1 概 述

放顶煤支架是应用于综放工作面的一种支架形式。四柱大尾梁插板式放顶煤支架在综放开采中多放置于中部支架和巷道支架(端头支架)间的过渡位置，又称“放顶煤过渡支架”。主要用于前后部输送机机头、机尾部，为电机和减速器提供安全有效的掩护空间。其结构如图1所示。

这奉旨写下的赞美皇帝媳妇的诗成为唐明皇与杨贵妃的爱情故事千古佳句。云、花、露、玉山、瑶台、月色，一色素淡字眼，赞美了贵妃的丰满姿容，却不露痕迹，字字珠玑，拍功炉火纯青呀。贵妃明白李白的心意，在一旁柔声吟唱，李白真是陶醉，这以后全成了回忆。诗成后，玄宗满意，贵妃会意，李白最得意。

  

图1 四柱大尾梁插板放顶煤过渡支架

四柱大尾梁插板式放顶煤支架的特殊作用，决定了其结构的独特性：

1)掩护梁与顶梁的铰接点位于顶梁中部，支架的稳定机构(掩护梁和前后连杆组成)前移，保证支架低位时后部有足够的横向空间，有效避让后部输送机电机和减速器。

2)大尾梁插板式的放煤机构直接铰接在顶梁的后端，有效提升了尾梁下部的高度空间。

项目部由指挥部及其办公室、相关项目组和保障组组成，分别负责统筹扭亏脱困项目总体规划及进度考核，推进具体项目进展和项目实施保障等工作，旨在集多方合力，全力推进扭亏脱困项目的落地实施。据了解，项目实施后，将有效释放产能，解决现有生产瓶颈问题；水电汽等主要消耗指标和成本显著下降，产品结构更加优化合理，提升市场竞争和调节能力；废物得到有效利用，循环经济效益得到彰显，提升公司绿色环保可持续发展水平。

四柱大尾梁插板式放顶煤支架的种种优点，使其得到很多用户的青睐，成为放顶煤过渡支架的畅销架型，也得到了众多研究学者的关注。文献[1]详细论述了该架型的结构特点和配套要求；文献[2]对一般支架的平面力系和空间力系模型有详细的论述，奠定了支架力学分析的方法。目前，各研究学者对放顶煤支架的研究多集中在一般支架的力学模型、整架的有限元分析、配套和放煤工艺上面[3-5]。

本次62例研究对象均为我院2016年12月-2017年11月接收的食管异物患者,根据不同诊治方法将其平均分为两组,对照组31例患者中,男患与女患的比例是15:16,最大年龄值时79岁,最小年龄值是2岁,均龄值数是(45.26±1.52)岁;研究组31例患者中,男患与女患的比值是14:17,最大年龄值是78岁,最小年龄值是3岁,均龄值数是(44.89±2.03)岁,对比两组患者基础资料可知,未见显著差异,统计学无意义(P<0.05)。

3.统筹协调，加强土地确权发证业务培训。省局联合省国土厅分别在2017年9月和2018年3月，举办了全省农垦国有土地确权登记发证培训班和全省农垦改革发展推进会暨国有土地使用权确权登记发证培训班，邀请国土资源部规划院、农业农村部农垦局和中国农垦经济发展中心的有关专家授课，不仅提高了农垦、国土系统对此项工作重要性、紧迫性的认识，而且加强了工作人员的确权发证业务工作水平。

将顶梁和掩护梁取出，将放煤机构铰点力加到相应位置，如图3所示。分别对O1和O2取距，可得如下公式：

F3x+P3sinθ=0

2 四柱大尾梁插板式放顶煤支架降架力分析

2.1 空载降架困难的原因分析与假设

出现空载降架困难的支架为图1所示的ZFG5300/18/32型支架。由于是空载状态，支架各结构件的自重是主要考虑因素。力学模型的假设如下：①考虑顶梁(包括顶梁、前梁、侧护板、千斤顶等)、掩护梁、尾梁(包括插板、侧护板及千斤顶等)三个部件的自重；②不考虑销轴摩擦力。

2.2 力学模型分析与计算

由表1数据可得到以下几个结论：①降架时前立柱处受压，后立柱处受拉，这与该型支架降架困难的表象一致；②尾梁摆角相同时，支架位置越高，后柱处的拔柱力越大；③支架高度相同时，尾梁摆角φ越大，后柱处的拔柱力越大，即降架越困难。

然而，四柱大尾梁插板式放顶煤支架因其后部铰接放煤机构，结构又有特殊性；由于先期认识不足，为了适应配套尺寸一味增加后部避让空间，导致了个别该型支架空载降架困难的问题。具体表象为：该型支架空载降架后，后立柱被拔起，顶梁呈“低头”姿态；支架高位时这种现象更加明显。由于这一现象为个案，还没有引起研究学者的关注[6，7]。

  

图2 尾梁插板力学模型

根据力矩及力平衡可得：

P3l13-G3l14=0

(1)

F3y+P3cosθ=G3

(2)

土建工程的施工质量决定了建筑物的可靠性，高质量的土建工程随着时间的考验，安全性和适用性强，便于人们的长期居住和使用，因此任何的土建工程想要达标，都要对施工质量进行控制，使工程建设达到国家的标准，增加工程的稳定性，并且保证施工进行的效率，为人们的舒适生活提供保障。施工质量控制需要分为施工前，施工中和施工后三个阶段，相关领导和施工人员都必须从思想和行动上加以落实。尤其是近几年的施工事故频增，再次印证了加强土建工程施工质量控制的重要性。

(3)

式中，P3为待求的尾梁千斤顶的作用力，N；G3为放煤机构(大尾梁和插板)总的自重，kg；F3y为尾梁上铰点的水平，N；F3x为竖直方向的铰点力，N；θ为尾梁千斤顶与竖直方向的夹角，rad；l14，l13为对O3点的力臂，mm。

所以，研究该型支架的降架力，找到空载降架困难的原因具有重要的意义。

P1l2+P2l4-G2l9-G1l6-F3xl12+F3yl7=0

(4)

P1l1-P2l3-G1l5-F3xl11+F3yl10=0

(5)

式中，P1，P2为待求的前后立柱作用力，N；G1为顶梁组件(顶梁、铰接前梁和伸缩梁)的自重，kg；G2为掩护梁组件自重，kg；l1，l2，l3，l4，l5，l6，l7，l9，l10，l11和l12为各力到铰点O1和O2的力臂，mm。

  

图3 顶梁、掩护梁力学模型

上述5个方程中部件自重G1，G2，G3和各力臂均为已知量，特定高度和姿态时放煤机构的角度θ和φ也为已知量，待求的未知量为P1，P2，P3，F3y和F3x。

现场反馈支架在高位时降架困难，取支架2800～3200mm范围内每间隔100mm为一个计算点，同时设定尾梁摆角φ为40°和60°两种情况分别进行计算，结果见表1。

3)与放顶煤中部支架一样的正四连杆稳定机构，行人空间的布置位置相似，从而保证了从巷道到工作面顺畅的行人通道。

 

表1 原ZFG5300/18/32支架空载降柱力

  

高度/mm尾梁摆角40°P1/kNP2/kN尾梁摆角60°P1/kNP2/kN320047-77373-16783100483-696742-160300048-6272-1472900466-545696-1282800446-4772507-734(极限摆角508°时)

为保证计算和分析的准确性，各部件三维建模，确定自重和重心位置。将尾梁部取出，建立坐标系如图2所示。

ZFG5300/18/32型大尾梁插板放顶煤过渡支架，立柱缸径为210mm，活柱规格为200mm。由于泵站压力不足，同时扣除泵站压力损失和系统背压，实际到达支架处的压力只有25MPa。以此计算两根后立柱的降柱力仅为160kN，略小于支架3200mm位置，尾梁摆角60°时所需的降柱力167.8kN。如果考虑降架时支架各部件铰接轴处的摩擦力和立柱降柱的摩擦力，两者的差距会进一步拉大。所以，必然会出现支架高位降架困难的现象。

3 大尾梁插板放煤机构优化

四柱大尾梁插板式放顶煤支架与普通四柱支撑掩护式支架相比，仅仅多了后部的放煤机构。其力学模型也仅仅是在铰点O3多了两个附加力F3y和F3x(如图3所示)，空载降架困难的原因必然由这两个力产生。

另一方面，表现为系统误差和偶发性误差。在实际数据测算过程中，系统误差主要由于水文测验工作测量设备或测量条件中的某些特定因素的系统性影响，导致测量结果中存在误差，即系统误差。实际工作中，在相同测量条件中的多次测验中，系统误差的大小与符号也常常变化，有时还会呈现一种特定的变化规律。偶发性误差表现形式多为随机性，其诱发原因多为不可抗拒因素，包括水流流速的突变、气候变化导致水文现状发生转变等。

单独将顶梁部件取出，力学模型如图4所示。从支架结构上，顶梁掩护梁铰接点O1较顶梁尾梁铰点O3更长。由式(1)-(3)得F3x=-G3l14cosθ/l13，符号为负；F3x对O1点的矩在后立柱P2处产生的为压力。

一位社工负责全职照看结核病人的工作，在结核病房工作的其他社工负责把所有的结核病人都转介给她。她参加结核病门诊，查看所有由医生转介的结核病人，并尽力安排他们去门诊治疗，或是住院，或是住疗养院，或是回家休养。无论如何，治疗都是合理的。结核病人所需的治疗方式，是医生和社工根据对患者的病情、社会和经济状况的慎重考虑而共同决定的。服务重点是照顾处于早期阶段的结核病患者，以及有足够收入以完成整个治疗过程的病人。

F3y=G3(1-l14l13)cosθ

(6)

  

图4 顶梁力学模型

原ZFG5300/18/32支架，尾梁摆角φ在0°～60°范围内l14均大于l13，即F3y也取负值；但F3y对O1点的矩在后立柱P2处产生的是拉力。支架结构决定了支架越高时φ变化范围越大(高度2800时φ的极限摆角仅为50.8°；高度3200时φ的极限摆角超过60°)，φ越大θ角越小，这也就解释了为什么支架高位且尾梁摆角大时空载拔后柱越厉害、降架越困难的现象。

结构优化的关键就是要变F3y的符号为正，使其在后立柱P2处产生压力。由式(6)可见，一是增加l13的值，即把放煤机构上尾梁千斤顶铰点下移，使得l14<l13；二是在放煤机构上增加限位块，限定放煤机构的摆角φ的范围。ZFG5300/18/32支架改进后，l13的值增加了300mm，同时增加限位块使得φ在0°～30°范围摆动。改进后的支架空载降柱力见表2。现场反馈，改进后的支架没有出现空载降架困难的现象。

 

表2 改进后ZFG5300/18/32支架空载降柱力

  

高度/mm尾梁摆角30°P1/kNP2/kN尾梁摆角15°P1/kNP2/kN3200273375283131002884422963773000294983014282900272518287447280027559529513

4 结 语

四柱大尾梁插板式放顶煤过渡支架因其种种优点得到了广泛的应用。该型支架结构设计时，一味增加放煤机构下方的高度空间，提高尾梁千斤顶铰接点的高度，有时会带来空载降架困难的问题。需要设计人员综合考虑，必要时可增加限位块，限定放煤机构的摆动角度，兼顾后部空间和机构的运动特性。

参考文献：

[1] 王国法.放顶煤液压支架与综采放顶煤技术[M].北京：煤炭工业出版社，2010 .

[2] 王国法.液压支架技术[M].北京：煤炭工业出版社，2003.

[3] 王国法，李 政.新型液压支架及液压支架技术发展方向[J].煤炭科学技术，2002，30(9)：1-3.

[4] 王国法.掩护式放顶煤液压支架设计研究[J].煤炭科学技术，2003(4)：14-16.

[5] 王金华.高效综采技术的现状和发展[J].煤炭学报，2003，28(9)：1-7.

[6] 毛德兵，康立军.大采高综放开采及其应用可行性分析[J].煤矿开采，2003(1)：25-26.

[7] 闫少宏.大采高综放开采几个理论问题的研究[J].煤炭学报，2008(5)：481-484.