煤礦綜采液壓支架立柱快速排液法

張萬(wàn)喜

摘 要：液壓支架是現(xiàn)代大型自動(dòng)化煤礦工作面所采用的主要支護(hù)設(shè)備。它在工作面為作業(yè)工人及采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)提供一個(gè)安全的工作空間。在我國(guó)煤礦企業(yè)，井下綜采工作面普遍采用液壓支架進(jìn)行支護(hù)。在我國(guó)北方，井上露天存放的液壓支架在防凍期前必須完成各立柱及千斤頂?shù)呐乓汗ぷ?，以防止液壓設(shè)備被凍壞。液壓支架立柱排液是一項(xiàng)耗時(shí)、費(fèi)力、效率低下、非常危險(xiǎn)的工作。煤礦綜采液壓支架立柱快速排液法是一項(xiàng)致力于打破傳統(tǒng)立柱排液工藝，尋求更科學(xué)、更高效、更安全的立柱排液方法的探索性科技創(chuàng)新。希望對(duì)我國(guó)煤炭行業(yè)具有參考和推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：液壓支架 立柱 排液 快速 防凍期

中圖分類(lèi)號(hào)：TD355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（c）-0088-01

1 設(shè)計(jì)背景

在我國(guó)煤礦企業(yè)，井下綜采工作面普遍采用液壓支架進(jìn)行支護(hù)，長(zhǎng)江以北絕大部分煤礦企業(yè)在冬季防凍期期間要將露天存放的液壓支架各柱頂件排液，以防凍壞液壓件。因此，井上露天存放的液壓支架每到立冬前夕都要進(jìn)行排液。因每組液壓支架立柱及各種千斤頂較多且安裝位置復(fù)雜，排液時(shí)必須利用空氣壓縮機(jī)對(duì)各柱頂件進(jìn)行排液，其中立柱排液過(guò)程最為繁瑣、費(fèi)時(shí)、危險(xiǎn)，占整組液壓支架柱頂件排液時(shí)間的60%左右。因此，液壓支架柱頂件排液工作是一項(xiàng)耗時(shí)、費(fèi)力、效率低下、危險(xiǎn)性極高的檢修工作，多年來(lái)此項(xiàng)工作一直是液壓支架檢修工作的難點(diǎn)、危險(xiǎn)點(diǎn)、效率最低點(diǎn)，束縛著也影響著液壓支架檢修工作安全、高效的開(kāi)展。

煤礦綜采液壓支架立柱快速排液法是一項(xiàng)致力于打破傳統(tǒng)立柱排液工藝，尋求更科學(xué)、更高效、更安全的立柱排液方法的探索性科技創(chuàng)新。希望對(duì)我國(guó)煤炭行業(yè)具有參考和推廣價(jià)值。

2 設(shè)計(jì)方案

在液壓支架立柱傳統(tǒng)排液過(guò)程中，需要先用高壓液體將立柱伸出，將兩上腔液體排出，然后利用高壓氣體將中缸和上活柱收回，再將兩下腔液體排出，完成整個(gè)立柱排液過(guò)程。因立柱缸徑通常比較大，缸體與密封的預(yù)緊力也比較大，所以中缸和上活柱收回時(shí)的氣壓也要很高，通常要15Mpa左右（對(duì)于高壓氣體來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常危險(xiǎn)的壓力區(qū)間）才能滿(mǎn)足排液要求。因此，液壓支架立柱排液立柱伸出時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)水，立柱收回時(shí)費(fèi)時(shí)危險(xiǎn)。鑒于傳統(tǒng)立柱排液方式所存在的種種弊端和缺陷，本設(shè)計(jì)跳出傳統(tǒng)立柱排液工序，力求在不使用高壓液體和氣體的情況下，借助天車(chē)設(shè)備一次性快速完成整個(gè)立柱排液過(guò)程。此方案的難點(diǎn)在于立柱在外力作用下完全伸出后，如何能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)完全收回。針對(duì)這一設(shè)計(jì)瓶頸難題，本設(shè)計(jì)采取了兩條有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，兩條措施的完美結(jié)合，使得立柱在無(wú)外力作用下自動(dòng)完全收回得以實(shí)現(xiàn)。那么這兩條神奇的措施究竟是什么呢？第一條措施是將立柱迫降咀和立柱大缸上腔進(jìn)液咀兩處高壓膠管拆除，使中缸上腔和大缸上腔與外界實(shí)現(xiàn)互通。立柱大缸進(jìn)液咀堵死（立柱液控單向閥組不拆除），使中缸下腔和大缸下腔與外界實(shí)現(xiàn)隔絕。第二條措施是立柱必須在底座上安裝好且立柱與水平夾角要大于或等于45度。

3 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

（如圖1）。

4 作原理

回收上井的液壓支架立柱通常都是安裝在底座上且立柱處于完全收回狀態(tài)，此時(shí)下1和下2內(nèi)地液體已經(jīng)排出，上1和上2內(nèi)存有滿(mǎn)腔的液體。給立柱排液就是將上1和上2內(nèi)的液體排出的過(guò)程。液壓支架立柱快速排液法就是將A和B處高壓膠管拆除，C處液控單向閥組不拆除，利用天車(chē)設(shè)備直接將立柱上活柱和中缸完全拉出，將上1和上2內(nèi)的液體完全排出，然后天車(chē)落鉤，在大氣壓力差和中缸、上活柱自重的雙重作用力作用下，上活柱和中缸將自動(dòng)完全收回，完成整個(gè)立柱排液過(guò)程。液壓支架立柱快速排液法巧妙的利用了立柱缸體內(nèi)外大氣壓力差和中缸、上活柱自身重力，使得此設(shè)計(jì)得以完美實(shí)現(xiàn)。

5 計(jì)實(shí)用價(jià)值

煤礦綜采液壓支架立柱快速排液法打破傳統(tǒng)液壓支架立柱排液方式，使立柱排液工作變得簡(jiǎn)單、安全、高效，將液壓支架檢修作業(yè)人員從繁重、危險(xiǎn)、低效率的立柱排液工作中解放出來(lái)。與傳統(tǒng)液壓支架立柱排液方法相比，效率提高數(shù)十倍，經(jīng)濟(jì)效益非常巨大，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

6 計(jì)可行性分析

煤礦綜采液壓支架立柱快速排液法打破原有傳統(tǒng)立柱排液方式，在整個(gè)排液過(guò)程中，對(duì)立柱本身完好性沒(méi)有任何破壞，對(duì)立柱下次正常使用沒(méi)有任何影響。通過(guò)對(duì)我公司2120-2工作面回收的113組ZY6400/14/32掩護(hù)式液壓支架立柱排液的實(shí)踐檢驗(yàn)，效果非常理想，此種立柱快速排液法完全可行，具有極強(qiáng)的推廣價(jià)值。

7 結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)依靠創(chuàng)新，創(chuàng)新源于生產(chǎn)。在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，不斷開(kāi)展科技創(chuàng)新工作，打破傳統(tǒng)觀念，優(yōu)化設(shè)備檢修工藝，減輕煤礦液壓支架檢修從業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低液壓支架檢修危險(xiǎn)系數(shù)，提高液壓支架檢修勞動(dòng)效率，這是我們煤炭行業(yè)技術(shù)工作者的設(shè)計(jì)初衷，希望此設(shè)計(jì)對(duì)煤炭開(kāi)采行業(yè)有一定的啟蒙、借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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