综采工作面液压支架在应用中出现的问题及对策

辛海仓

(大同煤矿集团 机电管理处，山西 大同 037001)

0 引言

综采工作液压支架主要由液压元件及结构件组成，通过液压系统实现支架升降架、移架、推溜等工序，液压支架在工作面回采期间可以起到支撑顶板、隔离采空区、防止矸石塌落等作用，有效保证工作面的安全稳定生产。但是对特殊条件下的工作面，受地质条件及施工条件限制，在回采过程中液压支架经常出现故障，若对支架出现的故障未能及时进行处理，不仅严重影响着工作面回采效率，降低液压支架使用寿命，而且大大降低了支架对顶板的支护效果，从而很容易引发重大煤矿顶板事故。

1 概述

大同煤矿集团雁崖煤业公司三盘区开采煤层为山4#石炭二叠纪煤层，煤层平均厚度为3.5 m，8306工作面位于三盘区西翼，工作面走向长度为210 m，工作面采用型号为MG650/1630-WD采煤机割煤、型号为SGZ1000/2×855刮板输送机运煤、型号为ZFG13000/27.5/42基本液压支架支护顶板。支架宽度为1.6 m～1.9 m，工作阻力为13 000 kN，支撑高度为2.75 m～4.2 m，液压支架的具体参数如表1所示。工作面顶板主要以粉砂岩为主，根据矿地测科提供的地质资料显示，工作面在回采期间共计揭露大小断层7条，最大断层落差为2.7 m～4.3 m，受构造应力影响，在断层带前后10 m范围内顶板破碎严重且压力加大，液压支架在断层带附近移架时经常出现倒架、支架陷底现象，造成支架故障，严重威胁着工作面安全高效回采。对此矿机电管理处通过机电例会分析了8306工作面在回采期间液压支架出现的主要问题，并通过探讨提出了合理对策。

2 工作面液压支架常见故障

8306工作面共安装110架ZFG13000/27.5/42型液压支架，由于在回采期间受构造应力及围岩应力影响，以及支架在移架、调试期间专业技术缺乏，从而造成液压支架出现各种故障，其主要表现在以下几方面：①支架动作故障，支架动作慢或不动作，或支架出现通液后不操作时动作；②立柱故障，支架立柱升降不到位、立柱出现自降；③支架千斤顶故障，千斤顶漏液、动作不到位、支撑力不足；④支架顶梁撑板开裂；⑤液压元件故障，液压支架的元器件主要包括单向阀、安全阀、控制阀、操纵阀、截止阀等，液压元件出现故障后会出现乳化液无法单向流动、液压缸无法换向、位移等。

表1 8306工作面ZFG13000/27.5/42型基本液压支架技术参数

3 故障原因分析及对策

3.1 支架动作故障原因分析及对策

(1) 液压支架出现动作慢或不动作主要是在回采期间液压油存在异物将过滤器、主阀小过滤器、高压过滤站堵塞，在支架操作时回液断路阀卡死或蹩卡，回液截止阀、进液截止阀未开启到位等。对于这种故障一般采取的措施有以下几种：检查支架各种过滤器，若出现堵塞及时清理，无法处理的应及时更换；在操作支架时应将回液及进液截止阀完全打开，若阀门完全被憋死应及时更换。

(2) 对于支架出现通液后不操作时动作主要原因有以下几方面：主阀或操作阀主进回液管路对接错误、操作阀操作机构出现失灵，造成阀芯处于开启状态等。处理措施：加强液压支架各种管路检查；确保主阀或操作阀主进回液管路对接正确；保证操作机构动作灵敏可靠，必要时进行更换。

3.2 支架立柱故障原因分析及对策

(1) 支架立柱升降不到位主要包括立柱慢升、不升、慢降、不降。对于立柱升降故障主要原因有：截止阀打开不到位，液压泵压力不符合设计要求，各种阀门及过滤器出现堵塞，液压系统漏液，支架顶梁有异物卡死等。采取的措施有：检查液压泵压系统，确保泵的压力满足要求；检查液压管路是否出现漏液现象，发现漏液时必须及时更换；若立柱受撞击变形、漏液时必须及时更换；在升架前应将支架顶梁大块煤矸石清理干净。

(2) 支架立柱出现自降时主要是由于安全阀跑液、单向阀不能闭锁、立柱变形破损漏液等原因造成的。故障排除方法主要有：更换安全阀密封件；调校卸载压力；检查立柱是否出现跑液、破损并及时更换。

3.3 支架千斤顶故障原因分析及对策

(1) 支架千斤顶出现漏液是常见故障，主要原因是因千斤顶密封件出现破损、千斤顶缸底及接头处出现裂隙等。一般采取的措施有：加强千斤顶密封圈、缸底及接头处的检查，在密封圈密封性能失效、缸底及接头出现裂纹时必须及时更换。

(2) 千斤顶动作不到位主要是由于管路或过滤器堵塞、千斤顶出现变形、泵站压力低、多个千斤顶同时操作造成液压流量不足等原因造成的。一般采取的措施有：清洗过滤器并更换堵塞管路；提高泵站压力；加强对千斤顶的维护，避免出现密封件损坏、变形；尽量避免多个千斤顶同时操作，确保液压流量充足。

(3) 千斤顶支撑力不足主要原因是:在千斤顶操作时操作时间短，泵压未达到；各种操作阀及管路出现漏液；安全阀失灵以及开启压力低等。对于这种故障采取的措施主要有：提高泵压，保证千斤顶具有合适的初撑力；及时更换漏液阀及管路；调校安全阀压力以及更换控制阀等。

3.4 支架顶梁撑板开裂原因分析及对策

支架顶梁后面撑板出现开裂是常见故障，主要原因是在回采过程中顶板岩石块破碎涌进撑板上方，在带压移架时撑板受压出现破裂，同时由于支架质量差，支架撑板厚度不符合设计要求，因此在回采时对于复杂地质条件应适当降低采高，并对支架撑板增加加强筋。

3.5 液压元件故障原因分析及对策

液压元件出现故障的主要原因是由于元件密封圈、阀瓣密封面等受到挤压损坏，或者长时间未更换、密封圈内存在异物，同时液压系统内有杂质、元件质量差出现泄漏等也会造成液压元件无法正常工作。预防措施如下：液压元件在安装前必须对元件的保护、弹簧件严格进行检查，对各种阀门如安全阀、单向阀等进行密封试验，确保各种阀类安全可靠；液压支架在使用过程中一旦出现液压元件故障必须及时进行更换，同时在使用过程中必须保持液压系统及元件密封内清洁，定期对过滤装置进行清洗。

4 结束语

雁崖煤业公司三盘区8306工作面在回采期间受地质构造及施工条件影响，工作面液压支架经常出现故障，严重影响工作面安全高效回采，对此大同煤矿集团机电处通过例会找出支架主要出现的故障种类、分析了故障原因并提出了合理对策。实践证明，通过采用适当对策后保证了支架在后期回采期间的安全稳定运行，提高了工作面回采效率，减少了支架维修成本费用，取得了显著成效。

参考文献：

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