煤矿液压支架二次加压的解决方案
2012-08-15鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司马洪举
鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司 马洪举
煤矿液压支架二次加压的解决方案
鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司 马洪举
煤矿液压支架，可以有效对工作面顶板进行可靠的支撑与控制，是有效促进劳动生产率及安全系数提高的重要设备。液压支架可以对采空区进行合理、有效的隔离，以避免矸石进入回采工作面以及被推进输送机。液压支架的性能直接关系到煤炭生产的安全问题，它参与了采煤综合机械化的实现，最大限度保障了煤矿工人的生命安全。
一、煤矿液压支架的作用
当前，煤炭企业加大了致力于各种综合开采设备的开发与应用的力度，煤矿液压支架在这种情况下产生并且逐渐引起关注和重视。煤矿行业综采液压支架的出现，大幅度降低了回采工作面顶板的死亡事故的发生率。本文，笔者主要对煤矿液压支架的作用及可能存在或发生的问题进行阐述，同时对二次加压的必要性和重要的现实意义进行研究，并提出相应的解决方案。
煤矿液压支架与采煤机的配套应用，有助于采煤行业综合机械化的实现。另一方面，它能有效地解决机械化采煤过程中落后的顶板管理与采煤工作之间的矛盾，进一步提高并改善采煤与运输设备的效率，大幅度减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度地对煤矿工人的生命安全进行有效的保障。同时，液压支架的应用，较大幅度地降低了回采工作面顶板死亡事故的发生率。
二、煤矿液压支架应用中存在的问题及原因
1.问题。液压支架的大力应用，在大幅度降低死亡事故发生率的同时，使人们对综采工作面顶板的管理在一定程度上放松了精神，因而也缺乏了对初撑力问题的详细观察、研究与分析，这在很大程度上导致了综采工作面的顶板未得到有效控制，而发生片帮、冒顶等对生产有较大影响的事故，支架损坏和被压垮的状况也频繁发生。根据相关的数据统计分析发现，接近70%的事故均由支架出现问题而导致。
2.原因。最为关键也是最重要的因素是支架的实际初撑力平均值未达到额定的初撑力的要求，同时还大大低于支架的标称工作阻力；液压支架的实际初撑力与额定工作阻力之间的比值（即初撑比）偏低，也喻示了非常低的支架工作阻力的实际利用率。阳泉煤业集团对WS—1.7支架的测定值为60%～ 80%，苏联P•H•茹拉列夫等的统计为30% ～ 60%，等等。支架的设计与选型过程中，往往只是追求支架工作阻力的提高和支护强度的加大，反而忽略了支架以及初撑力的重要性；存在很多的工作面支架都未在承载过程中产生恒阻作用，支架特性未得到充分的发挥。人为因素对初撑力的影响也比较大，造成了偏低的初撑力与工作阻力水平，也导致了工作面各个支架的支撑工作阻力不一致，严重的甚至存有较大的差距。存在于UG背景下的机构可以被视为一组进行联合运动的连杆的集合，机构运动仿真及分析大致分为3个步骤：第一步，前处理器阶段，此时的任务是构建分析方案，同时向ADAMS解算器中传送方案中的相关信息；第二步，求解阶段，输入的数据需要通过ADAMS进行求解，并向运动分析模块传送所得到的结果；最后一步就是后处理阶段，主要是借助运动分析模块对所得到的结果进行分析，根据分析结果对其进行形式转换，根据实际需求以报表或者图表的形式展示出来。
分析表明，对液压支架的二次加压也就显得更加的重要。
三、煤矿液压支架二次加压的解决方案
目前，世界上先进的煤矿综采装备技术的发展，主要是致力于支架初撑力的有效提高，初撑力和工作阻力之间差距的不断缩小，最终达到有效减少支架缓增阻阶段的时间，增强支架支护效果，提高工作阻力的利用率的目的。
1.提高泵站和供液的压力。
（1）提高泵站压力至33.5 ～ 40 MPa，最大值到50 MPa；总流量350 ～ 500 m L/min，上限700 m L/m in；加大或采用大管径的主管道，工作面内可以采用双线环形供回液系统。同时要用采用具有大通道、高压、大流量等特点的液压元件，以符合实际操作中工作面快速移架、推溜状况的需求。
（2）对实际的地质条件，矿压等进行观测并形成大量的资料，科学、合理的采用大流量电液控制系统的方式对支架的额定初撑力进行确定，同时明确额定工作阻力；适当应用初撑力保证阀门；在支架关键部分应用STE700级别的高强钢板或铰接衬套等，以减少对支架的重量与制造成本的支出。
2.安装乳化液泵站。安装乳化液浓度自动配比仪，改善供液系统工况；供液流量的增加，可以采取大流量乳化液泵和并联方式实现；提高泵站的压力。
3强化液压支架的操作环节。在支架上加安压力监视仪表，工作人员可依据其压力值进行适当的操作；操作人员在升架过程中，一般要等支架接顶后停留5 ～ 15 s后，方可判定基本达到额定的初撑力；制定相关的制度与规定，对现场的监督与管理要不断地强化，建立支护质量巡回小组，以保证对质量评估的验收，提高支护质量。
4.条件允许也可采用液压二次增压器，实现对煤矿液压支架的二次加压；另一种比较新，正处于研究之中的方法是采用推移千斤顶，来提高初撑力。
四、结论
综上，煤矿液压支架的初撑力不足，是造成大量顶板事故的重要且关键的原因之一。因此，提高液压支架的初撑力，实现对液压支架的二次加压，具有重要的现实意义，值得引起广大煤矿工作者的关注与重视，并为其解决方案进行不断地努力与探索。
