鄭　波，陳韜宇，張衛(wèi)革（林州重機(jī)集團(tuán)股份有限公司，河南　林州　456550）

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液壓支架的現(xiàn)狀與發(fā)展

鄭波，陳韜宇，張衛(wèi)革
（林州重機(jī)集團(tuán)股份有限公司，河南林州456550）

摘要：我國主要的能源之一就是煤炭，其在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到了很大作用。而且煤炭將會(huì)一直作為我國主要的能源直到新能源開發(fā)出來之后?；谶@一現(xiàn)狀，我國急需對煤炭工業(yè)進(jìn)行改進(jìn)，將煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向以綜合自動(dòng)化為核心，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效、潔凈、安全等目標(biāo)。而液壓支架可以使得整個(gè)采煤的過程機(jī)械化，不僅提高了整個(gè)采煤過程的效率，還可以保證煤礦工人的安全。

關(guān)鍵詞：液壓支架；電液控制系統(tǒng)；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

0　引言

安全一直是困擾著煤礦企業(yè)的最大問題，所以如何保證煤礦井下的支護(hù)是當(dāng)今煤礦企業(yè)高度關(guān)心的問題。而從1954年英國推出液壓支架之后，液壓支架近年來已經(jīng)在實(shí)施過程中得到了進(jìn)一步的完善。目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)以液壓支架為主要設(shè)備的綜合機(jī)械化開采。本文主要通過介紹液壓支架的發(fā)展歷史以及其類型和結(jié)構(gòu)，并且提出了其在實(shí)施過程中存在的問題以及解決的措施。

1　國內(nèi)外液壓支架的發(fā)展歷史

最傳統(tǒng)的煤礦井下支護(hù)是木支架和金屬摩擦支架，隨著科技的發(fā)展以及人們的需求，在1954年英國首先設(shè)計(jì)出了垛式支架，之后法國又研制出了節(jié)式支架，這引起了當(dāng)時(shí)關(guān)于煤礦井下支護(hù)設(shè)備的技術(shù)革命。之后通過蘇聯(lián)在20世紀(jì)60年代研制出的OMKT型掩護(hù)式支架完善了支架梁端距變化大這一問題，80年代又繼續(xù)完善了液壓支架的液壓性能和自動(dòng)化程度。我國則順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢，在1958年開始設(shè)計(jì)掩護(hù)式支架，并在20世紀(jì)70年代涉足液壓支架領(lǐng)域，先后設(shè)計(jì)出垛式、節(jié)式和掩護(hù)式支架并開始投入使用。之后又通過引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備以及我國學(xué)者的進(jìn)一步完善，使得液壓支架的用途得到了進(jìn)一步的開發(fā)，現(xiàn)在我國液壓支架的種類十分豐富，并針對不同類型的煤層設(shè)計(jì)出了相應(yīng)的液壓支架。

2　液壓支架的類型結(jié)構(gòu)

現(xiàn)今市場上，液壓支架種類十分豐富，按不同的分類方式可以分成不同的類型。例如如果按照移架方式的不同可以分成邁步前移式和整體自移式；再比如按照圍巖之間相互作用的不同可以分成支撐式和掩護(hù)式；根據(jù)煤層厚度和開采方式還可以分成放頂煤液壓支架和鋪聯(lián)網(wǎng)支架。

其中重點(diǎn)介紹支撐掩護(hù)式液壓支架，其結(jié)合了支撐式液壓支架和掩護(hù)式液壓支架的雙重特點(diǎn)。前探梁的上下擺動(dòng)是由前探梁千斤頂來控制的，并且可以有效的防止漏矸冒頂。支撐在頂梁與底座之間，立柱與頂梁之間的一共有四根立柱，能夠使立柱的受力得到改善。并且一般會(huì)在立柱上端加上機(jī)械加長桿來增大支架的支架高度。其掩護(hù)梁和底座都是由鋼板焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)并且起到的都是支撐和穩(wěn)定的作用。在所有結(jié)構(gòu)中最重要的就是乳化液泵站，其包含著乳化液泵、乳化液箱和其他附屬設(shè)備。主要控制結(jié)構(gòu)是操縱閥、安全閥和液控單向閥，根據(jù)不同的采煤情況會(huì)做出相應(yīng)的變動(dòng)來適應(yīng)采煤的需要。

3　液壓支架存在的主要問題

3.1綜采比例低

據(jù)1998年統(tǒng)計(jì)可得，我國國有重點(diǎn)煤礦綜采比例為49.32%，這一數(shù)據(jù)大幅度落后于世界其他主要的產(chǎn)煤國家，其中俄羅斯為85.7%，波蘭為92%，再比如美國、英國、德國、日本都是 99%以上。而我國如果按照全國的井工生產(chǎn)煤炭來計(jì)算（包含地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦），比例大約只在23%，這與我國世界產(chǎn)煤大國的地位是極不相稱的。

3.2制造水平相對落后

我國目前雖然在液壓支架技術(shù)方面取得了一些成績，但是和發(fā)達(dá)國家相比，我國在支架材料、 加工工藝、性能和使用壽命等方面還有很大的差距。我國用乳化油作為液壓支架系統(tǒng)的閥類，所以要求要有很高的防銹蝕性。對于密封件的壽命，我國只要大于2年就可以，而國外則是要求大于5年；國外的液壓試驗(yàn)?zāi)途眯詫?shí)驗(yàn)要求一般是在30000-40000次，而我國只要求大于7000次。這種技術(shù)水平拉大了我國與國外液壓支架技術(shù)水平的差距，所以，在國內(nèi)一些小型的煤礦企業(yè)中可能還有生存空間，但如果在國內(nèi)高產(chǎn)工作面和國際上則不具備競爭優(yōu)勢。專業(yè)人士普遍認(rèn)為我國目前的液壓支架技術(shù)水平連1979年從國外引進(jìn)的100套的液壓支架技術(shù)水平都沒有達(dá)到，不僅引起我國液壓支架制造領(lǐng)域的深思。

3.3液壓支架控制系統(tǒng)研究十分落后

液壓支架的控制系統(tǒng)在一定程度上制約著移架的速度和綜采的經(jīng)濟(jì)效益。西方國家早在20世紀(jì)80年代就開始著手研究液壓支架的控制系統(tǒng)。目前，美、德、英、日等一般都是可編程電液控制，而我國卻仍使用著手動(dòng)操縱，這根本就不符合機(jī)械化的開采模式，也無法在最大程度上保護(hù)煤礦人員的安全問題。

4　液壓支架的發(fā)展思路

4.1進(jìn)一步完善相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

只有制定了關(guān)于液壓支架詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)之后，才能更好的要求我國研發(fā)和生產(chǎn)液壓支架的企業(yè)，使他們生產(chǎn)出高質(zhì)量的液壓支架。同時(shí)我國應(yīng)該順應(yīng)世界發(fā)展趨勢，制定的標(biāo)準(zhǔn)要與國際進(jìn)行接軌，來進(jìn)一步提高我國的液壓支架技術(shù)。

4.2更新設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)理念對于液壓支架的制造是十分重要的，我國應(yīng)該適當(dāng)?shù)膾仐壱恍┎贿m合當(dāng)前液壓支架發(fā)展的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，通過對國外引進(jìn)的液壓支架的技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，吸收其現(xiàn)今的技術(shù)來更好地改進(jìn)我國的液壓支架的結(jié)構(gòu)。目前我國需要把可靠性當(dāng)作首要的發(fā)展目標(biāo)，并且通過一些設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)，來進(jìn)一步加強(qiáng)液壓支架設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)部分。

4.3應(yīng)用高科技

任何先進(jìn)的技術(shù)都需要相互滲透、相互結(jié)合這一過程，通過這一過程使得各個(gè)技術(shù)之間發(fā)揮優(yōu)勢，最后大于其每個(gè)部分的功能之和。我國現(xiàn)在需要將已有的一些高科技通過相應(yīng)的方法應(yīng)用到液壓支架的制作過程中，進(jìn)一步完善液壓支架的功能，使其更好地為煤礦企業(yè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］蘇楠，吳貴生.領(lǐng)先用戶主導(dǎo)創(chuàng)新:自主創(chuàng)新的一種新模式——以神華集團(tuán)高端液壓支架自主創(chuàng)新為例［J］.科學(xué)學(xué)研究，2011，29（05）:771-776，800.

［2］金鵬，魏金山，杜全斌等.液壓支架用Q690高強(qiáng)鋼焊接接頭的強(qiáng)韌性匹配［J］.熱加工工藝，2013，42（17）:176-179.

［3］周躍進(jìn)，張吉雄，聶守江等.充填采煤液壓支架受力分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究［J］.中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，41（03）:366-370.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.009