一、本課題的研究目的和意義
通過本次畢業設計，培養學生綜合運用液壓傳動、機械設計、工程理學等課程中所學理論知識的能力；強調設計的獨創性和實用性，培養和提高設計者獨立分析問題和解決實際問題的能力，為今後適應工作崗位和創造性地開展工作打下堅實基礎。
由於不同採煤工作面的頂底板條件，煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機械性質等的不同，對液壓支架的要求也不同，為了有效的支護和控制頂板，必須設計出不同型別和不同結構尺寸的端頭支架。因此，端頭支架的設計工作是很重要的。由於端頭支架的型別很多，因此其設計工作量是很大的，由此可見，研製和開發新型端頭支架是必不可少的乙個環節。
在過去的半個多世紀中，煤礦井下開採支護裝置的設計和使用發生了巨大變化。其中，最引人矚目的是世界範圍內廣泛採用液壓支架作為長臂開採支護工程的主要裝置。從採煤裝置的發展過程來看，採用液壓支架管理頂板是當代採煤技術史上一次重要的變革，也是煤礦現代化的主要標誌。
液壓支架作為綜合機械化採煤的關鍵裝置之一，其重量約佔綜合採煤裝置總重量的80%~90%，其費用約佔綜合採煤裝置總費用的60%~70%。因此，為了降低成本提高採煤的經濟效益，世界各主要產煤大國都一直在積極地開展液壓支架的研究。
二、液壓支架發展歷程摺疊
我國自2023年開始大規模引進德國、英國等國家的綜採裝置，經歷了消化、吸收和改進提高的過程，已形成了較完善的設計、製造和科研體系。我國液壓支架的發展歷程可分為以下四個階段：
(1)學習起步階段：我國從20世紀70年代初開始液壓支架的研製工作，基礎條件很差，一切都是從零開始，所需的板材、管材及液壓管膠等都需要研製及試驗。2023年由太原分院和鄭州煤機廠設計70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產化道路[5]。
在廣大科技工作者的辛勤努力下，先後研製出了垛式、節式和掩護式支架。儘管這些支架的效能和可靠性都較差，但為我國液壓支架的發展奠定了基礎，積累了經驗。
(2)引進、消化、吸收、發展階段：20世紀70年代末80年代初我國分三次大規模地引進國外支架，尤其是第三批引進了當時西方國家較為先進的綜採裝置共100套，其中的液壓支架主要以二柱掩護式和四柱支撐式為主，支架的引數和效能比以往進口支架有明顯提高。2023年，北京開採所、瀋陽所、鄭州煤機廠在瀋陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業性試驗，繼而研製了多種低位、中位和高位放頂煤支架，成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。
通過消化吸收國外先進技術，科研人員自主開發了多種不同用途的液壓支架，具有代表性的支架有qy系列和zy系列支架，其中qy31和zy35支架在較大範圍內得到了推廣使用。這一時期開發出的支架重量普通較輕，如qy31經濟型支架重量僅6t，支架的工作阻力也偏小，二柱支架一般在2000～3500kn，四柱支架一般在3000～4600kn。支架的可靠性比較差，壽命試驗僅8000次，與國外的差距較大。
在支架的控制方面，操縱閥主要以zc片閥為主，流量只有80l/min。乳化液幫浦站流量一般為80～200l/min，支架的移架速度較慢，一般在20～30s/架，立柱千斤頂的密封圈全部為橡膠件，壽命較短[6]。
(3）完善和提高端段：從上世紀90年代中期開始，我國液壓支架進入了快速發展的階段。這時期綜採技術得到推廣，全國的綜採工作面數量有了大幅度的提高，同時液壓支架的使用效能、技術引數、穩定性和可靠性也有了明顯的提高，支架的架型不斷地豐富。
特別是放頂煤開採技術的成功應用，大大地推動了放頂煤液壓支架的快速發展。放頂煤液壓支架的架型按放煤位置分有高位、中位、低位放頂煤支架；按四連方向來分有正四連桿和反四連桿放頂煤支架等。
(4）高速發展階段：隨著液壓支架國產化程序的發展和我國高階液壓支架需求量的不斷增加，我國液壓支架技術進入高速發展階段。國內主要的液壓支架生產廠家，如鄭州煤機廠、北京煤機廠、平陽重工等都更加注重液壓支架的自主研發，先後生產出了5m、6m甚至7m的高階液壓支架。
在液壓支架結構件的材質方面，對800mpa、900mpa級高強鋼板的焊接效能進行了研究；在液壓支架電液控制技術方面，也進行了研究和開發。我國液壓支架的設計和製造水平逐漸接近國際先進水平。
三、端頭支架的功用
作為放頂煤液壓支架其中的一種，放頂煤端頭液壓支架布置於巷道與工作面交匯處，用以支護端頭頂板，為端頭綜採裝置及液壓幫浦站和配電站等提供充足的布置空間，並完成巷道頂煤放煤作業，實現端頭機械化。
四、端頭支架的種類
液壓端頭支架的種類很多，根據相對於中心線的位置可分為中置與偏置兩種，偏置可以更好地利用巷道下幫斷面。端頭支架大都是兩架一組，根據配套情況，有與一般掩護式、支撐掩護式配套的；有與大採高放頂煤液壓支架配套的；也有為大傾角工作面配套的。此外，除正式研製生產的端頭支架，還有各局礦在工作面支撐架的基礎上改制的端頭支架，也有簡易的滑移支架，提腿式組合端頭支架。
根據使用地點還有下端頭、上端頭之分。
五、擬解決的關鍵問題
1、端頭支架的選型；2、端頭支架掩護梁的設計；
3、端頭支架掩護梁設計及強度計算；4、端頭支架設計說明書及主要部件圖紙；
六、研究思路和方法
首先根據設計題目明確設計任務，了解端頭支架的工作原理原理、功能、工作環境以及國內外發展現狀，理清設計思路和確定方向，擬定初步設計方案。
其次根據設計任務書給定引數和技術要求對支架整體結構設計、支架液壓系統設計等要合理，滿足生產要求，製造過程不易複雜，生產成本低廉，製造過程安全，便於廣泛應用批量生產。對於支架各部分的結構，要經過嚴格的設計、計算和校核。要滿足可靠性設計，使用周期長等要求。
在設計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和多門學科知識。在支架本體各部件設計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確個部分的結構。通過本次設計把所學各學科充分融會貫通在一起，最終完成設計任務。
七、進度安排
1、第1周布置和明確設計任務，收集相關設計資料。
2、第2周完成開題報告。
3、3—5周到現場參觀端頭支架設計和生產製造相關的內容，向現場工程師和工人師傅請教
學習。4、6—11周進行具體技術設計並完成設計任務。
5、12—14周撰寫和修改學位**。
6、15周熟悉答辯流程，進行**答辯。
秦瑞放頂煤專項設計已改
新疆烏蘇市秦瑞煤礦 b5煤層水平分段放頂煤採煤方法專項設計 說明書中煤國際工程集團武漢設計研究院 二 一 年五月 新疆烏蘇市秦瑞煤礦 b5煤層水平分段放頂煤採煤方法專項設計 說明書工程編號 c1741cg 院長 吳嘉林 總工程師 周秀隆 專案負責人 張健 中煤國際工程集團武漢設計研究院 二 一 年五...
綜採放頂煤工作面設計說明 zhang
某某煤礦工作面開採設計說明 編制時間 2007年2月22日 第一章工作面概況 111綜採放頂煤工作面位於井田西翼 860以上水平，是e 9 15 101接續工作面。該工作面回採煤層屬特厚類煤層，平均煤厚達34.05公尺。該工作面距地表垂深約210 240公尺之間。地面相對位置位於主斜井西南側與29勘...
1煤柱放頂煤工作面開採設計說明書
第一章工作面概況 第一節 工作面位置 周邊關係及開採情況 d12021工作面系d12上山煤柱 面，井下位於d12軌道 皮帶 上山西翼，將d12皮帶上山作為d12021下巷。回採時將過8條老巷。分別是d12063下巷 d12061下巷 d12062下巷 d12062上巷 d12061上巷 d12063...