四柱液压支架结构优化设计应用研究

王 跃

（山西宁武大运华盛老窑沟煤业有限公司，山西 宁武 036700）

引言

固体充填采矿技术自研发以来，在多矿区得到了广泛应用，解放了多种困煤类型，涉及建筑物下、水体下、铁路下的煤。四柱液压支架是固体充填采矿技术的关键设备[1-3]。随着科技的发展，其结构和功能不断更新，对地质条件的适应性也有了显著提高。四柱液压支架在该技术中也起着至关重要的作用，它不仅辅助固体四柱材料的运输，而且直接提供四柱空间和四柱材料的夯实力。由于这些作用，需要对四柱液压支架的性能参数进行充分的研究。它直接影响到充填体的效率和充填体的密实度，从而影响最终的岩层控制效果。四柱液压支架的优化设计研究有助于改善其性能参数[4-6]。

为了合理地提高四柱液压支架的性能，改善其充填性能，本文从四连杆机构、后顶盖、夯实结构等关键结构部件的优化设计方面阐述了四柱液压支架的设计方法。在此基础上，建立了四柱式液压支架的优化设计过程。

1 四柱式液压支架概况

为同时掩护采煤作业空间和充填体作业空间，充填体液压支架的顶控距离（即顶盖长度）增大，支架整体结构与传统的综采液压支架有明显区别。具体结构特性为：

1）车顶雨棚结构变化：盾构梁改为后车顶雨棚，车顶雨棚由前车顶雨棚和后车顶雨棚组成；

2）所增加的四柱物料刮输送机悬浮在后车顶雨棚内，提供固体四柱物料的运输动力；

3）捣固结构铰接在底座上，为固体四柱材料提供捣固动力。……