液压支架应有良好的结构功能和支护性能,能及时维护顶板,防止端面顶板的冒漏,同时能有效地支撑顶板,适应所开采煤层的赋存条件和矿压特点。
液压支架选型要考虑的主要因素有:直接顶类型、老顶来压等级、底板特性、采高、截深、煤层倾角、煤层强度、矿井瓦斯涌出量、局部地质构造情况、顶板岩层含水情况、周围和邻近煤层的采动情况以及开采深度等。
直接顶的类型对于支架选型起着主导作用。研究表明,顶板破坏特征及其严重程度首先取决于顶板岩性和强度,即直接顶的类型。
支架的合理选型就是使支架的特性适应顶板的上述特征,包括顶板的接触适应性和支架隔离破碎顶板的能力。
所谓接触适应性,包括支架对顶板阻力沿空间的分布和随时间的变化,支架合力作用点的调节能否适应顶板变化等。(www.xing528.com)
不同支架对直接顶的接触适应性差别很大,应因地制宜地选取架型。直接顶在支架顶梁的反复支撑作用下容易形成离层和破坏,顶梁越长这种效应就越明显。对稳定性差的直接顶应优先考虑采用顶梁较短的架型。
目前,用于综采的液压支架主要有支撑式、支撑掩护式和掩护式三种。其中支撑式支架由于稳定性差、挡矸性能差,目前已被淘汰;其他两种形式为常用架型。
支撑掩护式支架有两排立柱,顶梁和底座都较长,通风断面大,支架的切顶能力强,底座对底板比压均匀,且底座前端的比压小,容易移架。该架型一般适用于坚硬顶板及部分中等稳定顶板。
二柱掩护式支架单排立柱支撑,支撑合力距离煤壁较近,可有效防止端面顶板的早期离层和破坏;控顶距小、顶梁较短,对顶板的反复支撑次数少,减少了对直接顶的破坏;支架能经常给顶板向煤壁方向以推力,有利于维护顶板的完整。该架型适用于破碎顶板及部分中等稳定顶板,且对煤层变化较大的工作面适应性较强。
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