.1 普通机械化采煤的设备布置及采煤工艺采煤机的滚筒进入下缺口，然后由下向上采煤；随采煤机之后，清理顶煤、挂顶梁；在采煤机后面清出新机道，并在距采煤机1015米处开始推移刮板输送机；推移距离等于采煤机滚筒所截的深度，一般为0.61.0m。当输送机移到新机道上以后，在悬挂的顶梁下面支撑金属支柱或单体液压支柱；若采空区后排不需要的支柱和金属顶梁拆除，让顶板岩石冒落下来，称为回柱放顶。图81普通机械化采煤工作面设备布置图1-单滚筒采煤机；2-刮板输送机；3-金属支柱；4-金属铰接顶梁；5-千斤顶3.1.2.2 综合机械化采煤的设备布置及采煤工艺综合机械化采煤是在工作面采煤、装煤、运煤及支护

10、等一般机械化的基础上，进一步使工作面各个机械组成一个整体进行生产，在机械结构上相互有机的结合，动作上相互协调连续工作，这样大大提高了采煤的工作效率和工作面安全程度。综采工作面的采煤工艺：采煤机自工作面一端开始向另一端采煤；随着采煤机向前牵引，紧接着移动液压支架，以便支护顶板；在采煤机后面一定距离处，推移工作面刮板输送机。 图82综合机械化采煤工作面设备布置图1-双滚筒采煤机；2输送机；3-液压支架；4-锚固支架；5-端头支架；6-转载机；7-控制盘；8-开关；9-泵站；10-可伸缩皮带机；11-变压器；12-安全绞车；13-单轨吊车；14-煤仓3.2 滚筒式采煤机3.2.1 概述筒采煤机目前主

11、要有单滚筒和双滚筒两大类型。国内一般机械化的采煤工作面，高挡普采工作面，大多采用摇臂调高的单滚筒采煤机或双滚筒采煤机，而综合机械化采煤工作面，均使用双滚筒采煤机。3.2.1.1 滚筒式采煤机类型（1）按滚筒的数量分类有单滚筒和双滚筒采煤机。（2）按滚筒调高方式分类有截割部调高和摇臂调高双滚筒采煤机。（3）按采煤机牵引部传动方式有机械牵引、液压牵引和电牵引采煤机。按牵引方式还可分为链牵引和无链牵引；按牵引部的位置可分为内牵引和外牵引。3.2.1.2 滚筒式采煤机的基本组成部分滚筒采煤机的结构比较复杂，类型较多，但其基本组成部分大体相同。一般是由电机部、截割部、牵引部以及附属装置等部分组成。截割部

12、包括机头减速箱、摇臂齿轮箱、截煤滚筒和挡煤板等部件。牵引部包括牵引机构及牵引机构的传动装置等。附属装置包括底托架、拖缆、喷雾降尘和水冷，防滑以及大块煤破碎等装置。此外，为了实现滚筒调高，机身调斜以及翻转挡煤板和装设有辅助液压装置。3.2.2 采煤机的主要组成部分图83双滚筒采煤机的组成1-电动机；2-牵引部；3-牵引链；4-机头减速箱；5-摇臂；6-滚筒；7-弧形挡煤板；8-底托架；9-滑靴；10-摇臂调高油缸；11-机身调斜油缸；12-托缆装置；13-电气控制箱图84单滚筒采煤机的组成1-电动机；2-截煤部减速器；3-摇臂；4-滚筒；5-挡煤板；6-牵引部减速器；7-链轮；8-锚链；9-电缆

13、；10刮板输送机；11-底托架；12喷雾装置3.2.2.1截割部作用：把煤由煤层中截落并装入刮板输送机，其消耗的工率占整个采煤机的80%90%。组成：螺旋滚筒、摇臂、截割部减速箱和挡煤板。（1）螺旋滚筒图85 螺旋滚筒结构1-螺旋叶片；2-轮毂；3-端盘；4-齿座；5-截齿作用：滚筒式采煤机的工作机构，当采煤机沿工作面移动，滚筒旋转，截齿不断由煤层中把煤截落下来，落在底板上，由螺旋板把煤装入输送机；组成：由螺旋叶片1、轮毂2、端盘3、齿座4、截齿5等组成连接方式：平键、凸凹工作位置、螺旋方向及转向的配合：一般情况左截割部配置左螺旋滚筒按逆时针旋转特殊情况右截割部配置右螺旋滚筒按顺时针旋转（1）

14、截齿类型：截齿是采煤机截煤的工具，主要有径向截齿（扁型截齿）针对中硬度以下煤层；切向截齿（镐形截齿）针对煤硬而脆，且含有硬夹石层的煤层；安装方向：切向、径向安装角度：正角、负角、零角安装方式：柱销式、卡簧式图8-7 扁截齿 图8-8 镐形截齿1-硬质合金2-刀体3-齿座4-柱销 1-硬质合金头2-碳化钨合金层3-刀体4-齿座5-弹簧圈滚筒上截齿的排列截齿装在滚筒上的螺旋叶片顶端和端盘周边上，按一定次序排列。在端盘上的齿大都是向煤壁方向偏斜成各种角度，截煤过程使端盘表面与煤壁之间形成一定空隙，以免端盘摩擦煤壁，增加截煤阻力。端盘上也有个别齿向采空侧偏斜，为了区别，向煤壁偏斜的，角度前冠以“”号，

15、向采空侧偏斜的，角度前冠以“”号，而不偏斜的齿则称为00齿。在螺旋叶片上的齿，一般全部都是装成00的。图86截齿排列 A滚筒旋转方向； B煤壁图86为截齿的一种排列图。它是相当于把滚筒表面展开所看到的截齿排列情况。图的全长为滚筒周长或标以3600，其宽为滚筒截深。图中小圆圈中心表示截齿尖所在位置，横线表示截齿运动中所经路线，称为截线。两条相邻截线之间的距离，称为截线距，简称截距。图中可看到在螺旋板上的齿均安装成00，共11条截线，每条截线上有两个齿共22个齿，在端盘上的齿，安成00、60、110、160、和210，其中60与110的各一个，其它都是2个齿，在螺旋板上的截距都相等，其值为50mm

16、。而在端盘上的截距较小，只有10mm，最边缘的+250齿，紧靠新形成的煤壁，负荷最大，最容易变弯和磨损，寿命最短，这是对滚筒宽度和保护端盘起决定作用的齿，故一般在这样一条截线上和相邻的截线上多装些齿，以减轻这一截线上齿的负荷。滚筒转向螺旋滚筒的转动方向影响采煤机的装煤能力、运行稳定性和司机操作安全。对于单滚筒采煤机，由于滚筒布置在机身靠运输平巷一端，因此滚筒采取向内回转，以便在采煤机向上牵引切割顶部煤时，摇臂不会阻碍装煤，而在向下牵引截割底部煤时，滚筒上方自由空间大，有利于增加块度、降低能耗。为了螺旋滚筒适应工作面装煤的要求，右工作面必须使用左螺旋滚筒，左工作面必须使用右螺旋滚筒。对于双滚筒采

17、煤机，两个滚筒采取相背向外的转动方向，如图8-10所示。为了符合装煤要求，滚筒叶片的螺旋方向是左滚筒为左螺旋，右滚筒为右螺旋。图8-10 双滚筒采煤机的滚筒转动方向和螺旋方向（2）截割部减速箱与摇臂摇臂作用：支承滚筒、传递动力、降低转速结构形式：直形、曲形、分体形截割部的传动装置（如图811、812所示）电动机固定减速箱摇臂滚筒电动机固定减速箱摇臂行星齿轮滚筒电动机减速器滚筒电动机摇臂行星齿轮滚筒图811 截割部传动方式 1-电动机；2-固定减速箱；3-摇臂；4-滚筒；5-行星齿轮传动；图812 截割部传动方式 1-电动机；2-固定减速箱；3-摇臂；4-滚筒；5-行星齿轮传动；6-泵箱；7-机

18、身及牵引部（3）挡煤板挡煤板由弧板、臂架及固定套组成。弧形板通过臂架及固定套套在摇臂机壳上，呈自由浮动状，可绕滚筒向前或向后翻转。采煤机工作时，挡煤板位于滚筒后面，它与螺旋滚筒配合将落下的煤装入刮板输送机中。3.2.2.2牵引部作用：牵引部的作用是使采煤机以所需要的速度沿工作面往返运行，以实现连续割煤或调动。组成：牵引部包括牵引机构及传动装置两部分，牵引机构是直接移动机器的装置，有链牵引和无链牵引两种。传动装置用来驱动牵引机构并实现牵引速度的调节，传动装置也分为机械牵引、液压牵引和电牵引三类。（1）牵引机构牵引机构有锚链牵引机构和无链牵引机构。锚链牵引机构的方式有内牵引和外牵引两种，采煤机多用

19、内牵引方式（图8-13）。链牵引机构包括牵引链、链轮、链接头和紧链装置。813 内牵引工作原理1-主动链轮；2-导向链轮；3-牵引链；4-紧链装置锚链为矿用高强度圆环链。圆环链中的链环一平一立，交错相接。圆环链与链轮相啮合如图8-14（a）所示，平环卧在链轮的齿间槽里，立环嵌入链轮立环槽里，链轮转动时，依靠轮齿的圆弧侧面将作用力传递到锚链上，而牵引链对链轮的反作用力则为采煤机的牵引力。图8-14（a） 锚链与链轮啮合情况 图814（b）链轮及其链速变化图814（c）液压紧链器原理1-牵引链；2-导向轮；3-紧链缸；4-截止阀；5-减压阀；6-单向阀；7-安全阀无链牵引机构无链牵引机构是依靠采煤

20、机上的驱动轮与固定在输送机槽上的齿轨相啮合的方式实现采煤机的牵引。它主要用于大功率的采煤机和大倾角采煤机。目前使用较普遍的无链牵引机构主要有齿轮销轨式和销轮齿轨式。齿轮销轨式无链牵引装置如图8-15(a)所示。牵引部减速器输出轴的主动驱动轮2经中间轮3与销轨4相啮合，并依靠销轨的导向滑靴5导向，使中间轮与销轨保持正常啮合而实现采煤机的无链牵引。销轨的结构如图8-15(b)所示，它是一节一节连起来的，每节销轨是在两块钢板中间焊有数个柱销，其间距与中间轮节距相同，其长度为一节输送机溜槽长度的一半，并用销轴8固定在槽帮的销轨座7内。图8-15 齿轮销轨式无链牵引装置 1-牵引部；2-驱动轮；3-中间

21、轮；4-销轨；5-导向滑靴；6-溜槽；7-销轨座；8-销轴销轮齿轨式无链牵引装置如图8-16所示。这种无链牵引装置是由牵引部传动箱3的输出轴上装的销轮5和安装在输送机槽帮上的齿条4组成。通过销轮与齿条轨啮合来移动采煤机。销轮是由两块相对的圆板中间沿圆周均布焊接5根圆柱销而成的，每节齿轨的长度与溜槽长度相同，用螺栓固定在溜槽采空区一侧。图8-16 销轮齿轨式无链牵引装置 1-电动机；2-牵引部泵箱；3-牵引部传动箱；4-齿条；5-销轮（2）牵引部传动装置牵引部传动装置是将电动机输出的动力经减速后传递给牵引机构使采煤机获得牵引。它按调速方式可分为机械牵引、液压牵引和电牵引三种形式。机械牵引 机械牵

22、引全部采用机械传动，利用齿轮变档实现分级调速，尚需液压控制系统完成操纵、控制和保护等功能，使结构十分复杂，已很少使用。电牵引 电牵引是新一代采煤机采用的牵引调速方式，有晶闸管直流电动机调速、大功率晶体管变频交流电动机调速和采用电控交直交调压调频的交流电动机调速等三种形式。电牵引不仅克服了液压调速时工作介质易受污染以及受温度变化影响大的弊端，而且有效率高、寿命长、易实现各种保护、监控和显示以及减小采煤机尺寸的优点，因此成为今后的发展方向。（如图817）电牵引采煤机的类型A纵向单电动机驱动型 主要用于开采薄煤层。B横向双电动机驱动型 大多数电牵引采煤机均为此型，不包括牵引部及其他辅助部分的驱动电动

23、机。图817电牵引采煤机示意图 1-控制箱；2-直流电动机；3-齿轮减速装置；4-驱动轮；5-交流电动机；6-摇臂；7-滚筒液压牵引 液压牵引具有无级调速、易实现控制和保护以及能根据负载变化自动调速等优点。3.2.2.3 辅助装置采煤机的辅助装置包括底托架、拖移电缆装置、喷雾冷却装置和防滑装置等。（1）底托架 底托架是采煤机的机座，将牵引部、截割部和电动机用螺栓固定在底托架上组成一个整体，并利用底托架下面铰接的四个滑靴在刮板输送机上滑行。采煤机一般用铸钢底托架，结构坚固，自重大，降低了采煤机的重心，使其运行平稳。（2）拖移电缆装置 电缆架用来盘绕采煤机的供电电缆和水管。拖移电缆装置是用来保护电

24、缆和水管，以便在工作面上移动。采煤机工作时，相当于工作面长度一半的动力电缆和水管要被拖拉，为避免它们在拖移中承受拉力而损坏，将它们夹持在电缆拖移链中，放在电缆槽中拖移。（3）喷雾降尘装置 作用：冲淡瓦斯、冷却截齿、湿润煤层、防止截割火花； 种类：内喷雾；外喷雾；内喷雾：截齿在截煤的过程中、利用雾状的水喷洒在煤壁上、对煤粉的产生起到拟制作用，这种降尘方式是一种积极的措施。外喷雾：当煤粉扩散到空气中、但扩散的范围不大时，利用雾状的水增加粉尘的重量、迫使其降落、起到降尘的效果。（4）防滑装置 当工作面倾角小于9°时，采煤机骑在输送机溜槽上运行就有下滑的危险，因此，为了防止链牵引采煤机牵引链

25、拉断时下滑，必须设置单独的防滑装置。 3.3 液压支架3.3.1 概述 液压支架是以高压液体作动力、由液压元件（液压缸和液压阀）与金属构件组成的一种用来支承和管理顶板的自移式设备，它不仅能实现支承、切顶和隔离采空区，而且还能使支架本身前移和推动输送机。液压支架具有支护性好、强度高、移动速度快、安全可靠等优点，与可弯曲刮板输送机和采煤机一起组成了采煤工作面的综合机械化设备。目前，液压支架在大中型煤矿中已得到广泛的应用。3.3.2 液压支架工作原理 液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。这些动作是利用乳化液泵站提供的高压乳化液，通过液压控制系统控制不同功能的液压缸来实现的。每架支架的进

26、、回液管路都与连接泵站的工作面主供液管路和主回液管路并联，全工作面的支架共用一个泵站作为液压动力源。工作面的每架支架形成各自独立的液压系统，如图1所示。3.3.3 支架的升降和推移如图1所示，若将操纵阀8置于上阀位(升架位置)，由乳化液泵站10来的工作液体经操纵阀8和液控单向阀6进人立柱2下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撑紧在顶、底板之间。当操纵阀8置于下阀位(降架位置)时，工作液体进人立柱上腔，同时打开液控单向阀，立柱下腔回液，支架下降。 图1 液压支架工作原理1顶梁；2立柱；3底座；4推移千斤顶；5安全阀；6液控单向阀；7,8操纵阀； 9输送机；10乳化液泵站；11主供液管；12主回液管

27、支架的移动和推移输送机是靠操纵阀7控制推移千斤顶4实现的。推移千斤顶的两端分别与支架的底座3和输送机9相连接。移架时，先使支架卸载，立柱下腔回液，再将操纵阀7置于下阀位(移架位置)，工作液体进人推移千斤顶活塞杆腔，后腔回液，此时，支架以输送机为支点前移。此后，再把支架撑紧在顶、底板之间，将操纵阀7置于上阀位(推溜位置)，工作液体进人推移千斤顶活塞腔，前腔回液，此时以支架为支点就将输送机推向煤壁。3.3.4 支架的承载的过程支架的承载过程分为三个阶段，即初撑阶段、增。阻阶段和恒阻阶段3.3.4.1 初撑阶段在升架过程中，从顶梁接触顶板，至立柱下腔液体压力逐渐上升到泵站工作压力止，为初撑阶段。初撑

28、阶段终了时，支架对顶板产生的支撑力称为初撑力。支撑式支架的初撑力为式中，D为支架立柱的缸径，m；n为支架立柱的数量；为泵站工作压力，MPa 初撑力的大小取决于泵站工作压力、立柱缸径和立柱数量。较大的初撑力能防止直接顶过早地因下沉而离层，减缓顶板的下沉速度，增加其稳定性。通常用提高泵站工作压力的办法提高初撑力，以免立柱缸径过大。3.3.4.2 增阻阶段 初撑结束后，操纵阀8移到中间阀位，液控单向阀关闭，立柱下腔的液体被封闭。随着顶板的下沉，立柱下腔内的液体压力逐渐升高，支架的支撑力增大，呈现承载增阻状态，这就是支架的增阻阶段。3.3.4.3 恒阻阶段 当立柱下腔内的液体压力随顶板压力的增大而升高

29、到安全阀5的调定压力时，安全阀开启溢流，立柱下缩，立柱下腔内的液体压力也随之降低。当压力降低到安全阀调定值时，安全阀又关闭。支架承载时，随着顶板的继续下沉，安全阀重复着这一过程。由于安全阀调定压力的限制，支架的支撑力维持在某一恒定数值上，即呈恒阻特性，这就是支架的恒阻阶段。此时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。支撑式支架的工作阻力为式中为安全全阀的调定压力，MPa 工作阻力标志着支架的最大承载能力。支架的恒阻特性不但对支架自身有安全保护作用，还可防止因支撑力过大而压碎顶板。上述承载过程可用支架的工作特性曲线(即P-t曲线）表示，曲线上的、分别表示初撑、增阻和恒

30、阻阶段的时间。-初撑阶段- 增阻阶段- 恒阻阶段 图2 P-t曲线 支撑式支架的工作阻力与支护面积之比定义为支护强度，即 支护强度是衡量支架对顶板支撑能力大小的重要指标。3.3.5 液压支架的分类及特点液压支架按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三种基本架型。3.3.5.1 支撑式支架支撑式支架是最早出现的液压支架。它是在一个底座上竖置几根立柱支撑顶梁，并通过顶梁支撑顶板的结构基础上发展起来的。支撑式支架主要由顶梁、底座、立柱、推移及挡砰装置等组成。由于结构和移架方式的不同，这类支架又分为垛式支架和节式支架 (图3 )。垛式支架（图3a）每架为一整体，与输送机互为

31、支点整体移架。而节式支架(图3b)每架由2 4个框节组成，框节间通过导向装置和移架千斤顶联系，并互为支点、交替前移;而输送机由单独的推溜千斤顶推移。节式支架因稳定性差，现已基本淘汰。支撑式支架的结构特点是：呈框形结构，顶梁较长，一般都带有前探梁，其长度多在4 m左右；立柱多，一般有4 6根，且垂直顶梁支撑;支架后部有简单的挡研装置，并且一般设有立柱复位装置，以承受指向煤壁方向的不大的水平推力。其支护性能特点是：支撑力大，支撑力作用点靠近支架后部，切顶能力强;对顶板重复支撑的次数多(以顶梁长3.5 4.0 m,采煤机截深0.6m计，重复支撑次数达6 7次)，容易把本来完整的顶板压碎;由于顶梁与底

32、座仅通过立柱联在一起，抵抗水平载荷的能力较差，不能带压移架;支架间不接触，不密封，研石容易窜人工作空间;此外，这种支架的作业空间和通风断面较大。图3 支撑式支架 由上可知，支撑式支架适用于直接顶稳定、基本顶有明显或强烈周期来压且水平力小的顶板条件。如果直接顶稳定性差，则极易出现切顶线前移、架间漏研、前梁下倾、顶梁后端上翘，严重时会将立柱压弯，支架不能推移。3.3.5.2 掩护式支架掩护式支架自20世纪60年代研制成功以来，发展十分迅速，它是液压支架技术上的一项重要突破，大大扩展了液压支架在煤矿中的使用范围。 如图4所示，掩护式支架都有一个宽大的掩护梁将作业空间与采空区冒落的研石隔绝。掩护梁下端

33、一般用前、后连杆与底座相连（图4b、图4c、图4d），以保持较稳定的梁端距和承受水平推力，少数调高范围小的支架也有掩护梁直接铰接在底座上的(图4a)。掩护梁上端用直接铰接的方式与顶梁连接。立柱的支撑力通过掩护梁间接作用于顶梁或直接作用于顶梁掩护式支架的立柱只有一排(一般为2根，也有用1根立柱的)，且倾斜支撑，以增大支架的调高范围。架间则通过活动侧护板互相靠拢，实现架间密封。通常，顶梁较短，一般在3. 0m左右。图4 掩护式支架 这种支架的性能特点是:支撑力小，切顶能力弱，但支撑力集中作用于机道上方的顶板上，故支护强度较大且均匀;对顶板的重复支撑次数少;密封掩护性好;能承受较大的水平力，且允许带

34、压移架。由于立柱倾斜布置，且顶梁又较短，所以工作空间和通风断面较小。 上述特点决定了掩护式支架适用于顶板压力来自机道上方的不稳定或中等稳定的松散破碎顶板条件。 3.3.5.3 支撑掩护式支架 支撑掩护式支架是在垛式支架和掩护式支架的基础上发展起来的一种架型。它保留了垛式支架支撑力大、切顶性能好、工作空间宽敞的优点，采用双排立柱支撑，同时又吸取了掩护式支架挡砰掩护性能好、抗水平力强、结构稳定的长处，而且，采用坚固的掩护梁及侧护板，将工作空间与采空区完全隔开，并用前、后连杆连接掩护梁和底座。 这类支架适用范围很广，可用于各种顶板条件，尤其适用于中等稳定以上的顶板条件和大采高的条件，它有逐渐取代垛式

35、支架的趋势。其缺点是:结构复杂、质量大、价格较贵。图5 支撑掩护式支架图5所示为不同结构类型的支撑掩护式支架，其主要区别是立柱的布置方式不同。图5 a至图5d分别为H形、V形、P形、X形结构；图5e是一排立柱支撑在掩护梁上，另一排支撑在顶梁上的混合支撑结构(也有把这种结构的支架列为掩护式支架的)。 图6 提腿式支架图6所示的提腿式支架也是一种特殊的支撑掩护式支架。每架由主架1和副架2组成，顶梁5前端有伸缩前梁13，后端铰接有可伸缩的掩护梁11，掩护梁下端用支杆10与后立柱的套箍铰接。主副架顶梁各由前柱3和后柱4支撑。主、副架上部通过导轨滑槽6相互拉住，移架千斤顶7、装在顶梁下面，其缸体、活塞杆

36、分别与主、副架顶梁铰接。主、副架下部通过两个横拉千斤顶8分别将主架和副架的前立柱及后立柱相互拉住。主、副架各自的前、后立柱之间又通过纵拉千斤顶9相互拉住。纵拉千斤顶既是前、后立柱的限位件，又是推溜千斤顶。移主架时，副架支撑顶板，主架后柱提起，前柱下腔降压(或不降压)，操作移架千斤顶使主架擦顶前移一个移架步距，然后再将后柱撑紧，此时前柱前倾，纵拉千斤顶收缩。移副架的操作与移主架相同。推溜时，前柱收腿，操作纵拉千斤顶使活塞杆伸出，将前柱向前推一个移架步距，同时通过铰接在前柱下部的顶杆14将输送机15向前推一个移架步距(顶杆14不与输送机铰接)。由于移架时前柱带压支撑顶板，后柱提腿，故这种支架的顶梁

37、始终不脱离顶板，对破碎顶板适应性强，通风断面也大。另外，这种支架无底座，仅有柱靴12，故支架质量轻。但柱靴对底板的接触比压较大。3.3.6 液压支架的组成部分3.3.6.1 顶梁顶梁是支架的主要承载部件之一，支架通过顶梁实现支承和管理顶板。顶梁的结构形式如图7所示。为了适应顶板要求，支架顶梁有整体刚性、铰接分体、伸缩铰接式几种。 图7 顶梁的结构形式 (1)整体刚性顶梁（图7a）。这种顶梁结构简单、质量较轻，但对顶板不平的适应能力差，接顶不够理想。多用于顶板比较平整、稳定，很少出现片帮现象的采煤工面。 (2)铰接分体顶梁（图7b）。这种顶梁分为前梁和后梁两部分，前梁在前粱千斤顶作用下可绕销轴上

38、下各摆动200左右。这种顶梁的接顶性能好，也加大了靠近煤壁顶板的支承能力。(3)伸缩铰接顶梁（图7c）。它是在铰接分体顶梁的前梁上又套上（或插入一个可伸缩的梁，这种顶梁具有铰接分体顶梁的优点外，还可超前支护，防止片帮。3.3.6.2 底座底座是支架的又一主要支承部件，支架通过底座将顶板压力传至底板。底座也是组成四连杆机构的构件之一。支架还通过底座与推移机构相连，以实现自身的前移和推动输运机。底座的结构形式如图所示。 图8 底座的结构形式(1)整体刚性底座（图8a）。底座用钢板焊接成箱形结构，底部封闭。具有强度高、稳定性好、对底板比压小的特点；缺点是排矸性能差。该底座适用于底板比较松软、采高与倾

39、角较大以及顶板稳定的采煤工作面。 (2)分式刚性支座（图8b）。底座分左右对称的两部分，上部用过桥或箱形结构将左右部分固定连接。这种底座在刚性、稳定性和强度等方面基本与整体刚性底座相同，由于安装推移装置通道的底座不封闭，故排矸性能好。该底座适用于各类支架，在底板比压允许的条件下，广为采用。 (3)左右分体底座（图8c）。底座由左右两个独立而对称的箱形结构件组成，两部分之间用铰接过桥或连杆连接，并可在一定范围内摆动。对不平底板适应性较好，排矸性能好；缺点是底座底面积小、稳定性差，故不宜用于底板松软、厚煤层、倾角大的条件。 (4)前后分体底座（图8d）。底座由前后两个独立的箱形结构件组成，用铰接或

40、连板相连。对底板的适应性好，多用于多排立柱、支承掩护式、垛式支架以及端头支架等。3.3.6.3 掩护梁 掩护梁只有掩护式和支承掩护式支架才安设。其主要功能是隅离采空区、阻止采空区冒落矸石涌人工作面，并承受采空区冒落矸石的载荷和基本顶来压时的冲击载荷。掩护梁与前后连杆、底座共同组成四连杆机构，承受支架的水平分力。掩护梁的结构形式如图9所示。 图9 掩护梁的结构形式(1)整体直线形掩护梁（图9a）。掩护梁一般都为整体箱形结构，这类掩护梁整体性能好，强度大。从侧面看，掩护梁上轮廓线形状为直线形，目前应用最为广泛。 (2)整体折线形掩护梁（图9b）。从侧面看，掩护梁上轮廓线为折线形，相对地增大了工作空

41、间，但当支架歪斜时架间密封性差，加工工艺差，目前应用较少。3.3.6.4 连杆 连杆是掩护式和支承掩护式支架上的部件。它与掩护梁、底座组成四连杆机构，既可承受支架的水平力，又可使顶梁与掩护梁的铰接点在支架调高范围内作近似直线运动，使支架的梁端距基本保持不变，从而提高了支架控制顶板的可靠性，如图10所示， 图10 连杆机构形式其中：图a为前连杆，图b是后连杆。前后连杆一般采用分体式箱形结构，即左右各一件。后连杆往往用钢板将两个箱形结构连接在一起，可增加挡矸性能。3.3.6.5 立柱 立柱是液压支架承载与实现升降动作的主要液压元部件。液压支架上常用的立柱的结构形式如图11所示。图11 立柱的结构形

42、式(1)单伸缩双作用立柱(图11a)。只有一级行程，伸缩比一般为1.6左右，这类立柱结构简单、调整高度方便，缺点是调高范围小。 (2)单伸缩机械加长杆立柱（图11b）。总行程为液压行程三l与机械行程L2之和，这类立柱的调高范围较大，可在较大范围内适应煤层厚度的变化。但机械行程只能在地面根据煤层的最大厚度调定。这类立柱造价比双伸缩立柱低，应用广泛。 (3)双伸缩双作用立柱（图11c）。两级行程都由液压力操纵，总行程为Li+L2，可在较大范围内适应煤层厚度的变化，而且可在井下随时调节，其伸缩比可达3。这类立柱造价高、结构复杂。3.3.6.6 千斤顶 千斤顶是完成支架及其各部位动作、承载的主要元件，

43、大多属于单伸缩双作用活塞式液压缸。千斤顶按用途分，有推移千斤顶、前梁千斤顶、伸缩梁千斤顶、平衡千斤顶、侧推千斤顶、调架千斤顶、防倒千斤顶、防滑千斤顶、护帮千斤顶等。千斤顶与立柱都是活塞式动力油缸，因此其工作原理、基本组成以及对零部件的要求等大体相同。但是，与立柱相比，千斤顶仍有一些区别，如立柱受力大，千斤顶受力小；立柱压力高，千斤顶压力低；立柱主要承受推力，拉力较小，推拉力相差较大，而千斤顶推拉力均有要求，一般相差不大，有时还要求拉力大于推力（采用浮动活塞千斤顶等结构）。3.3.6.7 推移装置 支架推移装置是实现支架自身前移和输送机前移的装置，一般由推移千斤顶、推杆或框架等导向传力杆件以及连

44、接头等部件组成。其中推移千斤顶形式有普通式、差动式和浮动活塞式。普通式推移千斤顶通常是外供液普通活塞式双作用油缸；差动式推移千斤顶则利用交替单向阀或换向阀的油路系统，使其减小推输送机力；浮动活塞式推移千斤顶的活塞可在活塞杆上滑动（保持密封），使活塞杆腔（上腔）供液时拉力与普通千斤顶相同，但在活塞腔（下腔）供液时，使压力的作用面积仅为活塞杆断面，从而减小了推输送机力。推移装置的结构形式如图12所示。 图12 推移装置的结构形式 (1)直接式推移装置（图12a）。采用普通式或差动式千斤顶，千斤顶的两端直接通过连接头、销轴分别与输送机和支架底座相连。支架移动时必须有专门的导向装置，而不能直接用千斤顶

45、导向。这种推移装置可用于底座上有专门导向装置的插腿式等支架，目前应用较少。(2)平面短推杆式推移装置（图12b）。通过推杆，千斤顶分别与输送机、支架相连，千斤顶多采用浮动活塞式，以减小推输送机力。由于平面短推杆与千斤顶位于同一轴线，故受力较好，同时，用推杆作导向装置，抗弯强度高，导向性能好。这种推移装置推拉力合理，导向简单、可靠，应用广泛。 (3)反拉长框架式推移装置（图12c）。框架一端与输送机相连，另一端与推移千斤顶的活塞杆或缸体相连，推移千斤顶的另一端与支架相连。用框架来改变千斤顶推拉力的作用方向，用千斤顶推力移支架，用拉力推输送机，使移架力大于推输送机的力，移架力最大。框架一般用高强度

46、圆钢制成，作为支架底座的导向装置。由于框架长，框架的抗弯性能差，易变形，装卸不方便，重量较大，成本较高，不宜在短底座上采用。这种推移装置只需用普通千斤顶，推拉力合理，应用广泛。3.3.6.8 活动侧护板 活动侧护板安装在掩护式和支承掩护式支架的顶梁和掩护梁的侧面，其作用如下： (1)可改善顶梁与掩护梁的护顶、防矸性能，隔离控顶区与采空区，防止冒落矸石窜人工作面。 (2)在移架时起导向作用。 (3)活动侧护板增强了支架侧向稳定性，其上设置的弹簧与千斤顶都起防止支架降落后倾倒和调整支架间距的作用。活动侧护板的基本形式有直角式和折页式。直角式活动侧护板的类型如图13所示。图13 直角式活动侧护板的类

47、型上伏式活动侧护板（图13a）的盖板直接平置于顶梁（或掩护梁）上方，直接承受顶板或冒落矸石的压力，受载大，结构简单。嵌入式活动侧护板（图13b）的盖板虽然也在梁面上方，但一般低于梁面，因而承载小。下嵌式活动侧护板（图13c）的盖板位于顶梁上梁面下方，下嵌入顶梁体内，不承受顶板压力，侧护板容易伸缩，有利于防倒与调架，但结构复杂。3.3.6.9 护帮装置一般情况下，当采高大于2. 5m时，支架都应配护帮装置。护帮装置设在顶梁前端或伸缩梁的前部，使用时将护帮板推出，支托在煤壁上，起到护帮作用，防止片帮现象发生。护帮装置的基本形式有下垂式和普通翻转式，如图14所示。 图14 护帮装置的基本形式(1)下

48、垂式护帮装置（图14a、图14b）。由护帮板、千斤顶、限位挡块等主要部件组成，结构简单。但护帮板由垂直位置起向煤壁的摆动值一般较小，因此适应性差，一般用于采高为2.5 -3.5m，片帮不十分严重的工作面。 (2)普通翻转式护帮装置（图14c）。除具有下垂式特点外，其摆动值大，可回转180。，因此对梁端距变化与煤壁片帮程度的适应性强，适用于顶板比较稳定的采煤工作面，使用较多。 3.3.6.10 防倒、防滑装置 为使液压支架能正常工作，当工作面倾斜角度大于150时，液压支架必须采取防倒、防滑措施。其具体办法是：利用装设在支架上的防倒、防滑千斤顶在调架时产生的一定的推力，以防支架下滑、倾倒，并进行架

49、间调整。几种防倒、防滑装置如图15所示。1一顶梁；2一防倒千斤顶；3一防滑撬板；4一防滑调架千斤顶图15 防倒、防滑装置图15a所示是在支架的底座旁设置一个与防滑撬板3相连的防滑调架千斤顶4。移架时，千斤顶4伸出，推动撬板顶在邻架的导向板上，起导向防滑作用，而顶梁之间装有防滑千斤顶2防止支架倾倒。图15b是两个防倒千斤顶2装在底座箱的上部，通过其动作，达到防倒、防滑和调架的作用。图15c所示是在相邻两支架的顶梁（或掩护梁）与底座之间装一个防倒千斤顶2，通过链条拉杆分别固定在各支架的顶梁和底座上，千斤顶2防倒，千斤顶4调架。4. ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架ZZ4000/17/35型

50、支撑掩护式支架是我国自行研制的支架，主要零部件强度经过优化设计，因而重量较轻，性能好，应用极为普遍。4.1 适用范围：ZZ4000/17/35型支撑掩护式支架是四柱直接撑顶的支架，适用于煤层厚度为2.03.3m，倾角小于25°，顶板中等稳定或稳定，底板允许比压不小于2MPa的地质条件。4.2 主要技术参数：ZZ4000/17/35型支承掩护式支架的重要技术参数如下：支架形式 四柱直接撑顶支架高度 17003500mm支架宽度 14301600mm支架中心距 1500mm支架初撑力 1884kN支架工作阻力 4000kN支架支护强度 0.73MPa支架对底板比压 1.86MPa重量 1

51、0.7t泵站工作压力 14.7MPa4.3 结构特点：ZZ4000/17/35型支承掩护式支架主要的结构特点：（1）工作阻力大，支护强度高，切顶能力强；两排立柱都向前倾斜布置，有利于切顶；（2）采用带机械加长杆的单伸缩立柱，调高范围较大；（3）采用分式铰接结构顶梁，由千斤顶控制前梁，可向上摆动15°，下向摆动19°，顶梁前部有较好的支护性能；（4）顶梁、掩护梁都装有双侧可换活动侧护板，由千斤顶和弹簧控制，具有挡矸、防倒及调架性能；（5）采用四连杆机构，使支架在升降过程中端梁轨迹按双扭线运行，梁端距变化小，变化量仅为42mm；（6）采用长框架推移装置，有较大的移架力。ZZ40

52、00/17/35型支承掩护式支架的结构如图所示1-护帮装置；2-护帮千斤顶；3-前梁；4-主顶梁；5-前立柱；6-后立柱；7-掩护梁；8-后连杆；9-前连杆；10-底座；11-推移千斤顶；12-框架。图16 ZZ4000/17/35型支撑掩护式液压支架4.3.1 承载结构件承载结构件包括前梁、主顶梁、掩护梁、底座和导向梁。4.3.1.1 前梁前梁为一钢板焊接件，如图17所示，它可向上摆动19°，向下摆动15°，从而改善了前梁与顶板的接触状况。在前梁前有护帮装置，该装置采用四连杆机构，主要由上连杆5、下连杆3、护帮板4和顶梁上的支座1、2组成。1一前梁千斤顶支座；2一护帮千斤

53、顶支座；3一下连杆；4一护帮板；5一上连杆 图17 前梁4.3.1.2 主梁主顶梁为焊接式结构，如图18所示中间的两根主骨架为主体，在主骨架中焊机4个柱窝，在顶梁两侧装有侧护板2和8，根据工作面方向不同可使一侧固定，另一侧活动。要使侧护板固定，只需把弹簧套筒收回，用销子锁在销孔中。为了防止销子脱出，用挡板进行固定；如果不销住，侧护板就在弹簧作用下伸出。1一主骨梁；2一左侧护板；3一弹簧套筒；4一销轴；5一侧护板千斤顶支座；6一销孔；7一柱窝；8一右侧护板；9一挡板；10一销；11一前梁千斤顶支座 图18 主前梁4.3.1.3 掩护梁掩护梁焊接方式与顶梁相似，如图19所示。掩护梁上端铰接座与顶梁铰接，下端通过前2、后连杆3与底座铰接。掩护梁两侧有侧护板。1一铰接座；2一前连杆；3一后连杆；4,5一侧护板 图19 掩护梁4.3