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毕业设计(单体液压支柱)（含CAD图纸全套）.doc38页
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1.1我国煤层贮存状况 3
1.3适用范围 3
1.4单体液压支柱发展概况 4
第2章 单体液压支柱的结构和工作原理 5
2.3压支柱的工作原理 6
2.4压支柱的结构 6
2.5零部件尺寸的计算与选择 7
Kb――一般在0.52～0.78之间。 8
②预算缸径尺寸和缸壁厚度 9
2.5.4单体液压支柱用锻件 11
2.6单体液压支柱的橡胶件和塑料件 15
单体液压支柱及三用阀中所使用的各种橡胶件和塑料件共15件，详见下表2.1。 15
2.7本章小结 16
3.1已知设计参数 16
3.2油缸稳定性的验算 17
J2――缸体断面惯性矩，
3.38×106mm4 。
（3.3） 17
（3.4） 17
3.3活塞杆的强度验算 17
（3.6） 17
――立柱总重，
415kg； 18
2、油缸的最大挠度 18
3.4缸体强度验算 18
3.5制定活塞的工艺路线 19
3.6本章小结 22
第4章 单体液压支柱的使用与维护 22
4.1支柱的拆装和试验 22
4.1.1三用阀的组装 22
4.1.2支柱组装 23
4.1.3支柱的拆卸 24
4.1.4试验 24
4.2使用注意事项 24
4.3支柱的故障与维修 26
4.3.1常见支柱故障及排除方法 26
4.3.2维修注意事项 27
4.4本章小结 28
参考文献 36
经济分析 37
1.1我国煤层贮存状况
我国是煤炭资源最为丰富的国家，煤炭的储量和产量占世界第一位。煤炭已经成为我国所依赖的重要能源。我国的煤炭资源分布地域极广，煤层贮存状况也各式各样，主要有如下几个特点：
1、从围岩和煤层贮存的关系上来说，我国不仅有贮存在软岩顶板下的煤层和一般顶板条件下的煤层，还有赋存在坚硬顶板条件下的煤层。坚硬顶板下煤层开采难度相当大，常常有几千平方米的悬顶出现，一旦垮落即可造
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采煤工作面单体液压支柱的正确使用方法
单体液压支柱
&随着科技技术的进步，支护改革的发展，单体液压支柱的使用越来越广泛，为了更有利于采煤工作面的顶板管理，目前使用DZ型单体液压支柱,基本淘汰了HZWA型摩擦式金属支柱。单体液压支柱与摩擦式金属支柱相比有很多优点，一是结构简单，初撑力高；二是具有恒阻特性，工作阻力大；三是操作方便，使用安全，劳动强度低。但在采煤工作面如何用好，管好单体液压支柱，是一个值得探讨的问题。 &&&&单体液压支柱的工作原理是，利用乳化液泵将工作介质压入密封的油缸，迫使活柱上升，利用液体压力使支柱给顶板一定的初撑力，当顶板下沉时，支柱载荷增加，直至顶板压力与支柱工作阻力形成新的平衡，以达到阻止和延缓顶板离层或下沉，支护顶板的目的。 &&&&如果没有掌握好其基本原理，缺乏使用管理常识，违反操作规程，支柱将会受损，采煤工作面将会出现冒顶事故，使生产受到严重影响，给工人生命带来威胁。为了提高经济效益，节约降耗，向内挖潜，更好地用好，管好单体液压支柱，有效地控制顶板，确保安全生产，要做好以下工作。 1、单体液压支柱入井前必须逐根进行压力试验。 单体液压支柱经长途运输，装卸，容易导致密封眼损伤，活塞弯曲，缸体凹陷，弹簧脱落。其试验原则是，在2分钟内不许有压降，4小时内缸体不允许有渗漏，升降柱不准有卡阻，限位装置必须牢固可靠。使用单体液压支柱的工作面，必须存有一定数量的备用支护材料。 2、每班使用单体液压支柱前，必须对上班支柱进行检测，并建立好记录台账。 由于地质条件，煤层赋存状况等因素变化,要求支护材料、支护方式适应其变化，以便有效控制顶板，保证回采工作面安全，防止支柱&带病&工作。对损坏的金属顶梁及失效的单体液压支柱必须进行更换。在同一采煤工作面中，不得使用不同类型和不同性能的支柱。在地质条件复杂的采煤工作面中使用不同类型的支柱时，必须制定安全技术措施。 3、支护要及时，支架架设要牢固，初撑力要足够。 采煤工作面发生爆破后，必须立即挂梁支护，严禁空顶作业。所有的支架必须架设牢固，迎山有力，并有防倒柱措施，严禁在浮煤或浮矸上架设支架。 为了使支柱适应顶板下沉的需要，增加支柱的稳定性，加大支架对顶板的摩擦力，提高支架系统的支护刚度，必须保证有足够的支撑力。柱径为80mm的，其初撑力不得小于60KN；柱径为100mm的，其初撑力不得小于90KN。使用单体液压支架时,必须初撑力&80%规定值。对于软岩条件下初撑力确实达不到要求的，在制定措施，满足安全的条件下，必须经企业负责人审批。 4、保持支柱清洁度，防止活塞弯曲。 因单体支柱在使用过程中，其三用阀、油缸、活塞等部件，经常沾着煤泥、小沙粒、油垢、铁锈等，这样大大地影响密封性能，造成手把、底座或三用阀漏液，支柱自动卸载倾倒。同时工作面严禁使用单体液压支柱顶推溜子，或倒支支柱，用来压溜头，压回柱绞车。当发现&死柱&时，严禁用炮轰，锤砸或机械强行回撤。如若搬运时不小心，猛力敲砸往往会造成活塞弯曲，油缸变形。 5、测试时乳化液浓度配比要确保，注液时操作方法要适当。 乳化液采用2%-3%的M-10号乳化油与98%-97％的清水混合配置而成。水质要经过净化处理，酸碱度经化验符合要求。防止缸体部件腐蚀，严禁用清水代替乳化液；防止泵站管路老化，接头处破裂漏液，其乳化液浓度必须经常测试，确保泵站压力18Mpa以上。 &&&&工作面三用阀柱液口千万不能垂直于煤壁，以免放炮时崩入煤尘，也防止三用阀意外崩出伤人。另外注液前应先开启注液枪冲刷枪口和阀注液嘴，防止将煤尘注入阀体，注液枪不用时应挂在支柱手把体上，不能乱丢乱放。所有撤出的支柱应及时外运，防止任意倒在工作面中，造成支柱被污损，影响正常使用。 6、采煤工作面回采结束后或使用时间超过8个月后，必须起入地面根根拆检。 因支柱使用一段时间后，如不认真维护和保养，就会折损失效。折损失效的支柱应进行检修，检修后还必须进行压力试验，否则因达不到工作特性就可能诱发安全事故的发生。因此，凡搬运上井的支柱必须根根拆洗，清除煤尘等赃物；对受腐蚀，带麻点的活柱，应进行磨平抛光处理，三用阀经长期使用后，密封圈老化，渗漏现象严重，必须拆检并更换密封圈件。对维修的支柱，应做高低压、稳压试验，经验收合格后，方可继续投入采煤工作面中使用。 7、强化现场管理，提升企业经济效益，保持工作面支架的完整性。 为防止支柱在使用过程中，过早损毁甚至报废，减少丢失，加快周转，就必须加强现场管理。支柱必须编号，专人分管，班班交清，同时建立好记录台账。 采煤工作面支架的密度，即柱距和排距是经过测算和实践经验证明取得。支架密度过密，造成支架占用率高，操作人员劳动强度大；支架密度过稀，支架将不能很好地支护顶板，可能导致冒顶事故的发生。常用的控顶距一般为两种：①、&三、四排&控顶，见四回一；②、&三、五排&控顶，见五回二，支柱柱距为0.8m，排距一般为0.8-1.2m。 &&&&&因此，严禁在控顶区域内提前摘柱，碰到或损坏，失效的支柱，必须立即恢复或更换。移设输送机机头，机尾或绞车时需要拆除附近支架时，必须先架好临时支架，，待移过后，正式架设支架。否则将破坏支护系统的力学平衡条件，使顶板下沉量增加，产生裂隙，顶板离层下沉甚至冒落。 8、单体支柱使用范围的局限性。 ①单体液压支柱，不宜在煤厚超过3.0米的煤层中使用； ②非常薄的煤层中，顶板下沉量较大，支柱活柱升起不足100mm的工作面不宜使用； ③、在倾角较大的工作面要伪斜开采，防止采空区冒落矸石砸坏支柱，上、下出口放炮时，活柱要用物料挡好。 综上所述，只要在长期的生产实践中不断摸索，认真总结经验，就能使用好，管理好单体液压支柱，降低目标成本管理，提高采煤工作面工程质量，创造安全高效益。
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单体液压支柱压力变化分析与快速检测的研究
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