煤矿井下液压支架（ZH1600/16/24z）的管理要点

李华

摘 要：煤矿井下组合支架具有突出的抗冲击、水平、侧向载荷性能，整体刚度和稳定性较为理想。该类型支架能准确导向，工作过程中不需调架。顶梁与托梁作为该类型支架的载荷集中部分，在合理的结构设计条件下，能有效承受斜向载荷，在矿井顶煤开采中发挥出理想的效果。探讨了ZH1600/16/24z型煤矿井下液压支架应用管理的相关内容，旨在为相关单位提供一定的参考和借鉴。

关键词：煤矿；井下液压支架；顶梁；支柱

中图分类号：TD52 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.073

随着煤矿支护设备的不断发展，各式各样的液压支架被各大小煤矿广泛使用，成为采煤的重要使用设备之一。在采煤工作面较短、采高较低、压力较小的开采环境中，轻型液压支架的造价低、易于安装、易于操作、安全、可靠的特点使其成为了采煤支护设备选型中的较好选择。与综采支架相比，组合支架的成本较低、使用便捷，能更好地适应煤矿内狭小的短壁工作面。本文以带内伸缩前伸梁支撑式整体顶梁组合液压支架为例，探讨了整体顶梁液压支架在实际使用维护和管理中存在的常见问题。

1 设备技术特征

煤矿井下液压支架主要组成部件有尾梁及其推进油缸、顶梁及其推进油缸、前伸梁及其内置推进油缸、双作用支柱等，整体结构如图1所示。

其设备主要技术特征包含以下3点。

1.1 护顶面积大

ZH1600/16/24z组合支架顶梁结构为整体箱式结构，尺寸为2.6 m×0.96 m。护顶面积达到了96%水平范围，护顶面积相比于综采支架有了大幅提升，尤其在破碎顶板工作面的开采工作中，不会出现高档、悬移支架工作面的漏顶现象。同时，也能避免网兜现象的出现。

1.2 移架速度快

ZH1600/16/24z组合支架移动简便，工作面迁移速度较快，与矿井机采工作面速度要求相适应。在炮采条件下，在放炮前的准备阶段，能通过移动前柱和移动梁，放炮后移动后柱和顶梁实现操作，操作时间为2.5～3 min；在机采条件下，操作动作流程为同时提四根立柱→前移顶梁→落下全部立柱，共3个动作，用时1～2min。

1.3 支架稳定性好

ZH1600/16/24z组合支架工作面在托梁系统的连接下形成了一个整体工作面，具有较高的稳定性。在开采过程中出现顶空或支撑失衡的情况下，能通过支架移动梁和顶梁的悬挂系统保证整体的稳定性，避免出现歪架、倒架问题。

2 应用中的常见问题分析

2.1 机械受力问题

对于机械受力部件的钢板，在使用中常出现的问题有支架顶梁扭曲变形、托梁连接杆连接座撕裂、托梁连接杆折断。观察发现，其损坏均出现在同一位置，是因受力不均而造成的。

2.2 液压件密封问题

液压部件密封的使用中常出现的问题为被液压冲破而漏液。从中提取漏液发现，其乳化液的质量分数远低于达标值3%～5%的范围，进而导致液压油缸管路管头等密封部件加速磨损、老化。分析发现，润滑不达标是其主要原因。在维护方面，液压部件密封的破损频繁发生，需要反复更换密封圈、密封件。而只进行单一的维修，不合理加注润滑液，这样的维修不仅治标不治本，且大量消耗了人力、物力和财力。

2.3 使用维护问题

支架顶梁的扭曲变形经常存在，校正后又被反复使用，这样使其支护强度无法达到使用要求，但在实际生产中仍然强制继续使用。在强制使用中，后果严重的情况下可能造成人员伤亡事故。只注重部件本身的维修，而不注重改变操作方式方法，或未淘汰存在严重隐患的支架，这对煤矿井下工作人们的生命安全构成了巨大的威胁。

3 煤矿井下液压支架的管理要点

3.1 正常使用管理要点

在支架的使用过程中，ZH1600/16/24z支架应与梁相垂直，在支架前移过程中应将底盘与表层浮煤相脱离，禁止拖曳移动，保证液压系统不出现应力摩擦损坏。如果出现顶板载荷超限的情况，则应适当使用临时立柱支撑，防止过压损坏。在开采过程中，组合支架梁应与煤层保持一定的间距，间距保持在200 mm的水平范围内。在支撑系统强度条件适合的情况下，可保持在1 000 mm的水平范围内。在系统注液的过程中，应保持注液口的清洁度，避免出现杂物进入液压系统，进而导致系统故障的情况。乳化液为一次性消耗品，当泵站的乳化液减少时应及时补充。如发现乳化液配比不准或不干净时，则应停止使用。应常检查高压管、接头、U形卡，防止其脱落，避免高压管弹出伤人。在工作中出现高压管脱口问题时，应及时采取保护措施，通过关闭阀门保证系统的安全性。操纵阀的使用频率较高，注意在操作中不可用力过猛，防止液压元件过早损坏，并严格按操作规程进行。

3.2 特殊使用管理要点

在对液压系统的立柱进行注液操作时，应在拉杆伸出60 mm时停止注液，保证安全销的完整性。禁止在不接顶的条件下使用支架，在特殊条件下可适当调整不接顶支架应用，但使用时间应进行严格控制。在无法实现支撑要求的情况下，可在顶梁与顶板间填充木方，从而解决空顶问题。

3.3 维护管理要点

加强现场操作的监督检查和工人的技术培训，并加强对润滑设备仪器仪表的配备管理；注重现场管理的设备投入和管理人员的投入，否则，会导致液压支架长期在劣质工况下运行，这不利于设备经济性、安全性、综合使用水平的提升，且会消耗大量的维修资金。

组合支架除了可用于地质条件较好的工作面外，还可用于破碎顶板、松软底板、压力变化较大的工作面，以及1.6～2.4 m煤层的一次采全高工作面，能有效应用于机采、炮采等工作面。针对机采条件，可配套使用双滚筒采煤机，从而提高机械化综采水平，液压系统也能有效实现集中控制，这有利于连续开采工艺的使用。同时，该支架针对液压供液系统进行了充分的保护，能有效避免使用损坏的问题发生，从而使维护成本大大降低。

4 结束语

综上所述，组合支架可适应我国现阶段煤炭工业技术水平和资源政策，具有广泛的适应性，是一种使用地域较广的产品，是采煤设备与工艺技术的一次新突破，为我国中小煤矿的高产、高效、现代化矿井建设带来了现实意义和美好前景。

参考文献

[1]路兰勇.ZC6000/18/38型综采充填液压支架关键技术研究[D].北京：中国矿业大学，2013.

[2]孙远平.采煤工作面顶板安全管理的应用研究[D].青岛：山东科技大学，2006.

[3]舒凤翔.高端液压支架液压系统及关键元件研究[D].北京：中国矿业大学，2009.

[4]田晓.残采大采高液压支架选型研究[D].太原：太原理工大学，2013.

〔编辑：张思楠〕