液壓支架初撐力不足分析及應(yīng)對(duì)措施

賈 寧

（開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司設(shè)備管理中心，河北 唐山 063000）

煤礦生產(chǎn)中，液壓支架初撐力對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性、破壞程度等影響非常大。我們知道，在液壓支架的初撐力較低的時(shí)候，一般都會(huì)出現(xiàn)直接頂?shù)碾x層，甚至是破碎，這樣來看，就會(huì)失去平衡支撐能力，導(dǎo)致支架不能正常工作。因此來說，液壓支架初撐力的足與不足十分關(guān)鍵，它的設(shè)計(jì)要求是保障采煤工作面正常支護(hù)作用的關(guān)鍵。

1 液壓支架初撐力概述

在論述液壓支架初撐力不足方面的內(nèi)容之前，我們先來看它的含義、作用等，以便在實(shí)際生產(chǎn)中好操作。

所謂液壓支架初撐力就是在泵站工作壓力作用下，支架的立柱升起，在頂梁與頂板接緊時(shí)產(chǎn)生的支架對(duì)頂板的支撐力。筆者分析得知，初撐力與支護(hù)強(qiáng)度的比例關(guān)系，若以頂板的穩(wěn)定性不同，一般選取值在60～85%內(nèi)。它的作用主要是減緩頂板的下沉，增加穩(wěn)定性。

我們?cè)谶x取液壓支架時(shí)的原則一般是：對(duì)于那些老頂?shù)墓ぷ髅妫瑸楸苊忭敯宕竺娣e懸頂跨落，我們?cè)谶x擇時(shí)一般不低于工作阻力的75%；當(dāng)機(jī)道上方的頂板穩(wěn)定性好時(shí)，選擇初撐力就不要過高了，但一般不應(yīng)低于工作阻力的55%。

另外，在移架時(shí)容易形成大量的網(wǎng)兜時(shí)，初撐力要用較高的2-3倍的巖石重力。

2 液壓支架初撐力不足的原因分析

根據(jù)筆者這些年以來所從事的工作經(jīng)驗(yàn)來看，不難得知這方面的原因，現(xiàn)在筆者就將其總結(jié)如下：

2.1 人為因素所造成的。筆者認(rèn)為，這方面的原因主要來自操作人員個(gè)人行為，但是這些因素只要操作人員稍加小心注意完全可以避免。我們知道，在生產(chǎn)中操作人員主要控制著升柱的起降，但是什么時(shí)候停止完全依靠自身的工作經(jīng)驗(yàn)，在操作中頂梁一旦接觸到頂板就得停止供液，讓立柱得不到足夠的初撐力停止工作狀態(tài)。

2.2 泵站壓力低造成的。就現(xiàn)在來說，現(xiàn)在我們使用的液泵站的額定壓力一般為 35 MPa，而在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)中 ，為了防止管道破裂等，很多煤礦的調(diào)定泵壓都小于這個(gè)要求 ，所以初撐力的設(shè)計(jì)在這個(gè)時(shí)候也達(dá)不到。

2.3 在供液時(shí)壓力損失造成的。現(xiàn)在我們的很多泵站都用的是流量為200L/min和 80 L /min兩種，很難滿足實(shí)際要求，也就是說液壓支架實(shí)際初撐力的平均值達(dá)不到額定初撐力，這也會(huì)造成初撐力的不足。

2.4 供液時(shí)間太短造成的。現(xiàn)在的一些生產(chǎn)，由于低壓增加到初撐壓力所需時(shí)間都比較長(zhǎng)，此時(shí)工人為了加快支護(hù)的速度，這時(shí)就不能保證初撐壓力供給，也會(huì)出現(xiàn)了供液時(shí)間短造成不足。

3 解決不足的有效措施

3.1 支架的設(shè)計(jì)。這個(gè)環(huán)節(jié)取決于最初的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中要合理地確定支架的額定初撐力和額定工作阻力，我們可以采用系統(tǒng)軟件讓支架達(dá)到額定初撐力或者在主控閥與立柱之間裝一個(gè)壓力傳感器，有效控制立柱下腔壓力；或者采用電液控制系統(tǒng)來解決。總之根據(jù)不同的情況酌情使用。

另外，筆者還建議在液壓支架構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到簡(jiǎn)單化、合理化。我們知道，頂梁具有剛度和強(qiáng)度，主要是滿足支護(hù)頂板的需求。此外，頂梁盡可能適應(yīng)頂板起伏不平的變化要與頂板的接觸性要好，還要具有較好穩(wěn)定性，能有效支撐頂板。

3.2 想辦法提高供液所需的壓力。這主要是針對(duì)泵站的壓力來說。這就需要我們不斷對(duì)泵站進(jìn)行及時(shí)地管理，要在平時(shí)做到減少壓力損失，增大管的直徑，減少局部壓力的損失可以采用大流量的零部件。但是這些在實(shí)際操作中也不是太理想，筆者比較認(rèn)同增加增壓設(shè)備，比如說增加推移千斤頂?shù)霓k法來增壓。

3.3 消除人為因素的影響。操作人員在實(shí)際操作時(shí)候，可以采用電液控制系統(tǒng)來解決。因?yàn)樗怯蓧毫鞲衅骱碗姶砰y等組成的自動(dòng)化裝置系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)初撐力的及時(shí)送達(dá)。但是，在一些企業(yè)中由于成本很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，諸多的企業(yè)中都不選擇使用。

3.4 實(shí)現(xiàn)安裝自動(dòng)增壓初撐系統(tǒng)。安裝這個(gè)的目的主要是實(shí)現(xiàn)立柱控制回路并聯(lián)，當(dāng)截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)，則自動(dòng)增壓初撐系統(tǒng)就不起作用，此時(shí)單向閥關(guān)閉。 具體如圖1所示。

圖1

另外，我們還可以通過自動(dòng)增壓閥供液，在工作中，當(dāng)立柱處于升柱時(shí)進(jìn)液口壓力變低，此時(shí)，增壓缸停止一切工作，而立柱則處于快速升柱狀態(tài)。當(dāng)立柱下腔壓力開始變高時(shí)，進(jìn)液口壓力就會(huì)大于液控二位時(shí)，此時(shí)，增壓缸開始工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增壓的目的。

結(jié)語

根據(jù)上文的論述，我們總結(jié)得到，在生產(chǎn)中對(duì)那些支護(hù)質(zhì)量要求很高的不穩(wěn)定的頂板，我們可以采用電液控制系統(tǒng)來完成液壓支架初撐力，這也是可以消除人為因素影響的最主要因素之一。另一方面對(duì)那些要求高的頂板，如果當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力又難以滿足要求時(shí)，我們可以采用增壓裝置來彌補(bǔ)初撐力的不足，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)需要。

但不管怎么說，隨著我國采煤事業(yè)的不斷快速發(fā)展，其中高產(chǎn)高效的采煤工業(yè)逐步得到大量的推廣。筆者認(rèn)為，液壓支架初撐力設(shè)計(jì)水平有了很大的提高，積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，就其發(fā)展趨勢(shì)而言，液壓支架的需求量逐年遞增。

[1]淺析綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].民營科技，2013（06）.

[2]綜采液壓支架的再制造與檢測(cè)淺談[J].科技創(chuàng)業(yè)家 ，2013（07）.

[3]肖遠(yuǎn)見，韓治華.液壓支架初撐力的確定[J].礦業(yè)安全與環(huán)保， 2003（30）.