液壓支架的技術(shù)現(xiàn)狀與革新策略

吳喚

（湖南省長(zhǎng)沙市明德中學(xué) 410008）

液壓支架的技術(shù)現(xiàn)狀與革新策略

吳喚

（湖南省長(zhǎng)沙市明德中學(xué) 410008）

本文通過(guò)對(duì)液壓支架的發(fā)展歷程、國(guó)內(nèi)外液壓支架的發(fā)展情況和存在的差距，并且根據(jù)液壓支架的研究進(jìn)展，介紹我國(guó)液壓支架技術(shù)的發(fā)展方向和思路。

液壓支架；發(fā)展歷程；技術(shù)進(jìn)步

引言

液壓支架是通過(guò)液體的壓力傳導(dǎo)作為動(dòng)力，由液壓元件和金屬零件共同組成的支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備，它有著強(qiáng)度高、安全性能好，保護(hù)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

1 國(guó)內(nèi)外液壓支架的發(fā)展歷程

應(yīng)用在采煤作業(yè)中的液壓支架自問(wèn)世以來(lái)經(jīng)歷了多個(gè)階段的發(fā)展。在20世紀(jì)50年代有英國(guó)研發(fā)的垛式支架和法國(guó)研發(fā)的節(jié)式支架代替了傳統(tǒng)液壓支架結(jié)構(gòu)的木制支架和金屬支架，實(shí)現(xiàn)了初步的液壓支架改革。其后60年、70年代、80年代都相繼由于各種原因?qū)σ簤褐Ъ苓M(jìn)行改良優(yōu)化，使液壓支架更符合當(dāng)時(shí)的情況。我國(guó)在液壓支架的發(fā)展也經(jīng)過(guò)了幾個(gè)變化。從1958年我國(guó)開(kāi)始設(shè)計(jì)液壓支架的新結(jié)構(gòu)，之后在70年代我國(guó)已經(jīng)自主研制出垛式、節(jié)式及掩護(hù)式支架等。80年代我國(guó)的液壓支架水平仍與國(guó)外有著較大的差距，因此從國(guó)外進(jìn)口較為先進(jìn)的液壓支架。其后，我國(guó)對(duì)于國(guó)外進(jìn)口支架進(jìn)行分析和吸取經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于液壓支架的制造有了更多的思路和想法。到了20世紀(jì)90年代，我國(guó)的液壓支架技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，制造的液壓支架都與以往有了很大程度的提高?，F(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)有了能夠制造適應(yīng)各種地形的液壓支架的能力。

2 我國(guó)液壓支架技術(shù)的現(xiàn)狀

（1）我國(guó)最早于1958年開(kāi)始應(yīng)用掩護(hù)式支架，后來(lái)經(jīng)歷了節(jié)式支架、掩護(hù)式支架等發(fā)展模式，支架的性能、參數(shù)有了顯著的改善。進(jìn)入到90年代之后，我國(guó)液壓支架技術(shù)步入了飛速發(fā)展階段，支架類型得到了創(chuàng)新，大采高支架、薄煤層支架、鋪網(wǎng)液壓支架、大傾角液壓支架相繼出現(xiàn)。雖然我國(guó)在液壓支架方面已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但是仍然無(wú)法與世界一流強(qiáng)國(guó)相比。并且世界上主要產(chǎn)煤國(guó)家的綜采比例就是全國(guó)煤礦加工生產(chǎn)比例，我國(guó)的綜采比例目前還比較低。此外，在我國(guó)某些地方還經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)樯a(chǎn)能力造成的安全事故，這些問(wèn)題都需要我們來(lái)解決。

（2）我國(guó)液壓支架制造技術(shù)水平相對(duì)落后。我國(guó)在支架制作材料、加工方式、性能和使用壽命等各個(gè)方面都相對(duì)落后。我國(guó)在最近幾年才開(kāi)始在液壓支架中加入高強(qiáng)度鋼材，雖然這種質(zhì)量水平的液壓支架基本能夠滿足我國(guó)對(duì)于支架的使用，但是在國(guó)際水平上是沒(méi)有任何競(jìng)爭(zhēng)能力的。近年來(lái)高強(qiáng)度鋼材在支架結(jié)構(gòu)件中才有所增加。這樣質(zhì)量水平的支架在國(guó)內(nèi)采礦作業(yè)中勉強(qiáng)可以使用，但在國(guó)際上卻是沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力的?，F(xiàn)在國(guó)外的普通綜采工作面液壓支架已實(shí)現(xiàn)了微機(jī)紅外線電液自動(dòng)控制，可成組、成排地向前移架，額定供液壓力達(dá)到40MPa，流量300～450L/min，供液管徑100～120mm。在下一階段，我國(guó)應(yīng)該積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家制造技術(shù)，不斷提升我國(guó)液壓支架的技術(shù)含量。

（3）液壓支架控制系統(tǒng)的研究處于落后狀態(tài)。到目前為止，我國(guó)生產(chǎn)的液壓支架的控制方式還依舊是跟機(jī)手把單向鄰架控制或本架控制水平。這種操作模式雖然操作簡(jiǎn)單、制作容易也不需要較高的成本，但是它的缺點(diǎn)也十分明顯，對(duì)于工人來(lái)說(shuō)，工作環(huán)境差、安全性低、支架移動(dòng)較慢、容易損壞等等，這類支架操作模式將與操作人員的熟悉程度和經(jīng)驗(yàn)多少有著直接的關(guān)系。

3 液壓支架技術(shù)的發(fā)展思路

3.1 更新設(shè)計(jì)理念和方法

技術(shù)創(chuàng)新的根本在于理念和思想上的突破。我國(guó)應(yīng)該積極吸取國(guó)際上先進(jìn)液壓支架技術(shù)的制作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合傳統(tǒng)液壓支架技術(shù)的制作理念，制作出可靠地、安全的液壓支架。

3.2 完善標(biāo)準(zhǔn)體系

液壓支架技術(shù)的發(fā)展是煤礦支撐防護(hù)設(shè)備體系中的重要部分，隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，我們需要制定符合當(dāng)前形勢(shì)的煤礦液壓支架安全性要求的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)將會(huì)是我國(guó)煤礦支撐防護(hù)工作帶來(lái)新的改變。

3.3 實(shí)現(xiàn)架型發(fā)展

隨著礦井建設(shè)的發(fā)展，對(duì)于礦產(chǎn)綜采設(shè)備的要求也越來(lái)越高，因此，液壓支架的架型也有了新的要求，即對(duì)于支架的支護(hù)能力和可靠性提高。一次采全高普通支架結(jié)構(gòu)將向兩柱掩護(hù)式發(fā)展，并且盡可能拓寬它的適用范圍。大傾角支架、薄煤層支架、6～7m特厚煤層一次采全高支架、三軟難采煤層支架等等都會(huì)研制新的架型。兩柱式放頂煤支架將會(huì)成為主要發(fā)展架型之一。

3.4 材料的升級(jí)換代

隨著礦井對(duì)于支架的防護(hù)能力和可靠性能的要求提高，液壓支架的重量也大幅度增加，這就使得使得支架的運(yùn)輸安裝成為了難題，因此如何在保證支架質(zhì)量的同時(shí)降低支架的重量，就是一個(gè)問(wèn)題。而高強(qiáng)度鋼材的采用將會(huì)從根本上解決這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)近幾年的應(yīng)用，成果斐然。此外，改善焊接工也能夠適當(dāng)?shù)奶岣咧Ъ茉O(shè)計(jì)的可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

液壓支架是煤礦開(kāi)采過(guò)程中最重要的設(shè)備之一，它的各方面性能將會(huì)為煤礦開(kāi)采的工作人員帶來(lái)安全。液壓支架技術(shù)的強(qiáng)弱能夠反映一個(gè)國(guó)家的煤機(jī)裝備水平。液壓支架技術(shù)的革新將會(huì)使國(guó)家機(jī)械化采煤技術(shù)獲得較大的發(fā)展。

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[3]伍小杰，程堯，崔建民，于月森.液壓支架電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2011（04）.

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TD335.4

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1004-7344（2016）32-0295-01

2016-11-3