煤礦第一部分
工作面基本概況
第一章地質條件
設計產量為30mt/a，煤層埋藏深度200m，煤層最小厚度為0.8m，最大厚度為2.5m，平均厚度為1.8m，煤質硬度f≤3，不易片幫。
夾矸最小厚度為0.1m，最大厚度為0.3m，平均厚度為0.1m，共計夾矸2層位置在中下部和上部，夾矸岩質為泥岩，夾矸硬度為f=4。
煤層直接頂、老頂岩質為頁岩，直接底岩質為砂質泥岩，老底岩質為頁岩。初次來壓15m，週期來壓7-10m，此地區無綜採裝置，無工作阻力參考。
水質腐蝕不大，低瓦斯。
煤層的顏色為黑色，上部為塊狀，參差狀斷口，下部為粉煤，以暗煤為主，為半暗型煤。煤質硬度f≤3，不不易片幫。
第二章其它開採技術條件
採煤工藝為一次採全高採煤工藝，工作面長度100公尺，工作面傾角5°-8°。
綜採工作面單面產量30萬噸/年（煤矸總量）。
工作制為「三八制」其中兩班生產一班檢修，每年工作天數為300天。
工作面切眼情況：上下順槽沿煤層頂板掘進，順槽斷面呈矩形。
走向長度350公尺，工作走向傾角5°-8°。
第二部分
液壓支架選型與配套
第一章液壓支架選型
一、在液壓支架的設計選型中遵循如下原則：
1、支護強度與工作面礦壓相適應；
2、支架結構與煤層賦存條件相適應；
3、液壓支架與採煤機、輸送機等裝置相匹配；
4、支架穩定性好，能實現快速移架。
二、液壓支架工作阻力計算
1、倍數巖重法
巖重法是以支架承受的頂板載荷與開採厚度近似成直線關係增長的觀點來確定支架的載荷，單位面積上支架承受載荷相當於6～8倍採高岩石重量。
式中：p——支護強度，kn/m2
n——支架載荷相當採高巖重的倍數 ，取n＝6～8
h——煤層的採高， m取2.5m
γ——頂板岩石的密度，2.5×1000kg/m3
則 p=
=9.8×(6～8)×2.5×2.5×1000
=368～490 kn/m2
考慮衝擊礦壓，動載係數取1.2，則支護強度為442～588kn/m2。
2、液壓支架工作阻力
q= p·(bc·sc)/η
式中： q——支架工作阻力，kn
p ——支護強度，kn/ m2
bc——支架控頂距離，取4.0m
sc——支架中心距，1.5 m
支撐效率，0.90 m
液壓支架工作阻力q＝600×（4.0×1.5 ）/0.95＝3789 kn，經圓整取液壓支架工作阻力為4200 kn。
結論：經過上述理論計算，建議液壓支架工作阻力選取4200 kn。
三、液壓支架高度的確定
1、支架最大結構高度（hmax）
hmax=mmax+s1
式中：mmax ——煤層最大採高，取2.3m；
s1——偽頂或浮煤冒落厚度，取0.1～0.2m；對薄煤層或頂板穩定，取下限；對厚煤層或頂板中等穩定以下，取上限；對有易冒落偽頂時，應特殊考慮
hmax = mmax +s1=2.3+（0.1～0.2）=2.4～2.5m。
2、支架最低結構高度（hmin）
支架的最低結構高度為滿足頂板下沉量、與採煤機的配套以及整架運輸等要求，可以根據具體情況，分別計算：
a、一般hmin=mmin－s－a，m
式中：mmin——採煤機最小採高，m；
s——在控頂區範圍內頂板的最大下沉量，m；
a——支架解除安裝前移時的可縮餘量，一般取0.05m
對於一般情況，支架的最小結構高度應比最小採高小0.2～0.35m左右，即hmin≤mmin－(0.2～0.35)，m
b、考慮整架運輸，支架最小高度應滿足hmin≤h－(h1+k2)，m
式中：h——巷道淨高，m；
h1——支架運輸車高度，m；
k2——安全間隙，k2=0.1～0.2m
c、為滿足配套要求，支架最小高度應滿足
hmin≥h0+h0+k5，m
式中：h0——採煤機機面高度，m；
h0——採煤機上方頂樑最大厚度，m；
k5——安全高度，k5≥0.2～0.3m
結論：綜上所述，考慮到煤層平均高度為1.8m，取液壓支架最大高度為2.4m，最小高度取1.1m。
四、液壓支架的控制方式
煤層屬中煤層，建議液壓支架的控制方式採用鄰架手動控制。
五、過渡支架選型
建議工作阻力、支架高度同中間架，頂樑長度根據配套情況確定。
六、液壓支架型號
1、中間液壓支架型號：zy4200/11/24
式中：z-------支架
y-------掩護式
4200---工作阻力4200kn
11------最小高度11dm
24------最大高度24dm
2、過渡液壓支架型號：zyg4200/11/24
式中：z-------支架
y-------掩護式
g-------過渡液壓支架
4200---工作阻力4200kn
11------最小高度11dm
24------最大高度24dm
3、端頭液壓支架型號：zyt4200/11/24
式中：z-------支架
y-------掩護式
t-------端頭液壓支架
4200---工作阻力4200kn
11------最小高度11dm
24------最大高度24dm
第二章工作面配套裝置
一、 工作面液壓支架明細：
二、工作面配套裝置明細
本次配套為初步方案，需要與使用者溝通後確定最終配套方案。
第三部分
液壓支架技術部分
第一章 zy4200/11/24液壓支架
一、zy4200/11/24液壓支架技術引數
二、zy4200/11/24液壓支架結構
液壓支架主要由結構件、液壓元件二大部分組成。
結構件有：頂樑、掩護梁、前後連桿、底座、推移杆、側護板等。
液壓元件主要有：立柱、各種千斤頂，液壓控制項（操縱閥、單向閥、安全閥等）、液壓輔助元件（膠管、彎頭、三通）等
三、zy4200/11/24液壓支架特點
1、液壓支架採用正四連桿機構，前雙后雙，前後連桿採用分體結構。
2、支護方式採用即時支護，移架步距為630mm。
3、頂樑部分
(1) 頂樑為整體頂樑結構，頂樑前端上翹3度，長度1000mm。
(2)頂樑設有安裝照明燈的位置，安裝位置及結構在使用者確定後設計。
4、頂樑與掩護梁鉸接位置防漏矸
保證頂樑與掩護梁鉸接處不漏矸。側護板圓弧包裹，彈出時具有一定重合量，實現全封閉不漏矸。
5、活動側護板設定
(1)頂樑與掩護梁的活動側護板為雙側活動側護板，一側用鎖銷固定，另一側由側推千斤頂控制。液壓支架出廠時，活動側護板安裝在液壓支架右側(面向煤壁，活動側護板在支架的右側)，在發貨運輸狀態時，活動側護板鎖定，使用時由使用者自行解鎖。
(2)頂樑活動側護板長度（從頂掩鉸點到支架頂樑前端）為2400mm。
6、平衡千斤頂
(1) 平衡千斤頂採用單根，布置在連桿之間。
(2)為提高頂樑、掩護梁與平衡千斤頂連線耳座的可靠性，平衡千斤頂連線耳處採用球面結構，在頂樑受壓時，銷軸不受力，靠平衡千斤頂連線耳的球面與頂樑、掩護梁耳座球面接處處受力。
(3)將平衡千斤頂的安全閥直接安裝在其上、下腔上，高壓液體不流經雙向鎖，直接排出，減少回液阻力，提高雙向鎖反應能力。
(4)液壓支架在最低位置時，後連桿與底座之間設有機械限位結構。機械限位結構設在底座上，以限制後連桿的下擺角度。
(5)液壓支架在最高位置時，頂樑可下擺15度，頂樑與掩護梁之間設有機械限位結構，平衡千斤頂留安全行程。
(6)頂樑與掩護梁在175度角時，頂樑與掩護梁之間設有機械限位結構，平衡千斤頂留安全行程。
(7)平衡千斤頂缸體與掩護梁體間設定有安全鏈，防止平衡千斤頂因意外原因連線端脫落導致產生安全事故。
7、底座部分
(1)支架底座為剛性中部全開檔結構，前端採用鑲嵌式過橋，強度、抗扭性高而可靠，後端採用箱型過橋型式。推桿在結構設計上可上下擺，可防止在推移機構處集煤或矸石。
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