鶴崗斯達機電設(shè)備制造有限責任公司 馬洪舉

煤礦液壓支架二次加壓的解決方案

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煤礦液壓支架，可以有效對工作面頂板進行可靠的支撐與控制，是有效促進勞動生產(chǎn)率及安全系數(shù)提高的重要設(shè)備。液壓支架可以對采空區(qū)進行合理、有效的隔離，以避免矸石進入回采工作面以及被推進輸送機。液壓支架的性能直接關(guān)系到煤炭生產(chǎn)的安全問題，它參與了采煤綜合機械化的實現(xiàn)，最大限度保障了煤礦工人的生命安全。

一、煤礦液壓支架的作用

當前，煤炭企業(yè)加大了致力于各種綜合開采設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用的力度，煤礦液壓支架在這種情況下產(chǎn)生并且逐漸引起關(guān)注和重視。煤礦行業(yè)綜采液壓支架的出現(xiàn)，大幅度降低了回采工作面頂板的死亡事故的發(fā)生率。本文，筆者主要對煤礦液壓支架的作用及可能存在或發(fā)生的問題進行闡述，同時對二次加壓的必要性和重要的現(xiàn)實意義進行研究，并提出相應(yīng)的解決方案。

煤礦液壓支架與采煤機的配套應(yīng)用，有助于采煤行業(yè)綜合機械化的實現(xiàn)。另一方面，它能有效地解決機械化采煤過程中落后的頂板管理與采煤工作之間的矛盾，進一步提高并改善采煤與運輸設(shè)備的效率，大幅度減輕煤礦工人的勞動強度，最大限度地對煤礦工人的生命安全進行有效的保障。同時，液壓支架的應(yīng)用，較大幅度地降低了回采工作面頂板死亡事故的發(fā)生率。

二、煤礦液壓支架應(yīng)用中存在的問題及原因

1.問題。液壓支架的大力應(yīng)用，在大幅度降低死亡事故發(fā)生率的同時，使人們對綜采工作面頂板的管理在一定程度上放松了精神，因而也缺乏了對初撐力問題的詳細觀察、研究與分析，這在很大程度上導(dǎo)致了綜采工作面的頂板未得到有效控制，而發(fā)生片幫、冒頂?shù)葘ιa(chǎn)有較大影響的事故，支架損壞和被壓垮的狀況也頻繁發(fā)生。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，接近70%的事故均由支架出現(xiàn)問題而導(dǎo)致。

2.原因。最為關(guān)鍵也是最重要的因素是支架的實際初撐力平均值未達到額定的初撐力的要求，同時還大大低于支架的標稱工作阻力；液壓支架的實際初撐力與額定工作阻力之間的比值（即初撐比）偏低，也喻示了非常低的支架工作阻力的實際利用率。陽泉煤業(yè)集團對WS—1.7支架的測定值為60%～ 80%，蘇聯(lián)P?H?茹拉列夫等的統(tǒng)計為30% ～ 60%，等等。支架的設(shè)計與選型過程中，往往只是追求支架工作阻力的提高和支護強度的加大，反而忽略了支架以及初撐力的重要性；存在很多的工作面支架都未在承載過程中產(chǎn)生恒阻作用，支架特性未得到充分的發(fā)揮。人為因素對初撐力的影響也比較大，造成了偏低的初撐力與工作阻力水平，也導(dǎo)致了工作面各個支架的支撐工作阻力不一致，嚴重的甚至存有較大的差距。存在于UG背景下的機構(gòu)可以被視為一組進行聯(lián)合運動的連桿的集合，機構(gòu)運動仿真及分析大致分為3個步驟：第一步，前處理器階段，此時的任務(wù)是構(gòu)建分析方案，同時向ADAMS解算器中傳送方案中的相關(guān)信息；第二步，求解階段，輸入的數(shù)據(jù)需要通過ADAMS進行求解，并向運動分析模塊傳送所得到的結(jié)果；最后一步就是后處理階段，主要是借助運動分析模塊對所得到的結(jié)果進行分析，根據(jù)分析結(jié)果對其進行形式轉(zhuǎn)換，根據(jù)實際需求以報表或者圖表的形式展示出來。

分析表明，對液壓支架的二次加壓也就顯得更加的重要。

三、煤礦液壓支架二次加壓的解決方案

目前，世界上先進的煤礦綜采裝備技術(shù)的發(fā)展，主要是致力于支架初撐力的有效提高，初撐力和工作阻力之間差距的不斷縮小，最終達到有效減少支架緩增阻階段的時間，增強支架支護效果，提高工作阻力的利用率的目的。

1.提高泵站和供液的壓力。

（1）提高泵站壓力至33.5 ～ 40 MPa，最大值到50 MPa；總流量350 ～ 500 m L/min，上限700 m L/m in；加大或采用大管徑的主管道，工作面內(nèi)可以采用雙線環(huán)形供回液系統(tǒng)。同時要用采用具有大通道、高壓、大流量等特點的液壓元件，以符合實際操作中工作面快速移架、推溜狀況的需求。

（2）對實際的地質(zhì)條件，礦壓等進行觀測并形成大量的資料，科學、合理的采用大流量電液控制系統(tǒng)的方式對支架的額定初撐力進行確定，同時明確額定工作阻力；適當應(yīng)用初撐力保證閥門；在支架關(guān)鍵部分應(yīng)用STE700級別的高強鋼板或鉸接襯套等，以減少對支架的重量與制造成本的支出。

2.安裝乳化液泵站。安裝乳化液濃度自動配比儀，改善供液系統(tǒng)工況；供液流量的增加，可以采取大流量乳化液泵和并聯(lián)方式實現(xiàn)；提高泵站的壓力。

3強化液壓支架的操作環(huán)節(jié)。在支架上加安壓力監(jiān)視儀表，工作人員可依據(jù)其壓力值進行適當?shù)牟僮?；操作人員在升架過程中，一般要等支架接頂后停留5 ～ 15 s后，方可判定基本達到額定的初撐力；制定相關(guān)的制度與規(guī)定，對現(xiàn)場的監(jiān)督與管理要不斷地強化，建立支護質(zhì)量巡回小組，以保證對質(zhì)量評估的驗收，提高支護質(zhì)量。

4.條件允許也可采用液壓二次增壓器，實現(xiàn)對煤礦液壓支架的二次加壓；另一種比較新，正處于研究之中的方法是采用推移千斤頂，來提高初撐力。

四、結(jié)論

綜上，煤礦液壓支架的初撐力不足，是造成大量頂板事故的重要且關(guān)鍵的原因之一。因此，提高液壓支架的初撐力，實現(xiàn)對液壓支架的二次加壓，具有重要的現(xiàn)實意義，值得引起廣大煤礦工作者的關(guān)注與重視，并為其解決方案進行不斷地努力與探索。