液压支架是用于控制采煤工作面矿山压力的关键设备,通过支撑顶板、隔离采空区并与采煤机、刮板输送机配套使用,保障煤矿安全高效开采。
功能与工作原理
液压支架的核心功能包括:
支撑顶板:通过液压缸(立柱)承受顶板压力,防止顶板垮塌,确保作业空间稳定。
隔离采空区:掩护梁阻挡采空区矸石侵入工作面,减少安全事故风险。
提升开采效率:与采煤机、刮板输送机协同作业,实现综合机械化采煤,降低工人劳动强度。
其工作原理基于高压液压系统:
初撑阶段:高压乳化液进入立柱下腔,推动活柱上升,使顶梁接触顶板并形成初撑力。
承载阶段:顶板下沉时,立柱压力升高,安全阀开启泄压维持恒阻支撑,确保顶板稳定。
卸载与移动:通过操纵阀切换液流方向,立柱收缩降架,推移千斤顶以支架为支点移动设备。
类型与分类
液压支架按结构、煤层条件及功能分为多种类型:
按架型与围岩关系:
掩护式:适用于中等稳定顶板,挡矸性好。
支撑掩护式:兼具支撑与掩护功能,适应性强,为当前主流。
支撑式:结构简单,但稳定性较差,已逐步淘汰。
按适用煤层特征:
薄/中厚/大采高支架:针对不同煤层厚度设计,如大采高支架适用于厚煤层开采。
放顶煤支架:如低位放顶煤支架,通过尾梁插板连续放煤,提高回收率但适用性受限。
按控制方式:包括手动液压控制、电液控制(主流方向),后者支持远程监控与自适应调整。