为了满足薄煤层工作面用支架的大伸缩比,增加行人通道,满足一次采全高,配套大功率的采煤机和刮板输送机的需求条件,在保证强度且具有侧护装置功能的前提下,把顶梁设计成整体顶梁,顶梁前部箱型尽可能的薄。将四套筒侧推装置改进为两套筒结构,创新地设计出一种将侧推千斤顶加弹簧集成布置的侧护装置,将侧护板推开的同时满足薄煤层及大倾角薄煤层支架具有防倒防滑、挡矸、支护的功能。带有新型侧推装置的薄煤层支架在某矿使用后取得了良好的使用效果。这种结构的顶梁及侧推装置在1.3m以下的薄煤层及大倾角薄煤层更具有推广价值。

以设计的薄煤层液压支架电液控制系统以Client/Server为基础,采集液压支架支柱压力信息实现对综采工作面液压支架实时动态观察。井下工作人员能够通过电液控制系统的下位机对液压支架进行系统控制。最后通过试验完成了对液压支架电液控制系统的功能性测试,验证了薄煤层液压支架电液控制系统的基本功能设计。

在薄煤层开采过程中,为提升开采过程自动化水平、促进生产效率的提升,文章设计应用等高式采煤工艺,同时联合应用液压支架,能够对工作面进行自动化控制,显著提升生产效率,并缓解矿区开采人员劳动强度。

以宝欣矿3#煤层综采工作面为研究背景,根据极近距离破碎顶板的实际开采条件,构建了支架受力力学模型,通过理论分析确定支架支护强度不低于0.65 MPa,确定了支架结构形式为两柱掩护式。设计了ZY5400/08/17型强力掩护式液压支架。应用效果表明,支架支护参数设计合理,运行姿态良好,工作面顶板岩层得到了有效控制,可以满足极近距离破碎顶板工作面安全支护要求。

液压支架作为煤矿井下综采工作面至关重要的支护装备,是为综采工作面提供安全作业空间的承载结构体,对工作面安全开采十分重要。随着开采工艺的不断完善和综采技术装备的不断发展,液压支架也趋于不断成熟,目前各大科研院所已经根据不同的开采技术条件及开采工艺研制出了不同形式、不同作用的综采工作面支架,完善了综采技术装备的发展。对极近距离煤层而言,下位煤层回采期间工作面受上覆已采煤层破碎顶板的影响,会对工作面安全高效开采造成一定的影响,为保证下位煤层安全高效开采,工作面支架的合理选型及设计显得十分重要。本文以某矿3#煤层综采工作面为研究对象,对工作面液压支架进行了选型及设计,并进行了现场应用。

针对薄煤层综采工作面由进回风巷道和回采工作面高度差而导致的三角区顶板难控制、架间漏矸严重的问题,采用工作面与巷道连接处垂直掘进、工作面不破顶板的方式,进行了综采工作面支架布置,并研制了一种适用于薄煤层工作面的新型端头液压支架。在袁大滩煤矿现场应用表明,该端头支架使用效果良好,三角区顶板控制的较为完整,架间侧护板贴合紧密,无漏矸现象,降低了煤炭含矸率5%,提高了煤质,具有广阔的应用前景。

为提升薄煤层开采液压支架工作安全性能,基于自动化控制技术思路,设计了薄煤层液压支架电液控制系统,给出了电液控制系统的整体结构图,并对薄煤层液压支架电液控制的支架控制器进行设计分析,给出了最小系统单元、通信单元、基本功能单元、驱动单元及采集单元硬件设计,通过实践应用验证,可较好的解决工作面突发故障,满足要求,达到矿井降本增效的目的。

根据莒山矿9号煤层实际地质条件和开采条件,对工作面液压支架进行了选型研究,得出液压支架支护高度范围为0.9~2.1 m,中心距为1.5 m,支架工作阻力不低于4 152 k N,并对工作面进行了通风验算。在上述研究的基础上,确定9号煤层工作面使用ZY4200/09/21D型两柱掩护式液压支架,对支架控制系统进行了分析,以期此研究为后期工作面液压支架的设计和使用提供参考。

通过分析薄煤层开采设备的现状,分析薄煤层开采的技术及设备难点,找到影响其开采的薄弱环节,以重要组成部分液压支架的智能化调节为研究核心,建立智能化解决方案,并对方案进行数据计算验证,同时采用模型仿真模拟证实控制系统的可靠性,对薄煤层的开采工作能够有较大的帮助。

主要介绍了Solidworks软件在薄煤层液压支架设计中的应用，利用Solidworks软件设计的薄煤层液压支架，达到了设计目的和要求，证明在液压支架设计中应用Solidworks软件是可行的。