液壓支架的現狀與發展

鄭　波，陳韜宇，張衛革（林州重機集團股份有限公司，河南　林州　456550）

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液壓支架的現狀與發展

鄭波，陳韜宇，張衛革
（林州重機集團股份有限公司，河南林州456550）

摘要：我國主要的能源之一就是煤炭，其在我國國民經濟建設中起到了很大作用。而且煤炭將會一直作為我國主要的能源直到新能源開發出來之后。基于這一現狀，我國急需對煤炭工業進行改進，將煤炭產業轉向以綜合自動化為核心，同時實現高效、潔凈、安全等目標。而液壓支架可以使得整個采煤的過程機械化，不僅提高了整個采煤過程的效率，還可以保證煤礦工人的安全。

關鍵詞：液壓支架；電液控制系統；技術現狀；發展趨勢

0　引言

安全一直是困擾著煤礦企業的最大問題，所以如何保證煤礦井下的支護是當今煤礦企業高度關心的問題。而從1954年英國推出液壓支架之后，液壓支架近年來已經在實施過程中得到了進一步的完善。目前已經可以實現以液壓支架為主要設備的綜合機械化開采。本文主要通過介紹液壓支架的發展歷史以及其類型和結構，并且提出了其在實施過程中存在的問題以及解決的措施。

1　國內外液壓支架的發展歷史

最傳統的煤礦井下支護是木支架和金屬摩擦支架，隨著科技的發展以及人們的需求，在1954年英國首先設計出了垛式支架，之后法國又研制出了節式支架，這引起了當時關于煤礦井下支護設備的技術革命。之后通過蘇聯在20世紀60年代研制出的OMKT型掩護式支架完善了支架梁端距變化大這一問題，80年代又繼續完善了液壓支架的液壓性能和自動化程度。我國則順應時代發展趨勢，在1958年開始設計掩護式支架，并在20世紀70年代涉足液壓支架領域，先后設計出垛式、節式和掩護式支架并開始投入使用。之后又通過引進國外先進設備以及我國學者的進一步完善，使得液壓支架的用途得到了進一步的開發，現在我國液壓支架的種類十分豐富，并針對不同類型的煤層設計出了相應的液壓支架。

2　液壓支架的類型結構

現今市場上，液壓支架種類十分豐富，按不同的分類方式可以分成不同的類型。例如如果按照移架方式的不同可以分成邁步前移式和整體自移式；再比如按照圍巖之間相互作用的不同可以分成支撐式和掩護式；根據煤層厚度和開采方式還可以分成放頂煤液壓支架和鋪聯網支架。

其中重點介紹支撐掩護式液壓支架，其結合了支撐式液壓支架和掩護式液壓支架的雙重特點。前探梁的上下擺動是由前探梁千斤頂來控制的，并且可以有效的防止漏矸冒頂。支撐在頂梁與底座之間，立柱與頂梁之間的一共有四根立柱，能夠使立柱的受力得到改善。并且一般會在立柱上端加上機械加長桿來增大支架的支架高度。其掩護梁和底座都是由鋼板焊接而成的箱型結構并且起到的都是支撐和穩定的作用。在所有結構中最重要的就是乳化液泵站，其包含著乳化液泵、乳化液箱和其他附屬設備。主要控制結構是操縱閥、安全閥和液控單向閥，根據不同的采煤情況會做出相應的變動來適應采煤的需要。

3　液壓支架存在的主要問題

3.1綜采比例低

據1998年統計可得，我國國有重點煤礦綜采比例為49.32%，這一數據大幅度落后于世界其他主要的產煤國家，其中俄羅斯為85.7%，波蘭為92%，再比如美國、英國、德國、日本都是 99%以上。而我國如果按照全國的井工生產煤炭來計算（包含地方煤礦和鄉鎮煤礦），比例大約只在23%，這與我國世界產煤大國的地位是極不相稱的。

3.2制造水平相對落后

我國目前雖然在液壓支架技術方面取得了一些成績，但是和發達國家相比，我國在支架材料、 加工工藝、性能和使用壽命等方面還有很大的差距。我國用乳化油作為液壓支架系統的閥類，所以要求要有很高的防銹蝕性。對于密封件的壽命，我國只要大于2年就可以，而國外則是要求大于5年；國外的液壓試驗耐久性實驗要求一般是在30000-40000次，而我國只要求大于7000次。這種技術水平拉大了我國與國外液壓支架技術水平的差距，所以，在國內一些小型的煤礦企業中可能還有生存空間，但如果在國內高產工作面和國際上則不具備競爭優勢。專業人士普遍認為我國目前的液壓支架技術水平連1979年從國外引進的100套的液壓支架技術水平都沒有達到，不僅引起我國液壓支架制造領域的深思。

3.3液壓支架控制系統研究十分落后

液壓支架的控制系統在一定程度上制約著移架的速度和綜采的經濟效益。西方國家早在20世紀80年代就開始著手研究液壓支架的控制系統。目前，美、德、英、日等一般都是可編程電液控制，而我國卻仍使用著手動操縱，這根本就不符合機械化的開采模式，也無法在最大程度上保護煤礦人員的安全問題。

4　液壓支架的發展思路

4.1進一步完善相應標準

只有制定了關于液壓支架詳細的標準之后，才能更好的要求我國研發和生產液壓支架的企業，使他們生產出高質量的液壓支架。同時我國應該順應世界發展趨勢，制定的標準要與國際進行接軌，來進一步提高我國的液壓支架技術。

4.2更新設計理念

設計理念對于液壓支架的制造是十分重要的，我國應該適當的拋棄一些不適合當前液壓支架發展的傳統設計理念，通過對國外引進的液壓支架的技術結構進行分析，吸收其現今的技術來更好地改進我國的液壓支架的結構。目前我國需要把可靠性當作首要的發展目標，并且通過一些設計優化系統，來進一步加強液壓支架設計的細節部分。

4.3應用高科技

任何先進的技術都需要相互滲透、相互結合這一過程，通過這一過程使得各個技術之間發揮優勢，最后大于其每個部分的功能之和。我國現在需要將已有的一些高科技通過相應的方法應用到液壓支架的制作過程中，進一步完善液壓支架的功能，使其更好地為煤礦企業服務。

參考文獻：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.009