液压支架可靠性优化设计

王苍劲

（晋能控股装备制造集团大同机电装备有限公司中央机厂， 山西 大同 037000）

引言

液压支架是煤炭企业在综采工作面进行煤炭生产的重要生产设备，是顶板压力、采空区矸石承受的主要设备，液压支架的强度可靠性对于企业安全生产至关重要[1-5]。在我国，厚煤层的煤炭产量占全国煤炭产量的48%以上，是我国煤炭生产的主要煤层。我国的大采高厚煤层液压支护具有高度高、支护强度大、围岩控制困难、支架稳定性不高等问题，现阶段液压支护技术可靠性亟需提高。针对这一现象本文拟结合国外的相关技术对大采高厚煤层液压支架技术进行优化改造，以提高大采高厚煤层液压支架的安全可靠性，提升综采工作面的煤炭生产效率。

1 液压支架选型与参数确定

1.1 液压支架选型

大采高厚煤层的液压支架主要有两柱掩护式和四柱掩护式两种架型。西方国家在煤矿开采中多采用四柱掩护式，而我国一般采用两柱掩护式。为匹配煤矿所用设备及煤矿所在地的地质围岩等地理条件，本文选用两柱掩护式液压支架，以提高液压支架的可靠性及高效性。

1.2 参数确定

液压支架的参数主要包括支护强度、工作阻力及支架高度三项指标。其中，工作阻力是直接顶与基本顶作用力平衡的主要指标，可使围岩变形量与顶板下沉量得以有效控制。由于工作阻力= 支护强度×支护面积，因此需确定好支护强度后才可确定工作阻力。本文以某煤矿为例进行研究，经实际勘测，某煤矿煤层厚度约为4.55 m，顶板围岩密度为2400 kg/m3，最大采高为6.2 m，运用数值模拟法后可得，其最大支护强度为1.2 MPa。……