��一、概述
充填液壓支架是我公司為阜礦集團艾友煤礦所研制的綜放開采邊角煤、小塊段煤、煤柱及“三下” 壓煤量充填用的液壓支架，由于“三下” 壓煤量很大，研發(fā)適應邊角煤、小塊段煤、煤柱及“三下” 壓煤綜放開采的成套裝備和工藝，提高煤炭采出率，是綜放開采技術發(fā)展的重要方向之一。研發(fā)充填液壓支架也是充分利用能源，如何高效安全，合理進行開采的重要課題。
��二、充填液壓支架設計難點
充填液壓支架要求工作阻力高，立柱伸縮比大，但要提高支架的工作阻力須采用大缸徑立柱，而大缸徑立柱的固定段大，伸縮比小這與液壓支架要求立柱伸縮比大相矛盾，采用傳統(tǒng)的設計方法無法實現(xiàn)，必須打破傳統(tǒng)的設計思維才能實現(xiàn)。
��三、充填液壓支架的主要設計思路
充填液壓支架是以高壓液體為動力，由若干液壓元件與一些金屬結構件按著一定的連接方式而成的一種采煤工作面支護設備。結構件是一個支架承載元件，本支架的結構件主要由前梁組體、頂梁組體、底座、尾梁、推桿等組成。立柱千斤頂是液壓支架實現(xiàn)支護的主要承載部件，所以立柱采用大缸徑機械加長桿千斤頂。
��四、確定充填液壓支架的主要參數(shù)
1.支架高度確定
采煤工作面機采高度是人為確定的，一般以滿足作業(yè)人員操作空間及設備維護空間為前提。工作面機采高度不宜過大，否則投資和重量過大。工作面采高過大，煤壁片幫，架前漏頂?shù)炔焕蛩氐挠绊憣⒓哟?。所以，根?jù)阜礦集團所屬煤礦的自然條件，為了保證支架發(fā)揮正常支護作用，按《液壓支架設計規(guī)范》（MT/T556―1996）的規(guī)定選取支架的最大結構高度。根據(jù)阜礦集團煤礦的自然條件及支架所應有的通用性，確定最小高度為1.8米，最大高度為3.7米。
2.支架寬度確定
由于各礦的開采寬度及工作面的操作空間不同，所以本支架采用普通彈簧套筒與側推千斤頂合二為一設計，以解決支架寬度的調整。為了保證支架的正常運輸及安裝，確定支架的最小寬度為1.43米，最大寬度為1.60米。
3.側擋板裝置確定
因為本液壓支架是充填支架，每六架后要加一架帶有側擋板的支架。側擋板與支架的連接為設計的又一難點，為了支架的通用性及用戶所要求的使用性，采用側擋板為四部分插接式定位銷與千斤頂共存的連接方式，以便利于安裝，運輸及使用。
4.底座確定
底座采用開底式，排矸性能好，拉架順利。本支架通過優(yōu)化參數(shù)及結構，使支架頂梁的穩(wěn)定性強，底座增加了導向方箱，導向方箱與一座為體不僅是增強了頂梁的穩(wěn)定性，同時也為側擋板裝置的安裝提供固定點。
5.安全過機空間
支架結構緊湊，采用高強度板材將頂梁箱形斷面盡量做薄，使過機空間，人員操作空間，行走空間相對較大。
6.立柱千斤頂確定
立柱千斤頂是液壓支架的支護核心，充填液壓支架立柱千斤頂選用大缸徑，長伸縮比機械加長桿結構。進回液采用單進回液口的結構形式，其作用效果與普通雙伸縮立柱相同，但簡化了立柱結構，機械加長桿增大了立柱的伸縮比，最大限度地減小了立柱的外部尺寸，優(yōu)化了立柱各零件的受力，使各零件趨近等強度，可靠性提高。特別適用于充填液壓支架。
7.液壓閥確定
根據(jù)充填液壓支架使用的特殊性，通常液壓支架的立柱上腔通過高壓膠管和液控單向閥閥板連接，結構復雜，可靠性較低，再加上充填液壓支架空間狹小，安裝，更換膠管尤為困難，為此，設計帶有通道的閥接板，把外缸上，下腔的進液口集成在一個閥板上，簡化了結構，提高了可靠性。研發(fā)板式液控單向閥，通過閥接板直接和立柱上，下腔連通，簡化了結構和管路系統(tǒng)。
��五、液壓支架液壓系統(tǒng)的確定
回采空間變得異常寶貴，在充填液壓支架液壓系統(tǒng)的設計中，一個閥組，一條膠管的布置都變得非常困難，優(yōu)化充填液壓支架液壓系統(tǒng)尤為重要。液壓系統(tǒng)采用配以板式連接液控單向閥的單進口伸縮立柱后，立柱的進回液僅需2根高壓膠管即可；側護擋板采用浮動活塞千斤頂；液壓系統(tǒng)經(jīng)過一系列優(yōu)化措施后，管路系統(tǒng)變得尤為簡潔。
��六、結束語
充填液壓支架的研制有利于邊角煤、小塊段煤、煤柱及“三下”壓煤量機械化開采的發(fā)展，對于開發(fā)利用煤炭資源，提高資源采出率，延長礦井開采年限和實現(xiàn)高效開采都具有十分重要的意義。
