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[摘 要]本文结合煤矿地质条件及支架结构特点，设计了一套支架防倒防滑装置，并详细介绍了此装置的设计方法及结构特点，为液压支架防倒防滑装置的设计提供了有益参考。
[关键词]液压支架；防倒；防滑
中图分类号：TU944 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0095-01
在煤炭开采过程中，对于倾角>15°的工作面，当采用综采机械化进行采煤时，首先要解决的就是防倒防滑问题。由于煤层赋存倾角的影响，其综采设备的工作状况要比没有倾角的情况复杂得多，容易发生支架的倾倒、下滑以及输送机的下滑等危险情况。这些综采设备在工作过程中若失稳，会影响回采工作正常进行，因此搞好综采设备的防倒防滑十分必要。本文结合我公司为淮南矿区李嘴孜煤矿设计的大倾角液压支架的结构特点及矿井地质条件，详细介绍该套支架防倒防滑装置的设计方法及结构特点。
一、煤矿地质条件及支架结构特点
1、煤矿地质条件
煤层埋藏深度400m（距地表），煤厚为4.5～7.5m，平均煤厚5.6m，属较稳定的厚煤层；顶部煤体较硬，呈块状、碎块状，底部煤体较软，呈颗粒状、粉沫状，煤层硬度f=0.8。采用分层开采，上分层平均采高3.0m，该面总体为一单斜构造区，煤层倾角由东向西逐渐增大，为31°～53°，平均45°。直接顶为砂质粘土岩，较致密，性较硬。老顶为中细粒砂岩，性坚硬。直接底为粘土岩，泥质结构、块状，性较软。老底为细砂岩，薄层状，性硬。
2、支架结构特点
根据煤矿地质条件所设计的ZZ4200/18/38型液压支架，结构如图1所示，该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。四根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力；同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构，来承受支架所受的水平力和侧向力；顶梁采用整体结构，顶梁带内伸缩梁和护帮板；顶梁和掩护梁设置固定和活动侧护板；推杆为箱形结构，推杆前端通过连接头与输送机相连，推杆后部耳座与推移千斤顶连接构成反向拉架装置，靠推移千斤顶的伸缩实现移架、推溜；底座为整体刚性不封底结构，过桥处设抬底千斤顶，中后部设调底座千斤顶；顶梁、前连杆和底座分别预设防倒、防滑连接耳座。
二、防倒防滑装置设计方法及结构特点
防倒防滑装置由支架防倒装置、支架防滑装置及输送机防滑装置组成。
1、支架防倒装置
支架防倒装置的作用是防止支架歪倒，如果出现倒架时，能把支架扶正。
此装置采用平拉式。防倒千斤顶两端通过连接头、圆环链及防倒轴与相邻支架相连。此装置连接头为十字连接头，能够保证千斤顶在支架降架及移架的过程中只承受轴向力，可靠性高，千斤顶力量能够充分发挥，调架力量大。
2、支架防滑系统
支架防滑装置的作用是防止支架下滑，调节架间距，当支架下滑时使支架复位。此装置采用平拉式。防滑千斤顶两端通过连接头、圆环链及防倒轴等将相邻的支架相连。此装置的连接头为弯曲十字连接头或防倒轴结构连接头，除能够保证千斤顶在支架降架及移架的过程中只承受轴向力外，也保证了在移架过程中千斤顶不与立柱和底座干涉。
3、输送机防滑装置
输送机配备防滑装置。输送机防滑千斤顶一端通过连接头与底座相连，一端通过链环卡连接圆环链，圆环链再通过连接头连接到下邻5架位置处输送机的防滑耳上，当输送机发生下滑时，靠防滑千斤顶的拉力向上提拉复位。
ZZ4200/18/38型液压支架防倒防滑系统布置如下：
对于液压支架的防倒、防滑，着眼点在于控制好排头、排尾支架。 ZZ4200/18/38型液压支架排头、排尾每三架支架为一组，通过连接头、圆环链及千斤顶相连，如图2所示。a、顶梁处设置一组平拉防倒系统； b、顶梁与底座之间设一组斜拉防倒系统； c、底座间设置一组平拉防滑系统；d 在底座后部及侧面设置一组防滑系统；e、每三架
支架在前连杆处设置平拉防倒系统。
工作面中部支架防倒防滑系统设置：f、每三架支架在顶梁处设一组横拉防倒系统；g、每三架支架在底座间设置一组平拉防滑系统；e、每三架支架在前连杆处设置平拉防倒系统；h、每五架支架在底座与运输机间设一组输送机防滑组。
在防倒防滑千斤顶的行程确定上，首先应确定连接头的尺寸，然后按照相邻3架前后错开一个600mm步距，高度相差150～200mm时的两连接头间的距离减去相邻3架平齐时连接头间的距离，再留有一定的余量来确定。
4、该液压支架防倒防滑系统与一般支架相比，有以下特点：
（1）以往支架后部防滑缸布置在后连杆之间，效果不佳。此次改为前连杆前部布置，效果好；
（2）以往顶梁防倒缸在前、后立柱之间布置。现改在前立柱前部。在防倒
的同时，在移架时调架效果好；
（3）支架侧推缸及调底缸采用Φ125mm和Φ140mm缸径，加大缸径后，辅助防倒防滑及调架作用效果好。顶梁与掩护梁侧推缸分开控制，便于调架；
（4）防倒和防滑缸径均采用Φ125mm缸径，配Φ70mm活塞杆，拉力较大，防倒防滑及调架作用力较大。
三、结语
结合实例对液压支架防倒防滑装置的设计方法及结构特点做了介绍，液压支架的防倒防滑装置可以提高综采工作面设备的稳定性和安全性，防倒防滑装置的合理设计可有效提高支架的可靠性和对工作面的适应性。
参考文献
[1]王国法.液压支架技术[M].北京：煤炭工业出版社，2011.
[2]鲁忠良，景国勋，肖亚宁.液压支架设计使用安全辨析[M].北京：煤炭工业出版社，2012.
[3]MT/T556—1996.液压支架设计规范[S].北京：中华人民共和国煤炭工业部，2012.
[4]宋振骐等.综采放顶煤安全开采条件的认识[J].煤炭学
[关键词]液压支架；防倒；防滑
中图分类号：TU944 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0095-01
在煤炭开采过程中，对于倾角>15°的工作面，当采用综采机械化进行采煤时，首先要解决的就是防倒防滑问题。由于煤层赋存倾角的影响，其综采设备的工作状况要比没有倾角的情况复杂得多，容易发生支架的倾倒、下滑以及输送机的下滑等危险情况。这些综采设备在工作过程中若失稳，会影响回采工作正常进行，因此搞好综采设备的防倒防滑十分必要。本文结合我公司为淮南矿区李嘴孜煤矿设计的大倾角液压支架的结构特点及矿井地质条件，详细介绍该套支架防倒防滑装置的设计方法及结构特点。
一、煤矿地质条件及支架结构特点
1、煤矿地质条件
煤层埋藏深度400m（距地表），煤厚为4.5～7.5m，平均煤厚5.6m，属较稳定的厚煤层；顶部煤体较硬，呈块状、碎块状，底部煤体较软，呈颗粒状、粉沫状，煤层硬度f=0.8。采用分层开采，上分层平均采高3.0m，该面总体为一单斜构造区，煤层倾角由东向西逐渐增大，为31°～53°，平均45°。直接顶为砂质粘土岩，较致密，性较硬。老顶为中细粒砂岩，性坚硬。直接底为粘土岩，泥质结构、块状，性较软。老底为细砂岩，薄层状，性硬。
2、支架结构特点
根据煤矿地质条件所设计的ZZ4200/18/38型液压支架，结构如图1所示，该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。四根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力；同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构，来承受支架所受的水平力和侧向力；顶梁采用整体结构，顶梁带内伸缩梁和护帮板；顶梁和掩护梁设置固定和活动侧护板；推杆为箱形结构，推杆前端通过连接头与输送机相连，推杆后部耳座与推移千斤顶连接构成反向拉架装置，靠推移千斤顶的伸缩实现移架、推溜；底座为整体刚性不封底结构，过桥处设抬底千斤顶，中后部设调底座千斤顶；顶梁、前连杆和底座分别预设防倒、防滑连接耳座。
二、防倒防滑装置设计方法及结构特点
防倒防滑装置由支架防倒装置、支架防滑装置及输送机防滑装置组成。
1、支架防倒装置
支架防倒装置的作用是防止支架歪倒，如果出现倒架时，能把支架扶正。
此装置采用平拉式。防倒千斤顶两端通过连接头、圆环链及防倒轴与相邻支架相连。此装置连接头为十字连接头，能够保证千斤顶在支架降架及移架的过程中只承受轴向力，可靠性高，千斤顶力量能够充分发挥，调架力量大。
2、支架防滑系统
支架防滑装置的作用是防止支架下滑，调节架间距，当支架下滑时使支架复位。此装置采用平拉式。防滑千斤顶两端通过连接头、圆环链及防倒轴等将相邻的支架相连。此装置的连接头为弯曲十字连接头或防倒轴结构连接头，除能够保证千斤顶在支架降架及移架的过程中只承受轴向力外，也保证了在移架过程中千斤顶不与立柱和底座干涉。
3、输送机防滑装置
输送机配备防滑装置。输送机防滑千斤顶一端通过连接头与底座相连，一端通过链环卡连接圆环链，圆环链再通过连接头连接到下邻5架位置处输送机的防滑耳上，当输送机发生下滑时，靠防滑千斤顶的拉力向上提拉复位。
ZZ4200/18/38型液压支架防倒防滑系统布置如下：
对于液压支架的防倒、防滑，着眼点在于控制好排头、排尾支架。 ZZ4200/18/38型液压支架排头、排尾每三架支架为一组，通过连接头、圆环链及千斤顶相连，如图2所示。a、顶梁处设置一组平拉防倒系统； b、顶梁与底座之间设一组斜拉防倒系统； c、底座间设置一组平拉防滑系统；d 在底座后部及侧面设置一组防滑系统；e、每三架
支架在前连杆处设置平拉防倒系统。
工作面中部支架防倒防滑系统设置：f、每三架支架在顶梁处设一组横拉防倒系统；g、每三架支架在底座间设置一组平拉防滑系统；e、每三架支架在前连杆处设置平拉防倒系统；h、每五架支架在底座与运输机间设一组输送机防滑组。
在防倒防滑千斤顶的行程确定上，首先应确定连接头的尺寸，然后按照相邻3架前后错开一个600mm步距，高度相差150～200mm时的两连接头间的距离减去相邻3架平齐时连接头间的距离，再留有一定的余量来确定。
4、该液压支架防倒防滑系统与一般支架相比，有以下特点：
（1）以往支架后部防滑缸布置在后连杆之间，效果不佳。此次改为前连杆前部布置，效果好；
（2）以往顶梁防倒缸在前、后立柱之间布置。现改在前立柱前部。在防倒
的同时，在移架时调架效果好；
（3）支架侧推缸及调底缸采用Φ125mm和Φ140mm缸径，加大缸径后，辅助防倒防滑及调架作用效果好。顶梁与掩护梁侧推缸分开控制，便于调架；
（4）防倒和防滑缸径均采用Φ125mm缸径，配Φ70mm活塞杆，拉力较大，防倒防滑及调架作用力较大。
三、结语
结合实例对液压支架防倒防滑装置的设计方法及结构特点做了介绍，液压支架的防倒防滑装置可以提高综采工作面设备的稳定性和安全性，防倒防滑装置的合理设计可有效提高支架的可靠性和对工作面的适应性。
参考文献
[1]王国法.液压支架技术[M].北京：煤炭工业出版社，2011.
[2]鲁忠良，景国勋，肖亚宁.液压支架设计使用安全辨析[M].北京：煤炭工业出版社，2012.
[3]MT/T556—1996.液压支架设计规范[S].北京：中华人民共和国煤炭工业部，2012.
[4]宋振骐等.综采放顶煤安全开采条件的认识[J].煤炭学