又稱切頂支柱。用垮落法放頂時支設於採煤工作面與採空區交界線上專為放頂而安設的特種支柱。通常與摩擦支柱或單體液壓支柱配合使用，可替代木垛、叢柱、矸石帶等。
基本介紹
- 中文名：放頂支柱
- 外文名：breaker prop
- 出現時間：20世紀70年代
- 學科：採礦工程
- 別稱：切頂支柱
- 適用範圍：煤層厚度變化小
簡史,適用範圍,分類,結構和工作原理,
簡史
早期使用的放頂支柱為不帶推移裝置的機械式支柱。20世紀70年代，蘇聯“衛星”型液壓放頂支柱的推廣使用，使放頂支柱獲得了一定發展。隨著液 壓支架的廣泛套用，國外除前蘇聯外，其它國家已基本不用。中國1984年開始使用各種型號的液壓放頂支柱，但用量不多，尤其在一些曾配用過放頂支柱的單體液壓支柱工作面，改為在切頂排普通支柱間支設工作阻力為300kN的加強柱後，液壓放頂支柱用量進一步減少，今後預計也不會有多大發展。
適用範圍
主要用於煤層厚度變化較小，頂底板較平整，頂板中等穩定以上，煤層傾角0°～15°，采高 0.6～0.8m，全部垮落法管理頂板和緩慢下沉頂板的 工作面。採取防倒防滑措施，亦可用於傾角15°～25°的中厚煤層工作面。
分類
按工作原理分為機械式和液壓式兩種。
機械放頂支柱靠自身強度或摩擦力支撐和切斷 採空區懸頂的放頂支柱。工作特性為剛性或增阻式，移設和升降靠手工操作，如摩擦式、螺旋式、齒條式放頂 支柱。這類支柱初撐力小、性能差、笨重、操作不便、 勞動強度大。早已淘汰。
液壓放頂支柱又稱墩柱。由單根立柱和單個推 移千斤頂組成，以液壓為動力實現升降、前移等運動的放頂支柱。按伸縮範圍不同分為單伸縮和雙(多)伸縮 兩種。按使用條件不同分為普通型和防滑型兩類。
結構和工作原理
普通型放頂支柱由立柱、推移 千斤頂和操縱閥三部分組成。立柱為帶液 控單向閥的單伸縮或雙(多)伸縮液壓缸，有的活柱還 帶機械加長段以增大工作行程。立柱是放頂支柱主要 承載構件，位於工作面切頂線，用於支撐和切斷頂板， 工作阻力為600～2000kN。使用時，立柱間距應與工作 面輸送機中部槽長度適應，通常為1.5m，也可按1.5m 的整數倍布置。推移千斤頂為雙作用液壓缸，兩端分別 與工作面輸送機和立柱連線。動作時可分別移動輸送 機和立柱。推移千斤頂工作行程700～1100mm。立柱 和推移千斤頂的動作都由操縱閥控制，常見的操縱閥 為組合片閥或平面轉閥等。
液壓放頂支柱工作原理與液壓支架相似，不少原部件可與液壓支架通用。利用泵站供給 的高壓液作動力源，實現立柱和千斤頂的運動。用液體 作工作介質傳遞力和載荷，安全閥保證立柱工作阻力 恆定。支柱工作過程分為升柱—初撐—承載溢流，移輸 送機，降立柱，移立柱四部分。
普通型放頂支柱附加防倒防滑裝置便成為防倒防滑型放頂支柱。防倒防滑裝置有導軌式和連桿式兩類。 導向機構是導軌式必不可少的部件，使用時立柱沿導 向機構運動，防止傾倒和下滑。連桿式由兩根鉸接在立 柱上的上下連桿將兩台放頂支柱連為一體。移動時兩 立柱互為支點，交替前移，立柱移動軌跡為弧線。操作 順序是A立柱為支點，B立柱移半個循環進尺升柱;B 立柱為支點，A立柱移一個循環進尺;再以A立柱為 支點，B立柱移半個循環進尺完成移柱過程。改變操作 順序和移動步距，可使立柱沿工作面傾斜方向上調或 下移。
液壓放頂支柱優點：①液壓放頂支柱初撐力大，工 作阻力通常為單體液壓支柱的三倍以上，為摩擦支柱 的六倍以上。②放頂效果好，能有效地管理頂板，消除 採空區懸頂對工作面的威脅。③工作面放頂和輸送機 移動實現機械化，減少放頂事故。④支柱帶有大頂蓋、 大底座、對頂、底板比壓小，軟底工作面也能發揮效能。 ⑤使用放頂支柱後，減輕了工作面支柱壓力，單體支柱 承受的載荷每根一般只有100～150kN，單體支柱用量 可減少四分之一以上。
液壓放頂支柱缺點： ①初期投資較單體支柱大。 ②使用靈活性、適應性不如單體支柱。③薄煤層工作面 使用時有效空間減少，給行人和搬運帶來不便。④支柱 使用範圍較窄，不能作為工作面基本柱使用。
