李華

摘 要：煤礦井下組合支架具有突出的抗沖擊、水平、側向載荷性能，整體剛度和穩(wěn)定性較為理想。該類型支架能準確導向，工作過程中不需調架。頂梁與托梁作為該類型支架的載荷集中部分，在合理的結構設計條件下，能有效承受斜向載荷，在礦井頂煤開采中發(fā)揮出理想的效果。探討了ZH1600/16/24z型煤礦井下液壓支架應用管理的相關內容，旨在為相關單位提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：煤礦；井下液壓支架；頂梁；支柱

中圖分類號：TD52 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.073

隨著煤礦支護設備的不斷發(fā)展，各式各樣的液壓支架被各大小煤礦廣泛使用，成為采煤的重要使用設備之一。在采煤工作面較短、采高較低、壓力較小的開采環(huán)境中，輕型液壓支架的造價低、易于安裝、易于操作、安全、可靠的特點使其成為了采煤支護設備選型中的較好選擇。與綜采支架相比，組合支架的成本較低、使用便捷，能更好地適應煤礦內狹小的短壁工作面。本文以帶內伸縮前伸梁支撐式整體頂梁組合液壓支架為例，探討了整體頂梁液壓支架在實際使用維護和管理中存在的常見問題。

1 設備技術特征

煤礦井下液壓支架主要組成部件有尾梁及其推進油缸、頂梁及其推進油缸、前伸梁及其內置推進油缸、雙作用支柱等，整體結構如圖1所示。

其設備主要技術特征包含以下3點。

1.1 護頂面積大

ZH1600/16/24z組合支架頂梁結構為整體箱式結構，尺寸為2.6 m×0.96 m。護頂面積達到了96%水平范圍，護頂面積相比于綜采支架有了大幅提升，尤其在破碎頂板工作面的開采工作中，不會出現(xiàn)高檔、懸移支架工作面的漏頂現(xiàn)象。同時，也能避免網(wǎng)兜現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.2 移架速度快

ZH1600/16/24z組合支架移動簡便，工作面遷移速度較快，與礦井機采工作面速度要求相適應。在炮采條件下，在放炮前的準備階段，能通過移動前柱和移動梁，放炮后移動后柱和頂梁實現(xiàn)操作，操作時間為2.5～3 min；在機采條件下，操作動作流程為同時提四根立柱→前移頂梁→落下全部立柱，共3個動作，用時1～2min。

1.3 支架穩(wěn)定性好

ZH1600/16/24z組合支架工作面在托梁系統(tǒng)的連接下形成了一個整體工作面，具有較高的穩(wěn)定性。在開采過程中出現(xiàn)頂空或支撐失衡的情況下，能通過支架移動梁和頂梁的懸掛系統(tǒng)保證整體的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)歪架、倒架問題。

2 應用中的常見問題分析

2.1 機械受力問題

對于機械受力部件的鋼板，在使用中常出現(xiàn)的問題有支架頂梁扭曲變形、托梁連接桿連接座撕裂、托梁連接桿折斷。觀察發(fā)現(xiàn)，其損壞均出現(xiàn)在同一位置，是因受力不均而造成的。

2.2 液壓件密封問題

液壓部件密封的使用中常出現(xiàn)的問題為被液壓沖破而漏液。從中提取漏液發(fā)現(xiàn)，其乳化液的質量分數(shù)遠低于達標值3%～5%的范圍，進而導致液壓油缸管路管頭等密封部件加速磨損、老化。分析發(fā)現(xiàn)，潤滑不達標是其主要原因。在維護方面，液壓部件密封的破損頻繁發(fā)生，需要反復更換密封圈、密封件。而只進行單一的維修，不合理加注潤滑液，這樣的維修不僅治標不治本，且大量消耗了人力、物力和財力。

2.3 使用維護問題

支架頂梁的扭曲變形經(jīng)常存在，校正后又被反復使用，這樣使其支護強度無法達到使用要求，但在實際生產(chǎn)中仍然強制繼續(xù)使用。在強制使用中，后果嚴重的情況下可能造成人員傷亡事故。只注重部件本身的維修，而不注重改變操作方式方法，或未淘汰存在嚴重隱患的支架，這對煤礦井下工作人們的生命安全構成了巨大的威脅。

3 煤礦井下液壓支架的管理要點

3.1 正常使用管理要點

在支架的使用過程中，ZH1600/16/24z支架應與梁相垂直，在支架前移過程中應將底盤與表層浮煤相脫離，禁止拖曳移動，保證液壓系統(tǒng)不出現(xiàn)應力摩擦損壞。如果出現(xiàn)頂板載荷超限的情況，則應適當使用臨時立柱支撐，防止過壓損壞。在開采過程中，組合支架梁應與煤層保持一定的間距，間距保持在200 mm的水平范圍內。在支撐系統(tǒng)強度條件適合的情況下，可保持在1 000 mm的水平范圍內。在系統(tǒng)注液的過程中，應保持注液口的清潔度，避免出現(xiàn)雜物進入液壓系統(tǒng)，進而導致系統(tǒng)故障的情況。乳化液為一次性消耗品，當泵站的乳化液減少時應及時補充。如發(fā)現(xiàn)乳化液配比不準或不干凈時，則應停止使用。應常檢查高壓管、接頭、U形卡，防止其脫落，避免高壓管彈出傷人。在工作中出現(xiàn)高壓管脫口問題時，應及時采取保護措施，通過關閉閥門保證系統(tǒng)的安全性。操縱閥的使用頻率較高，注意在操作中不可用力過猛，防止液壓元件過早損壞，并嚴格按操作規(guī)程進行。

3.2 特殊使用管理要點

在對液壓系統(tǒng)的立柱進行注液操作時，應在拉桿伸出60 mm時停止注液，保證安全銷的完整性。禁止在不接頂?shù)臈l件下使用支架，在特殊條件下可適當調整不接頂支架應用，但使用時間應進行嚴格控制。在無法實現(xiàn)支撐要求的情況下，可在頂梁與頂板間填充木方，從而解決空頂問題。

3.3 維護管理要點

加強現(xiàn)場操作的監(jiān)督檢查和工人的技術培訓，并加強對潤滑設備儀器儀表的配備管理；注重現(xiàn)場管理的設備投入和管理人員的投入，否則，會導致液壓支架長期在劣質工況下運行，這不利于設備經(jīng)濟性、安全性、綜合使用水平的提升，且會消耗大量的維修資金。

組合支架除了可用于地質條件較好的工作面外，還可用于破碎頂板、松軟底板、壓力變化較大的工作面，以及1.6～2.4 m煤層的一次采全高工作面，能有效應用于機采、炮采等工作面。針對機采條件，可配套使用雙滾筒采煤機，從而提高機械化綜采水平，液壓系統(tǒng)也能有效實現(xiàn)集中控制，這有利于連續(xù)開采工藝的使用。同時，該支架針對液壓供液系統(tǒng)進行了充分的保護，能有效避免使用損壞的問題發(fā)生，從而使維護成本大大降低。

4 結束語

綜上所述，組合支架可適應我國現(xiàn)階段煤炭工業(yè)技術水平和資源政策，具有廣泛的適應性，是一種使用地域較廣的產(chǎn)品，是采煤設備與工藝技術的一次新突破，為我國中小煤礦的高產(chǎn)、高效、現(xiàn)代化礦井建設帶來了現(xiàn)實意義和美好前景。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕