第3期（总第196期）
2016年6月
机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING &AUTOMATION
文章编号：1672-6413(2016)03-0212-02
ZY15000/25/55D型液压支架的研制
姜亚楠
（山西晋城煤业集团金鼎公司，山西晋城048006）
摘要：介绍了大采高工作面的地质条件，确定了支架参数，并总结了支架的设计特点，重点叙述了支架制造
工艺水平和控制系统的组成及特点，可为煤矿支护设备研制参考人员提供。关键词：液压支架：大采高：高可靠：研制
中图分类号：TD335+，4
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研制背景
文献标识码：B
No.3 Jun.
5.5m支架而言，15000kN的支架工作阻力较为合
大采高工作面具有回采率高、单工作面产量大、生产工艺简化、可一次采全厚等特点。目前，随着人们对能源需求的不断增加，各矿并为提高效益也在不断加大单工作面产量，大采高工作面布置越来越多，煤矿企业应用大采高支架也越来越多
某煤矿大采高工作面概况如下：井田内稳定可采
煤层为山西组的3号煤层和太原组的15号煤层，开采深度为620m～360m。3号煤层：位于山西组下部，煤层最厚6.91m（2170、2133孔），最薄1.65m(DN03孔），平均厚度4.74m。煤层稳定，厚度变异系数为21.09%，可采系数为100%，为全并由可采之稳定煤层。该煤层结构简单，一般含夹砰0～2层，最多达6层（2040孔），以上部及下部夹研较为常见，井田内煤层厚度变化规律明显，东部、北部和西部煤层厚度一般在5.0m以上，中部及南部煤层厚度变薄，一般在3m～4m左右。煤层顶板为粉砂岩、泥岩或砂岩，底板为泥岩或粉砂岩。工作面切眼长度设计为250m，顺槽长度为1846m。工作面顺槽断面为矩形断面（宽5.5mX高3.8m）。
根据该煤矿目前煤层的赋存条件，研究井下首采
区地质条件，对支架的高度、工作阻力及稳定性和可靠性等进行合理的分析，提供满足其今后发展要求的液压支架，是实现支架的高智能化、高可靠性、安全性和实用性，更好地满足矿井长期煤炭生产的需要。
2支架研制主要内容 2.1合理选择支架参数
（1）根据该煤矿工作面地质条件、矿井现有提升
和运输条件并结合自前国内液压支架研制水平，进行支架合理支护高度分析，确定支架最大高度为5.5m。
（2）根据煤矿煤层实际地质条件，通过对5.5m 支架工作阻力进行经验估算、理论计算、数值模拟，并与类似工作面生产情况进行对比分析，发现对于
收稿日期：2015-07-17；修订日期：2016-03-20
理，能够满足工作面顶板的正常维护要求，有利于改善工作面存在的条件，提高工作面的安全系数，最大限度地提高矿并效益。
（3）支架型号为ZY15000/25/55D（两柱掩护式十伸缩顶梁十接式三级护帮），其可配套设备为：采煤机MG1100/2860-WD（太矿）；刮板输送机SGZ1250/ 3×1200
支架额定工作阻力为15000kN（p=38.2MPa）；支架额定初撑力为12370kN（p=31.5MPa）。支架高度为2500mm~5500mm；支架中心距为 2050mm；支架支护宽度为1880mm~2130mm；支架平均支护强度为1.2MPa～1.3MPa：平均底座比压为2.6MPa~2.8MPa；适应煤层倾角≤10°；操纵方式为电液控制；梁端距控制在550mm左右；伸缩梁行程为800mm。
2.2支架结构设计特点
（1）顶梁和掩护梁间夹角在175°178°时有机械限位，此时平衡千斤顶尚有一定的富余液压行程，使平衡千斤顶不会受到机械力的过度拉伸，保护了平衡千斤顶及其连接耳板；支架在最大高度、顶梁前倾15 时，项和播护梁间有机械限位；当支架降到最低时：底座和前连杆之间有机械限位装置。
（2）基本架在2.55m～5.5m时的梁端距变化范围为479mm～596mm，总变化量为117mm，采高 5.0m时不超过505mm。
（3）支架顶梁后部和掩护铰接处采用“屋檐式”设计，从而保证了支架顶梁与掩护梁之间连接处不漏煤；并确保活动侧护板伸出时的侧回密封，项染和槽护梁侧护板上的安装工艺孔均有挡板封闭
（4）支架的底座采用整体半刚性结构，底座两边箱体通过前部过桥和后部箱体连接成整体，底板完全开档，确保底座排煤通畅；支架立柱采用压板结构固
作者简介：姜亚楠（1983-），女，山西晋城人，助理工程师，本科，主要从事液压支架制造，