3 液压支架的强度设计 29

3.1  概述 29

3.2  液压支架的受力分析 30

3.3  顶梁载荷分布 37

3.4  底座接触比压 38

4 液压支架的强度校核 41

4.1  强度条件 41

4.2  液压支架的强度校核 42

5 液压支架的液压系统 61

5.1  立柱和千斤顶 61

5.2  支架液压阀 62

5.3  液压支架液压原理图 63

5.4  液压支架的控制方式 63

5.5  液压系统安装、调试、保养 64

6 结论 66

参考文献 67

致谢 69

附录 70

1 绪论

1.1 液压支架发展意义

煤炭是我国使用最普遍的自然资源。改革开放以来，我国社会整体经济得到 了很大的发展,煤炭工业成为我国工业中非常重要的基础工业之一[1]。预计在今后 的 10 年内，随着经济的发展，我国各行各业将不断增加对煤炭的需求，因此煤 炭工业仍然会有一个很好的发展趋势[2]。论文网

英国是世界第一个使用液压支架进行采煤的国家，因液压支架采煤相比较传 统的人工采煤而言，采煤效率高，生产成本低，此后其他国家纷纷效仿采用了液 压支架，至此形成了机械化采煤的雏形。采煤生产过程中，工作面采煤、运输和 支护三大主要环节实现机械化，即综合机械化采煤[3]。也就是说，采用滚筒式或 刨削式等采煤方法可以机械的落煤与装煤；运输机可以机械运煤；液压支架支护 可以自移和机械管理顶板[4]。上述的系统设备组装配合，就形成了综合机械化采 煤设备。

综采中关键设备是液压支架，它由液压结构件与金属支架组装而成[5]。在采 煤生产中，它能实现对顶板的支护，保证作业环境安全，完成采煤、输送、移动 支架等一系列工作[6]。实践表明液压支架具有良好的支护性能，而且支护强度高、 移架速度快、安全稳定可靠[7]。

为解决实际采煤生产中，厚煤层遇到的困难，放顶煤开采应用而生，放顶煤 开采法与传统的分层开采法对比优势突出。厚煤层开采方法如图 1-1 所示[8]。

放顶煤开采法 分层开采法 图 1-1 厚煤层开采

①煤层厚度对放顶煤开采影响很小，增强了煤层开采强度。

②在不调整支架高度的前提下，使用中厚长壁高效采煤机和刮板运输机，每 次可以采出 4.5 ~ 12m 厚的煤层。采用放顶煤开采方法，首次投入资金少，还可 以降低运营成本。

③采用矿压落煤，是低能耗的采煤方式，与传统的分层开采方式相比，可以 节省电力和提高采煤效率。

④巷道结构简单，推进工程量与维护工作量少。文献综述

⑤布置了两个出煤点一同出煤，提高了采煤效率。 综上所述，放顶煤液压支架设计的是否合理决定着综采机械设备的整体性能，

是影响采煤产量、工作效率、生产成本和生产安全的关键设备。

1.2 放顶煤支架的发展状况