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应用膏体对矿井采空区进行充填的开采方式是我国矿井现今“三下一上”采煤的发展趋势之一,是煤炭绿色开采的有效途径。膏体充填液压支架是充填开采技术的关键设备,既承担前部综合机械化采煤关键作用又要满足后部充填要求。对膏体充填液压支架进行研究具有重大意义,可以不断加快煤矿膏体充填开采关键技术攻关和成套设备的研发与制造,不断提高充填开采的机械化和自动化水平,能够推动我国煤矿支护及充填技术的不断发展,从而加快建设绿色矿山的步伐。 本文首先阐述了膏体充填开采技术的基本情况,分析了目前膏体充填液压支架存在的关键性问题。针对淄博矿业集团岱庄煤矿的采空区充填技术条件,通过对膏体充填液压支架的设计方案论证,开发了前置正四连杆四柱支撑式充填液压支架架型,实现了机械化构筑隔离墙,科学地解决了充填支架隔离防漏问题。建立膏体侧向压力数学模型,求得液压支架的工作阻力等主要技术参数。介绍了计算机辅助优化设计方法,建立膏体充填液压支架力学模型,应用液压支架设计及分析软件进行支架总体结构参数优化和应力分析,对关键部件危险断面进行强度分析校核,在对支架稳定性和可靠性分析的基础上,进行了支架稳定性和可靠性的设计。最后对膏体充填液压支架在井下应用情况进行研究总结,认为膏体液压支架架型结构确定合理,主要技术参数选用合适,顶板控制与隔离防漏措施有效,很好地保证了充填充实率,取得了明显的技术和经济效果。