煤礦液壓支架的發展現狀與發展思路

曹志勇

摘?要：本文分析了我國現有的煤礦液壓支架的類型和發展現狀，并在此基礎之上討論了液壓支架后期的發展思路，為后期液壓支架技術水平有所提高提供一定的參考。

關鍵詞：煤礦;液壓支架;現狀;發展

目前，煤炭資源仍然是我國的主要能源之一，不但在我國的市場經濟建設和民生建設中有著無法替代的地位，其戰略意義也相當重要。目前我國倡導綠色生活，走可持續發展道路，煤炭產業面臨著全新的挑戰和機遇，安全、高效、潔凈已經成為新型煤炭產業發展的方向。隨著科學技術的快速發展，煤炭行業也借此取得了優異的成績。目前，煤礦液壓技術作為煤礦企業中最重要的生產技術之一，這項技術不但可以促進煤礦企業的發展，同時也可以優化企業的結構。

一、煤礦液壓支架的分類

（一）根據支護與圍巖的相互作用進行分類

根據支護圍巖相互作用可以將液壓支架分為三種類型。一種是支撐式的支架。這種支架的特點是頂梁長，支柱多，垂直布置，底座呈箱式。是通過支柱的復位機構來保障支架的穩定性，以支柱和頂梁之間的支撐力控制工作面的頂板，從而使得工作空間得到保護，這種支架同時還可以進行切頂工作，適用于頂底板堅硬的煤層開采。一種是掩護式的支架。這種支架的特點是頂梁短，支柱成排狀傾斜排列，與頂梁直接連接，和掩護梁連接良好。其支撐力主要是依賴于頂梁和支柱，掩護梁起保護工作空間，防止矸石進入工作面的作用。這種支架一般作用于底板較軟、中等穩定的頂板的煤層。還有一種是支撐掩護式的支架。其主要特點是由空區一側的兩排傾斜狀支柱、掩護梁以及四連桿機構組成。將前兩種支架的優點集于一身，適用于頂低板穩定、圍壓明顯強烈的煤層。

（二）根據移動方式劃分

根據移動方式可以劃分為兩種，一種是整體自移式，其主要特點是支架是整體結構，大部分的支撐式支架和全面的掩護支架都是這種結構。另一種是邁進式，并可以進一步細分為交互前移式和提步前移式，前一種一般適用于節式支架;后一種是在頂梁不大量降低，通過提腿跨步的方式使用的支架。

（三）使用地點劃分

按照使用地點的不同可以劃分為工作面支架和端頭支架，上文所劃分類型的支架都屬于屬于工作面支架，其作用是為頂板提供支護。端頭支架一般用于工作面的兩端和順槽連接處，同時與機械裝置配合工作，進一步維護工作空間的頂板。

二、煤礦液壓支架的發展現狀

眾所周知，我國是產煤大國，但是綜采比例比較低，尤其是與發達國家相比，差距明顯。而由于綜采比低的原因，國內很多煤礦每年都會出現嚴重的安全生產事故，不但威脅了開采人員的生命安全，也嚴重影響了煤礦企業的可持續發展。所以，我們必須將提高煤炭綜采比例作為首要目標。我國煤炭行業自上世紀六十年代以來就已經開展了液壓支架的研究工作，歷經多年的發展，我國的煤炭開采的機械化程度相較之前有了很大的提升，目前我國各大小煤礦都將液壓支架投入使用。

但是，目前我國制造液壓支架的技術、使用材料、生產工藝以及儀器壽命還與發達國家存在一定的差距。近幾年來，隨著支架制造中高強度鋼板使用量的增加，質量水平有了一定的提高，但是與發達國家相比競爭力還是不夠。當前我國液壓支架的控制系統大部分都是單向鄰架操控，這種系統操作相對簡單，造價低，可以適用于各種開采條件。但是缺點也較多，包括系統安全性能低，通風較差，極其容易出現故障，這不但威脅了開采人員的人生安全，也影響了煤炭的綜采比例。所以，由于液壓支架制造水平不夠導致整體質量不高，最終對煤礦開采產生了嚴重的影響。因此，液壓支架的制造水平亟待提高，這同時也是提高我國煤礦開采質量的一個重要基礎。

三、液壓支架的發展思路

（一）設計理念和方法更新

要做到技術上的創新，就要打破原有的、固化的設計思想就要從根本的設計理念著手創新，努力吸收國際上的先進技術和設計理念以提高液壓支架技術。在開發時通過CAD的三維動態設計圖完善優化支架結構。進一步研究支架和圍巖的相互作用，通過相似材料的多次模擬實驗，總結分析測試結果，得出相應的結論，保證支架結構和支護參數的合理可靠。

（二）不斷完善標準體系

對于煤礦企業的發展來說，需要重視建立相對完善的煤礦標準體系，這同時也是液壓支架技術發展中的一項重要任務。近幾年來，隨著市場經濟的發展以及液壓支架技術的不斷完善，需要及時更新液壓支架的標準體系，只有建立了相對完善的國家、行業標準的體系，煤礦企業才能根據要求更好的發展。因此，在制定標準時可以首先參考國外的標準體系，吸收先進體系框架，根據我國的實際情況制定標準，這樣在符合我國國情的狀況下才能提高我國煤礦液壓支架技術水平，從而提高企業開采水平。

（三）智能化的應用

隨著我國的科技飛速進步，我們應當將科學技術靈活的運用于液壓支架技術當中，使得這兩項技術相互融合，共同提高液壓支架技術水平、智能化水平和整體功能性，通過融合，后期可以將液壓支架技術輸出的速度和力作為主要研究方向。

四、結語

多年來，我國液壓支架技術持續發展，雖然在制造和設計水平等方面取得了長足的進步，積累了大量的經驗，并且相應架型也日漸成熟，但是不能滿足于現狀，因為相較于國際水平的控制系統和控制元件還存在著較大的差距。因此，日后我國液壓支架技術的發展要立足于我國的基本國情和煤層地質條件，在加大開發力度的同時對支架工作可靠性和控制系統等方面大量投入人力和物力。

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