煤矿液压支架现状及发展趋势

1.煤矿液压支架的发展历史

在我国研究煤矿液压支架到如今,不超过60年的研究历史。而在我国上世纪50年代,我国液压支架的大致发展方向,主要经过了以下几个重要阶段。

自从上世纪50年代以来,垛式支架首先被英国所发明之后,法国也在此基础之上研制出了节式支架,而垛式支架及节式支架的出现,直接的将之前所使用的较为落后的金属支架以及木支架所替代,使得采煤支护设备出现了一场新的革命。

50年代末,前苏联逐渐的研发起了煤矿当中应用到的液压支架,而掩护式液压支架的出现,进一步的促进了我国液压支架行业的发展。

而自从1946年以来,我国才发明出了第1台液压支架。直到现在,经过几十年来的发展以及进步过程中,我国不断加大自主研发力度,从而突破了液压支架煤炭综采重大设备的制造行业的限制,并取得良好成效。而我国内部的综采放顶煤支架技术已经远远高于欧美等国家,同时我国关于大采高液压支架的主要技术参数基本已经达到了先进国家的水平。又因为我国所生产以及制造的液压支架价格更为低廉,又具备有良好的技术性能等一系列优点,也因此我国生产出来的液压支架广泛的受到国内外煤矿企业的欢迎及信赖。

2.根据围岩及支架相互作用,我国液压支架的分类

根据围岩以及液压支架之间的相互作用,可以将液压支架直接的分为掩护式液压支架、支撑式液压支架以及支撑掩护式液压支架三大类型,而以下是对于这三种液压支架的详细描述。

(1)掩护式液压支架

掩护式液压支架一般由多排支柱组成,而其中一排支柱中主要包括1～2根支柱,此外,支架具备有长度较短的顶梁,同时其支柱一般呈倾斜的方式进行布置,并直接的连接到顶梁或是掩护梁之上。而掩护式液压支架主要依据于同顶梁之间的连接对于顶板进行支撑,一般情况之下,同冒落矸石相接触的地点在于掩护梁,从而防止冒落矸石因为没有支撑物,而进入到工作面当中,更进一步的减少了本就狭小的工作空间。这一类型的掩护式支架应为其具备着良好的防冒落矸石以及掩护功能,也因此其主要适用于一些底板相对较软,同时顶板不具备有较高的稳定性或是呈破碎状况的煤层当中。

(2)支撑式支架

一般情况下,这类支撑式支架具备着长度较长的顶梁以及数目相对较多的支柱,同时这些支柱布置方式大多都为垂直布置,而支架的布置结构直接的决定着支撑式支架是否具备有较高的稳定性因素,该支撑式支架的箱式底座具备了较高的坚固程度,其主要根据顶梁以及支柱之间的支撑作用进行支撑,并对于工作面的顶板进行控制,以维持工作空间的范围。然而在顶梁后部以顶板岩石进行切断跨落时,正因为此类型的支撑式支架支撑能力以及切顶能力较强,也因此该支架往往适用于一些底板相对较硬,同时顶板坚硬完整的煤层当中。

(3)支撑掩护式支架

该类支撑掩护式支架,其功能往往居于支撑式支架以及掩护式支架的液压支架之间,其主要特点在于主要由两排支柱共同组成,而其中每一排支柱往往都包括1～2根支柱,同时这些支柱的布置方式表现为倾斜式,并且靠近于采空区的一边。而支柱往往同四联干机构以及掩护梁直接的相互联系。在该支架应用过程中,通过该类支架所具备的支撑以及掩护作用,从而使得工作空间具备着较高的支撑程度,同时该支架又同时具备着掩护式支架以及支撑式支架的优点,因此其往往适用于一些具备有较为稳定及坚固程度的顶板,同时周期压力较为明显,底板较为稳定的煤层当中。

3.根据移动方式,我国液压支架的分类

根据液压支架实际的移动方式,可以将其整体分为整体自移式以及迈进式两种类型。

(1)整体自移式

一般情况下这一类支架整体结构相互固定,因此在移动过程中往往整体进行移动,而一部分支撑式支架以及全部的掩护式支架,大多都采用这种移动方式。

(2)迈进式

一般情况下提步前移式以及交互迈进式支架共同组成了迈进式支架,其中交互迈进式架,主要是将主副架护作为着力点,使得整体的支架装置交互式的推拉迁移,以这种方式能够将千斤顶以及导向装置安置于整体液压支架前方,而节式支架所采取的移动方式往往为迈进式移动方式。而提步前移式支架往往适用于不存在大量下降情况的顶梁提腿跨步的移动方式。

4.根据使用地点不同的分类

根据所使用地点的不同,可以直接将液压支架分为端头支架以及工作面支架两种类型。而以上多种支架都为工作面支架,其主要是直接对工作面顶板进行支护,而端头支架往往适用于顺槽以及工作面两边的连接处,由于顺槽以及工作面两端具备着数目较多的机械设备,因此其必须占有较大的工作空间,又因为该地点作为人员的安全出口,因此就要求液压支架能够很好地配合各个机械设备,才能够对于具备有较大旋钮面积的顶板起到良好支护左右,因此其在结构上具备有一定的特殊性。

5.探究液压支架未来的发展方向

考虑到如今煤矿开采过程中,液压支架具体的使用特点以及结构特点,可以看出其未来一定会朝着强力化,标准化,多样化,自动化的方向不断发展。因为无论是何种形式的液压支架,都适用于一个固定的地质条件以及状况。也因此在液压支架研究过程中,必须使得不同液压支架具备有不同的品种以及性能,从而能够适用于多种地质环境,特别是其中提到的掩护式支架。而为了适应不同地质的要求,则要求液压支架在未来朝着强力化的方向不断发展,要求其能够承受较高的工作阻力,同时提供给围岩以一定的支撑力。而在如今高精尖技术不断取得新突破的前提条件之下,电牵引采煤机也应用于煤矿开采过程中,而与电牵引采煤机相配套的液压支架,则必须对于其运动速度以及移动布局进行改进,从而使得支架具备有更快的移动速度,这就必须改进液压支架的操作控制方式,同时增大整体液压支架的供液系统流量,这就要使得整体液压支架朝着自动化的方向不断发展。

此外,由于我国不断的投入更多精力进入到液压支架品种研发过程中,同时我国为了提高整体液压支架产品的质量,延长其后续的使用寿命,并且降低投入到液压支架建设过程中的资金成本,我国进一步的规范了支架生产流程及生产质量。而类似于俄罗斯,我国的煤层储存状况也一样的多变且复杂,也因此我国逐渐的研发出了一部分具备有多种功能,同时适用于各种地质条件的液压支架。比如说我所研发出来的商阻力强力支架适用于一般条件较为坚硬的煤层当中,而放顶煤液压支架以及大采高液压支架则能够应用于开采厚煤层过程当中。其中特种支架能够对于薄煤层以及急倾斜煤层进行开采。虽然说相比国外先进的国家,我国所研发出来的这些液压支架并不具备有较高的智能化程度,但是相比于之前我国所运用到的较为原始的开采方式以及较为落后的机械设备,如今所应用到的液压支架在技术上已经取得不断突破。