單體液壓支柱初撐力影響因素探討

孔昭明　劉超　姚韻

【摘 要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，一方面對煤炭的需求量在不斷的增加，另一方面，有限的煤礦資源需要不斷的提高工作效率，這樣煤礦企業(yè)的工作壓力就在逐漸的增大，如何有效的解決這些問題，能夠更全面的開展開采工作，就成了當前煤礦企業(yè)在技術(shù)上的重要難關(guān)。本文以下就通過對單體液壓支柱的工作原理進行分析，對其在實現(xiàn)安全、高效和增大支柱強度和提高初撐力上的效能進行分析。

【關(guān)鍵詞】單體液壓支柱；初撐力；因素

0.引言

隨著市場、技術(shù)、需求等方面的變化和發(fā)展，我國國內(nèi)的很多煤礦企業(yè)在面對開采的工作中都有了新的改進，但是近些年來，在對煤礦企業(yè)中單體液壓支柱初撐力所進行的調(diào)研中得知，在煤礦開采的過程中所應(yīng)用的單體液壓支柱的初撐力都十分低，這就造成了開采過程中的很多安全事故的產(chǎn)生。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的一個主要的原因就是支柱初撐力偏小所造成的。為了保證煤礦生產(chǎn)的高效和安全，有必要針對影響單體液壓支柱初撐力的因素進行分析，尋找解決相關(guān)問題的方法，以有效保障支柱初撐力的工作強度，防范發(fā)生頂板事故。

1.單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)和工作原理

從DZ型單體液壓支柱示意圖中可以看出，其在使用的過程中是通過將注液槍插入到三用閥注的液孔中所實現(xiàn)的，在這個過程中要緊握注液的把手，通過高壓液體把單向閥打開， 進入到支柱的下腔， 促使活柱升起、復位彈簧拉長來呢實現(xiàn)其工作的過程，在這個過程中需要注意的是架設(shè)好后的支柱要拔出注液槍，保持好內(nèi)腔液體的壓力，這樣壓力就會隨著采煤工作面支護時間的延長和推進來增加頂板在單體液壓支柱上所具有的載荷。在另一種程度上在煤礦壓力在超過支柱所規(guī)定的載荷時，其支柱中的高壓液體就可能會將安全閥打開從而造成支柱的下縮和液體的外溢，降低了支柱內(nèi)腔的壓力。同時，在支柱所受到的載荷在低于所規(guī)定的載荷時， 安全閥就會自動的關(guān)閉，這樣內(nèi)腔液體也會停止外溢，在這個過程中單體液壓支柱的載荷會一直保持在這個規(guī)定值的附近。在進行回柱的過程中，可以將卸載的把手先插入到三用閥的卸載孔中，然后通過把手的轉(zhuǎn)動來促使閥套軸向其移動。這樣，單體液壓支柱中的乳化液也可以經(jīng)過打開的三用閥的卸載閥實現(xiàn)外排，在自重和復位彈簧共同作用下活柱完成回縮，從而實現(xiàn)降柱目的[2]。

2.單體液壓支柱的初撐力及其影響因素

2.1初撐力

2.2影響因素

2.2.1底板的抗壓強度

單體液壓支柱底板在抗壓強度在對底板的比壓強度上要小于底板的巖石壓力，如果沒有達到這一要求底座會產(chǎn)生鉆底的情況，造成移柱的困難，加大頂板的下沉量，降低支柱的支撐力。

2.2.2乳化液泵站工作壓力

乳化液泵站作為單體液壓支柱的主要動力源，其所具有的工作壓力值會對支柱初撐力產(chǎn)生直接影響。由煤礦泵站的相關(guān)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單體液壓支柱的初撐力會隨著乳化液泵站的工作壓力升高而相應(yīng)地增大[4]。

2.2.3注液槍無密封圈

在采煤的過程中如果使用不具有密封圈的注液槍時，其會嚴重的影響單體液壓支柱的初撐力。一樣的泵站壓力，用具有密封圈的注液槍，其升柱的初撐力就可以達到70kN，但是采用不具有密封圈的注液槍，其初撐力卻只有15kN，這55kN的差距就嚴重的影響了支柱的安全性能。

2.2.4頂板為人工頂板時

在液壓支柱的頂板處于人工頂板的過程中，支柱的初撐力都比較低， 據(jù)觀察所得，即使乳化液泵站的壓力在超過15MPa的時刻，工作面的初撐力依然很小，那么如果繼續(xù)的注液， 就會導致人工頂板的破壞從而造成漏頂。

2.2.5泵站位置

泵站的距離一般情況小都距離工作面比較遠，這樣在供液管的管線上就設(shè)計的比較長，但是管路越長，管內(nèi)的液體在流動的過程中所產(chǎn)生的壓降反而就會更大，但是一般在實際的應(yīng)用中，供液管路的長度在是不需要不超過150m的，其在100m范圍內(nèi)是最為合適的。

2.2.6操作程序

在多煤礦井下工作實測過程中，支柱在升高到剛接頂?shù)臅r刻注液就會停止，在這種狀態(tài)下測得的初撐力就只有20kN，在這個過程中如果繼續(xù)注液，其測得的初撐力就為上升，這樣就說明不正確的操作對支柱初撐力的大小會產(chǎn)生很大的影響。同時如果共用多（下轉(zhuǎn)第42頁）（上接第28頁）個液壓和一個泵站來進行推移裝置，推移輸送機在工作面上的單體液壓支柱的初撐力就會平均下降15%左右。

2.2.7管路漏液

在管路出現(xiàn)滲漏的情況時，槍口的壓力和泵壓就會減小2-4MPa，這就影響了支柱工作面所需要的初撐力，同時漏液過大其工作面所具有槍口壓力就會下降，出現(xiàn)管路漏液的情況。

3.對單體液壓支柱操作的建議

基于以上對單體液壓支柱原理和影響因素所做出的探討，其在操作的過程中就需要注意，支柱在工作的過程中期工作面的泵站壓力要大于18MPa，支柱的初撐力要不低于50kN；設(shè)立專人進行移輸送機，在工作時同時控制多槍注液，在接班的過程中要堅持對支柱進行一次補充注液，同時還要保證有用足夠的注液時間，注意工作面和泵站之間的距離，這樣才能保證工作的穩(wěn)定安全性。

4.結(jié)語

本文通過對單體液壓支柱原理和影響因素所做出的探討，對其進行了相應(yīng)的了解，同時還提出了相應(yīng)的建議，這就說明單體液壓支柱還是需要改進的，這樣才能完善工作的安全性，提高開采的效率，為煤礦企業(yè)提供一個很好的發(fā)展市場。 [科]

【參考文獻】

[1]馮軍，劉志田，王長臣.單體液壓支柱初撐力觀測分析及提高方法[J].中州煤炭， 2010（07）：219-221.

[2]劉民超，李金書.影響采煤面單體液壓支柱初撐力的地質(zhì)因素試驗研究[J].中國煤炭，2009（12）：137-139.

[3]劉民超，孫云虎.影響采煤面單體支柱初撐力的操作因素試驗研究[J].中國煤炭，2009（07）：140-143.

[4]金宏偉，許家林，蔡東紅.單體柱采場多槍注液對初撐力的影響[J].礦山壓力與頂板管理，2010（04）：67-69.