煤礦液壓支架的故障與預(yù)防措施探討

徐海東+張印勃

摘 要：液壓支架的好和壞，與煤炭安全問題有直接關(guān)系，如果在生產(chǎn)過程中，其出現(xiàn)問題會對施工人員的安全造成威脅。當(dāng)前，液壓支架作為常用的煤礦開采設(shè)備，不單與人身安全有關(guān)，也與煤礦的產(chǎn)量有關(guān)。此設(shè)備體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在煤礦開采中使用頻繁，因此要定期對液壓支架進(jìn)行安全監(jiān)測，找到有關(guān)故障原因，且積極找到應(yīng)對辦法來預(yù)防具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：故障原因；預(yù)防；液壓支架

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.066

1 液壓支架故障原因

1.1 構(gòu)造

因液壓支架相對而言，是一個(gè)大系統(tǒng)，因此在工作過程當(dāng)中，承載壓力極大，常常會導(dǎo)致液壓支架出現(xiàn)故障。

1.2 工作環(huán)境問題

在煤礦開采中，對于液壓支架使用的常是超負(fù)荷的，簡單來說就是液壓支架承載的重量超出規(guī)定范圍內(nèi)。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，會產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦，而這些摩擦對支架是有耗損的，且工作人員未能幫助支架進(jìn)行潤滑處理。并且煤礦在開采中，灰塵多、空氣質(zhì)量差，這對于液壓支架來說都，工作環(huán)境惡劣。

1.3 人為原因

液壓支架在日常的維修、檢查中，都對工作人員有極高的要求，具有極強(qiáng)的專業(yè)性。但就目前來看，專業(yè)的液壓維修人員多數(shù)不專業(yè)，跟不上企業(yè)發(fā)展的需求，造成了液壓支架不能得到極好的維護(hù)及保養(yǎng)。

2 常見故障分析及預(yù)防措施

2.1 支架失穩(wěn)

液壓支架使用最常見的事故現(xiàn)象是支架失穩(wěn)。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)我們國家大采高綜采工作面支架失穩(wěn)事故率甚至可以高達(dá)百分十以上。通常，支架失穩(wěn)表現(xiàn)有：傾斜、滑移、反轉(zhuǎn)、傾倒。以其傾倒來說，指提頂梁、底座間沿著傾向發(fā)生相對線位移，并讓支架沿傾向遠(yuǎn)離了煤層的底板法線方向。如果在生產(chǎn)中這種事故發(fā)生后，常常會導(dǎo)致十多架，甚至幾十架的支架傾倒，而且事故處理所花費(fèi)的時(shí)間長、難度大，生產(chǎn)效率大大降低。原因如下：

一是支架傾倒和工作面的冒頂有關(guān)。工作面出現(xiàn)了冒頂，特別是最大面積的連續(xù)冒頂時(shí)，因?yàn)槊绊斨蟮膲毫Σ痪?，其頂板的壓力可分解成為兩個(gè)分力，側(cè)向壓力可導(dǎo)致出支架的傾倒出現(xiàn)。

二是支架的底存在浮煤。浮煤這讓支架底板不平且傾斜的角度會變大。

三是移架推溜的方式不合理。支架以及爬鐵存在著夾角時(shí)，如果側(cè)護(hù)板收回不及時(shí)會讓支架同時(shí)受到多個(gè)方向的扭轉(zhuǎn)力并且重心會有偏移。

根據(jù)對于支架傾倒原因進(jìn)行分析，預(yù)防支架的傾倒可采用以下的方法：

防止這一情種出現(xiàn)，破碎頂板可先進(jìn)行鋪網(wǎng)后再推進(jìn)，松軟煤壁可打膨脹錨桿等等，易冒頂區(qū)域降架不能過多，帶壓這移架；對架底的浮煤要及時(shí)做好清理工作。同時(shí)還要正確選擇溜移架方式，來壓之前可采用連續(xù)的、順序的移架，正在來壓或之后，要將壓力的沖擊減少到最低，盡量帶壓移架并快速推進(jìn)時(shí)，可使用的方式改成交錯(cuò)移架。

2.2 主要結(jié)構(gòu)件的問題

主要結(jié)構(gòu)件損壞的液壓支架結(jié)構(gòu)件，主要指提頂梁、底座、掩護(hù)梁、連桿和推護(hù)的幫裝置。在井下運(yùn)用液壓支架過程當(dāng)中，因?yàn)閿D壓以及碰撞，容易讓結(jié)構(gòu)件變形斷裂，對生產(chǎn)造成影響，導(dǎo)致液壓支架主要結(jié)構(gòu)損壞原因可以總結(jié)為設(shè)計(jì)不科學(xué)、操作不正當(dāng)。

支架設(shè)計(jì)不科學(xué)：指的是在設(shè)計(jì)中，強(qiáng)度不充分。液壓支架設(shè)計(jì)、選型和煤礦地質(zhì)以及頂?shù)讞l件都有極大關(guān)系。如果在選型、設(shè)計(jì)中，未能全方位考慮各式因素會讓其設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足，從而損壞了主要的構(gòu)件。

操作不當(dāng)：工作人員對液壓支架工技術(shù)操作不熟悉，對支架各齋的不熟悉導(dǎo)致了主要構(gòu)件的損壞。為避免人為操作帶來危害，操作工作一定要熟悉掌握好液壓支架結(jié)構(gòu)、原理、結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要嚴(yán)格根據(jù)有關(guān)規(guī)程操作，做到快速操作、移架勻速。而且步距離還會符合規(guī)定、支架及輸送機(jī)牢固。頂梁以及頂板的接觸的是非常嚴(yán)密的。還要及時(shí)的清理煤以及矸石。

2.3 支架鉆底

指的是支架底座陷入了底板當(dāng)中，這是支架移架、推溜工序產(chǎn)生的困難。除操作原因之外導(dǎo)致了支架鉆底主要原因是因?yàn)榈装宓乃绍?，而且?dāng)支架對于底板的比亞超出底板所可承受范圍時(shí)，底座的前端容易鉆入到了底板。為解決這一個(gè)問題，實(shí)際上難度并不大，只要采用的是配置的抬底機(jī)構(gòu)。

2.4 自動降架、死架的問題

當(dāng)前，液壓系統(tǒng)普遍存在的是液壓油泄漏的情況。支架自動降架常常是由立柱漏液等液壓系統(tǒng)有故障才會引起的。自動的降架屬于了一種局部的故障，解決出現(xiàn)比較容易，只要發(fā)現(xiàn)后及時(shí)采用措施即可。在煤礦生活中，有時(shí)會出現(xiàn)液壓支架立柱到剛體內(nèi)現(xiàn)象，造成了支架上部沒有辦法升起，導(dǎo)致工作面推進(jìn)困難，這就是我們所說的死架情況。而這原因很多，如礦壓、設(shè)計(jì)問題、管理問題、液壓支架安全閥失靈等等，關(guān)系都極大。

2.5 支架故障預(yù)防方法

加大日常管理。如果發(fā)現(xiàn)有竄油現(xiàn)象的斷流閥等，需要更換及時(shí)。對關(guān)鍵要件要經(jīng)常檢查。對活柱鍍層要經(jīng)常擦拭并保持光亮。保持鍍層的光這。安全閥也要及時(shí)更換送廠進(jìn)行檢修，調(diào)度。

加大支架中修管理。支架中修周期一般是2a或是完成1-2個(gè)工作面開采。在檢修時(shí)要對嚴(yán)重變形或是開焊部分和修復(fù)。對主要結(jié)構(gòu)件且面檢查。對有于損傷立柱、千斤頂要開展修復(fù)、更換，并且一個(gè)一個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)。各種閥座也要打開實(shí)驗(yàn)。

加大支架的大修管理。通過，大修周期在2-3a，或是完成100-200萬噸煤炭開采。大修時(shí)還要對支架開展全方位的解體、清洗，對每一個(gè)部位都要進(jìn)行全方位的檢查，發(fā)現(xiàn)存在問題部分時(shí)修理或是更換。大修合格之后，還要進(jìn)行除銹的處理。

3 結(jié)語

煤礦開采與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，因此在開采中，要重視其關(guān)鍵的液壓支架每戶，對于這個(gè)龐大系統(tǒng)使用是需要注意很多事項(xiàng)的，在過去煤礦開采中出現(xiàn)了很多也之相關(guān)的事故。因此只有先保障工作人員的人身安全才可體現(xiàn)一個(gè)人在生產(chǎn)中的價(jià)值。

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作者簡介：徐海東（1969-），男，浙江嵊州人，大專，工程師，研究方向：液壓支架的制造。