井工一礦19106綜放工作面液壓管路的壓力損失分析

李杰

（中煤平朔集團井工一礦，山西朔州 036000）

井工一礦19106綜放工作面液壓管路的壓力損失分析

李杰

（中煤平朔集團井工一礦，山西朔州 036000）

井工一礦19106工作面在回采過程中發現主回液管易爆管，嚴重影響工作面的正常生產，通過對19106綜放工作面的主進、回液壓力管路的壓力損失分析，找到了爆管的原因，得到了工作面主進液壓力損失比例，為工作面的高效生產做出了有效指導。

綜放工作面；雷諾數；壓力損失

對于高產高效的綜放工作面來說，設備的選型非常重要，直接關系到工作面日后的產能。液壓支架是工作面重要的裝備，其首要作用是能夠支撐采場至地表的壓力，保障工作面的安全，而保障液壓支架能夠快速的降柱、移架、升柱、伸護幫、收后溜等一系列動作的就是持續給其足壓的乳化液，乳化液由乳化泵通過高壓管路源源不斷的輸送到工作面，因此在選擇乳化泵及其配套的高壓管路上必須通過必要的計算來準確選擇。

中煤平朔集團井工一礦19106工作面在安裝初期，單軌吊上的主回液管易發生爆管現象，嚴重影響工作面的正常生產，同時又增加了材料成本，現對19106工作面乳化泵及主供、回液管的選擇進行分析，進而提出改進意見。

1 工作面設備型號

中煤平朔集團井工一礦19106工作面長度為297 m，共布置171臺液壓支架，架間距為1.75 m，選用電液控鄰架操作方式操作液壓支架，安全可靠性非常高。工作面的液壓系統主要設備選型，如表1所示。

乳化泵的出液管型號為6SP-51-45，單軌吊上的供液管型號為4SP-64-35，回液管型號為2SP-76-19，工作面的主進液管為6SP-51-45。

2 壓力損失計算

乳化泵的DN50S出液管先接到高壓過濾器上，然后通過異徑直通與主供液管64 mm連接。各種膠管的參數，如表2所示。

查閱工具書，取乳化液的運動黏度υ=1.2x10-6m2/s.管路中的液體的雷諾數公式[1-3]：

1）乳化泵出液口至多通塊間的壓力損失：乳化泵至主供液管之間的距離約30 m，用3根10 m長的DN50S高壓膠管相連，因此，有兩個接頭，每個接頭芯子內徑為45 mm，芯子長度為120 mm，則液管長度Lg=29.76 m，芯子長度Lx=0.24 m，根據沿程壓力損失：

式中：ρ為管內液體濃度，取998 kg/m3。

將數據帶入式（2）得：

將數值帶入式（3）計算得，Δp2=0.004 MPa.

3）輔運巷沿線的壓力損失：19106工作面輔運巷管路長度為250 m，因此需要25根10 m/根的液管，所以Lx=24x0.136=3.246 m，Lg=246.754 m。

求得：

4）工作面沿線的壓力損失：19106工作面長度為297 m，需要64 mmx10 m的膠管30根，故有接頭29個，變徑接頭1個，所以：

6）架間進液管的壓力損失計算：工作面共計鋪設170根架間管，標準為2.5 m/根，所以能夠求得Lx=170x0.12=20.4m，則Lg=170x2.5-20.4=404.6 m.

根據式（2），求得：Δp6=Δpg+Δpx=4.12 MPa.

7）架間回液管的壓力損失計算：架間回液管的壓力損失同架間進液管的壓力損失

8）從工作面171號支架回到乳化液箱的壓力損失計算:輔運巷的回液管均選用76 mmx10 m/根，從最后一架至液箱的距離為230 m，因此，需要23 根76 mm膠管，所以Lx=23x0.158=3.634 m，Lg= 230-3.634=226.366 m.

根據沿程壓力損失式（2）求得：Δp8=Δpg+Δpx= 0.31 MPa.

9）從工作面1號支架回到乳化液箱的壓力損失計算：19106工作面長度為297 m，需要76 mmx10 m的膠管30根，Lx=4.52 m，Lg=295.48 m.

10）變徑壓力損失計算:根據式（3）帶入數值求得：Δp10=0.02 MPa.

根據以上計算得出：液壓管路主進液管的壓力

3 結論

1）通過對19106工作面液壓管路壓力損失計算，得出工作面主進液管路壓力損失為6.59 MPa，損失比例約為20.9%。

2）19106工作面主回液管路壓力損失為5.14MPa，乳化泵壓力表的數值顯示為30 MPa，因此回液壓力為24.86 MPa＞19 MPa，因此會造成主回液管爆管，須更換成4SP-76-35。實踐證明，在更換管路后，爆管情況基本解決。

3）19106工作面輔運巷鋪設的管路選用10 m/根，增加了管接頭的數量，進而增加了“跑、冒、滴、漏”的概率，建議將其更換為20 m/根。

[1]周德繁，向敬忠，周德富.液壓系統設計中壓力損失的快速計算[J].林業機械與工業設備，1999（5）：17-20.

[2]樊軍.綜采工作面液壓支架管路的選擇[J].煤礦機械，2008（1）:28-30.

[3]王宇，尹紀強，任相廣.綜采液壓支架液控系統優化[J].煤礦機械，2014（8）：13-15.

On Pressure Loss of Hydraulic Pipeline on No.19106 Fully-mechanized Mining Face in Jinggong No.1 Mine

LI Jie
(Jinggong No.1 Mine，ChinaCoal Pingshuo Group，Co.，Ltd.，Shuozhou 036000，China)

Primary return pipe is liable to explode in the mining on No.19106 fully-mechanized mining face in Jinggong No.1 Mine，which seriously threatens the normal production.On the analysis of pressure loss of pressure pipelines of main feed and return liquid，the paper finds out the cause of pipe explosion and pressure loss rate of the main feed liquid，which could provide guidance for the efficient production of the mining face.

fully-mechanized mining face;Reynolds number;pressure loss

TD355

A

1672-5050（2015）02-0079-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.02.025

（編輯：薄小玲）

2014-11-25

李杰（1986-），男，江蘇徐州人，大學本科，助理工程師，從事采煤技術工作。