一、产品主要技术参数
本产品为煤矿综采工作面核心支护设备,是全球首套8米超大采高液压支架,适用于超厚煤层、复杂地质、高应力综采工作面顶板防护,整体结构稳定、支护强度高、自动化程度高,核心技术参数如下:
(一)产品型号:ZFY21000-38-82D 型两柱掩护式液压支架
(二)支护高度:最低支护高度3.8 m,最大支护高度8.2 m,适配工作面采高范围广
(三)额定工作阻力:21000kN,初撑力16544kN,支护承载力充足
(四)支架中心距:2050mm
(五)推移行程:1020 mm,满足工作面快速推进需求
(六)泵站工作压力:37.5MPa,适配煤矿标准液压系统
(七)操控方式:电液智能控制,支持一键移架、自动支护
(八)适配工况:适用于超大采高工作面
(九)执行标准:严格遵循GB 25974.1-2010《煤矿用液压支架通用技术条件 》及国家煤矿安全标准设计生产,具备矿安认证资质。

二、产品主要特点及创新点
ZY21000/38/82D两柱掩护式液压支架是全球首套成功应用于综采工作面采高超8米的液压支架。该支架是根据金鸡滩煤矿2-2上煤层赋存条件,通过理论计算、数值模拟、力学模型分析等方法,分析超大采高工作面支架与围岩的强度、刚度、稳定性耦合关系,预测顶板运移及矿压显现规律,设计的适合金鸡滩煤矿8.2m超大采高工作面的强力型两柱超大采高液压支架。支架具有支护强度大,适用性好,移架速度快,高可靠型和长使用寿命的特点。
ZY21000/38/82D型液压支架是由兖矿东华重工有限公司与北京天地科技开采设计事业部联合设计,兖矿东华重工制造。液压支架采用全三维设计与有限元分析相结合,以中国煤炭行业标准“GB 25974.1-2010液压支架通用技术条件”为基础,参考欧洲标准(EN1804)和德国DBT公司、美国JOY公司的支架试验规范制定了型式试验大纲,耐久性能试验超过50000次。
液压支架最低高度3800mm,最高高度8200mm;最小宽度1950mm,最大宽度2200mm;初撑力16544KN,工作阻力21000KN;支护强度大于1.65MPa,底板前端比压小于5.0MPa,采用电液控制。
支架合理的降低了中心位置,在最大采高时,前倾失稳角度19.3°,后倾失稳角度27.5°,左右失稳角度13.2°
支架采用了新型整体顶梁带伸缩梁加三级护帮机构,伸缩梁与护帮机构分别铰接顶梁上,独立控制。三级护帮机构采用液压联动技术,能更好的自动贴合煤壁,有效的防止煤壁片帮,有效的保证了工作面的安全性。
支架顶梁、底座柱窝采用高强度27NiCrMo材料锻造,柱窝下部采用并字型箱型结构,双层U型板加固,增加了柱窝处焊缝,保证了支架关键受力部位的结构和焊缝强度。
支架前后连杆采用与钢厂合作研究的Q890高强度板,并通过了焊接工艺评定。Q890板材强度高、可焊性好,即保证了产品质量,又有效的降低了支架整体重量。
液压支架设有六个喷雾点。顶梁前端布置三个喷雾点,其中一个可以有效的对煤壁进行预湿,两个对煤机滚筒截割粉尘进行降尘;顶梁柱窝前后分别布置一个喷雾点,对行人空间进行降尘,有效的保障了工人的工作环境;后连杆上端布置一个喷雾点,对采空区进行预湿降尘,保障工作面安全生产。支架预留一路喷雾管路,连接至刮板输送机,对其运输过程中的煤进行预湿降尘。
φ530大缸径双伸缩立柱主要由外缸体、中缸体、活柱、导向套、密封、底阀等组成,缸口采用等强度矩形螺纹,缸筒和活柱采用30CrMnSi材料,缸筒内部表面采用镀铜工艺处理,密封采用车削加工。立柱采用立式装配法,减少装配过程中中缸、活柱因自重造成的研磨,保证了缸筒内壁及密封件的完好性;立柱存放采用立式存放法,并设计专门的工装进行存放,防止因自重造成密封件的挤压变形。
ZY21000/38/82D型液压支架具有支护强度大,适应性好,移架速度快,高可靠性和长使用寿命的特点,是目前全球应用于综采工作面采高最大、工作阻力最大的液压支架。
三、产品引用案例

应用项目:金鸡滩煤矿综采工作面支护项目 1套
本型号液压支架已批量应用于金鸡滩煤矿2-2综采工作面,该工作面煤层采高5.6-9.1 m,ZY21000/38/82D型液压支架具有支护强度大,适应性好,移架速度快,高可靠性和长使用寿命的特点,是目前全球应用于综采工作面采高最大、工作阻力最大的液压支架。
支架及成套技术多次通过中国煤炭工业协会组织的评议,产品技术质量达到国际领先水平。该支架获得2017年中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖、2018年山东省煤矿机械工业协会山东省煤机装备制造业十大科技成果。
该支架2016年1月应用以来,已在金鸡滩煤矿井下连续高效运转10年多,工作面最高日产6.16万吨,平均日产5万吨,具备单个工作面年产1500万吨能力。