王 勇

（山西西山煤電股份有限公司西曲礦，山西 古交 030200）

液壓支架電液控制系統(tǒng)是采用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)液壓支架的液壓回路進(jìn)行控制的系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)綜采工作面液壓支架的操作自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的高效化、現(xiàn)代化。西山煤電集團(tuán)西曲煤礦使用的是ZZ13000/28 /65D型支撐掩護(hù)式電液控液壓支架，該支架可有效地減少采煤工作面的工人數(shù)量，但是近年來(lái)在設(shè)備檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)ZZ13000/28 /65D型支架的供液質(zhì)量不高，無(wú)法保障電液控制系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，需要對(duì)其供液系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

1 供液系統(tǒng)升級(jí)改造的主要原因

ZZ13000 /28 /65 D型支撐掩護(hù)式電液控液壓支架主要參數(shù)如下。支護(hù)形式：四立柱支撐掩護(hù)式；支撐高度：2.8～6.5m；支護(hù)寬度：1.65～1.85m，中心距：1.75m；初撐力：10132kN，工作阻力:13000kN；總重：約49t。該型號(hào)的支架組成非常之復(fù)雜，閥件精密，所以對(duì)于其供液的質(zhì)量也要求非常之前，前期的實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原有的供液系統(tǒng)質(zhì)量不高，無(wú)法滿足支架的需求。

具體表現(xiàn)為原系統(tǒng)中使用的過(guò)濾器精度不夠，粗過(guò)濾器為180μm，高壓過(guò)濾器為40μm，盡管水質(zhì)經(jīng)粗過(guò)濾器軟件過(guò)，到達(dá)泵站再過(guò)高壓過(guò)濾器以達(dá)工作面的液壓支架，此時(shí)仍然不能滿足其電液控制液壓對(duì)于水質(zhì)的要求。同時(shí)在這過(guò)程中還有可能解析出一些雜質(zhì)，保障不了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。所以說(shuō)原來(lái)的供液系統(tǒng)已無(wú)法滿足其對(duì)水質(zhì)的精度和質(zhì)量的穩(wěn)定性要求，需要進(jìn)行升級(jí)改造，從而滿足其要求。

2 供液系統(tǒng)改造方案的確定

西曲煤礦技改科抽調(diào)技術(shù)力量，對(duì)ZZ13000/28/65D型支撐掩護(hù)式液壓支架供液系統(tǒng)改造項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過(guò)同生產(chǎn)廠家及多方技術(shù)交流論證，確定了改造方案，具體的流程如圖1所示。

圖1 電液控制液壓支架供液系統(tǒng)流程圖

3 供液系統(tǒng)裝置的選用及功能研究

3.1 粗過(guò)濾器裝置

粗過(guò)濾器裝置的主要作用是對(duì)水管中的雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，保障進(jìn)入高精度過(guò)濾器中水的質(zhì)量，防止較大的雜質(zhì)對(duì)高精度過(guò)濾器濾芯的堵塞。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)，結(jié)合過(guò)濾精度和供液流量的因素，選擇了WSGLZJ2000 /2.5 /60進(jìn)液過(guò)濾站。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其具有納污能力強(qiáng)、密封性能好、流量大等優(yōu)點(diǎn)，另外其濾芯還能進(jìn)行再次清洗重復(fù)使用。在進(jìn)液過(guò)濾站兩頭都配備著壓力表，可以分別顯示進(jìn)出液壓力值，從而根據(jù)差值來(lái)判斷濾芯是否被嚴(yán)重堵塞，是否需要對(duì)濾芯進(jìn)行清洗并切換濾芯。

3.2 軟化水系統(tǒng)

軟化水系統(tǒng)包括軟化水裝置、比例減壓閥裝置和離心泵裝置。西曲煤礦由于大量使用地下水，水質(zhì)當(dāng)中的Ca2+、 Mg2+濃度比較高，造成水質(zhì)比較硬，容易結(jié)垢，發(fā)生堵塞事件而不能正常使用，通常需要安裝一套軟化水裝置來(lái)保障液壓系統(tǒng)的正常工作。粗過(guò)濾裝置后，檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表明過(guò)濾前后的水壓增加了1.4～1.72MPa，不利于軟化裝置的工作，因此在軟化水裝置前增設(shè)一套減壓裝置，使出水壓力保持在0.3MPa左右，滿足工作需要。供液水軟化后通過(guò)軟化水水箱，到達(dá)乳化液泵箱時(shí)，需要有一定的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)乳化液泵水箱上自動(dòng)配比裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)增設(shè)一套S65-40-315C型離心泵來(lái)滿足乳化液泵箱上自動(dòng)配比裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3 輔助精過(guò)濾裝置

從前面的粗過(guò)濾裝置、軟化水系統(tǒng)裝置來(lái)的水質(zhì)精度仍然不高，若直接進(jìn)到乳化液箱進(jìn)液過(guò)濾器當(dāng)中，就會(huì)造成過(guò)濾壓力增加，導(dǎo)致濾芯堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。乳化液箱過(guò)濾器濾芯的價(jià)格比較昂貴，維修更換的操作過(guò)程也非常困難，這會(huì)導(dǎo)致工時(shí)延長(zhǎng)，本次的改進(jìn)方案通過(guò)安設(shè)輔助精過(guò)濾裝置的辦法來(lái)解決此問(wèn)題。輔助精過(guò)濾裝置的安裝提高了供液系統(tǒng)的水質(zhì)精度，讓進(jìn)入到乳化液箱過(guò)濾器的過(guò)濾壓力減小，極大地保護(hù)了乳化液箱過(guò)濾器的濾芯。同時(shí)選擇的輔助精過(guò)濾裝置濾芯價(jià)格低廉，可以反復(fù)沖洗，安裝和維修也十分便利。

3.4 高壓反沖洗過(guò)濾裝置

濃縮液經(jīng)過(guò)乳化液泵加壓，通過(guò)乳化液泵自身配置的復(fù)式過(guò)濾器過(guò)濾后，如果直接進(jìn)入工作面液壓支架，就會(huì)因?yàn)殡s質(zhì)問(wèn)題降低供液質(zhì)量。此時(shí)安設(shè)了一套ZGLZ-2000III全自動(dòng)高壓反沖洗過(guò)濾站。其優(yōu)勢(shì)在于使用過(guò)程不會(huì)影響到系統(tǒng)的壓力和流量，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站輸出乳化液進(jìn)行高精度的過(guò)濾，實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測(cè)表明能大大提高支架液壓系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)具有強(qiáng)大的反沖洗功能，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件程序能在相關(guān)條件下進(jìn)行自動(dòng)反沖洗操作，將濾芯處積聚的污染物排除，提高了濾芯的耐污能力，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的工作效率。

3.5 液壓支架專用濃縮液選型

對(duì)于液壓系統(tǒng)，采購(gòu)了礦用MS10-5（G）液壓支架濃縮液。配置過(guò)程中的要求：水質(zhì)外觀無(wú)色、無(wú)異味、無(wú)懸浮物和機(jī)械雜質(zhì)；pH值范圍為6～9；水中氯離子含量不大于200mg/L；硫酸根離子含量不大于400mg/L；溶液配制濃度按規(guī)定5%（質(zhì)量比），濃度過(guò)低會(huì)降低抗硬水能力，降低防銹性、穩(wěn)定性和潤(rùn)滑性。濃度過(guò)高則會(huì)降低消泡能力和增大對(duì)橡膠材料的溶脹性。該電液控制專用液環(huán)保型液壓支架（柱）用油，不含有害物質(zhì)，具有良好的潤(rùn)滑性、防銹性能，極強(qiáng)的穩(wěn)定性。

4 供液系統(tǒng)升級(jí)改造后的實(shí)踐效果分析

對(duì)ZZ13000/28 /65D型液壓支架的供液系統(tǒng)進(jìn)行全方面的改造后，在西曲煤礦進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。應(yīng)用效果表明，改造升級(jí)后的供液系統(tǒng)，通過(guò)多級(jí)分步過(guò)濾，逐級(jí)控制，保證了支架對(duì)供液質(zhì)量的要求。該供液系統(tǒng)使用過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)因水質(zhì)過(guò)濾精度較差、濃縮液選擇不合理等造成的設(shè)備損壞、支架動(dòng)作緩慢或不動(dòng)作的現(xiàn)象，表明此次改造方案是成功的。

5 總結(jié)

論文對(duì)西曲煤礦18202綜采工作面采用的ZZ13000/28/65D型支撐掩護(hù)式電液控液壓支架的供液系統(tǒng)進(jìn)行了全方面的升級(jí)改造處理，從粗過(guò)濾裝置、軟化水系統(tǒng)的選用方案、增設(shè)輔助精過(guò)濾裝置和高壓反沖洗過(guò)濾裝置等方面進(jìn)行了詳細(xì)的方案闡述。實(shí)踐應(yīng)用效果表明改造后的供液系統(tǒng)供液質(zhì)量效果好，沒(méi)有因水質(zhì)過(guò)濾精度較差導(dǎo)致的設(shè)備故障出現(xiàn)，可以在全煤礦進(jìn)行推廣應(yīng)用。