綜采工作面液壓支架故障及預防措施

摘 要：液壓支架是煤礦生產(chǎn)的必要設備，其可靠性關乎企業(yè)安全生產(chǎn)。為此必須做好液壓支架的維護保養(yǎng)工作。確保其可靠性，本文分析液壓支架結(jié)構(gòu)、常見故障，并提出相應的應對措施。

關鍵詞：液壓支架;結(jié)構(gòu);故障分析;預防措施

0 引言

液壓支架是綜采工作面重要機械設備之一，工作面在回采過程中液壓支架可對頂板進行有效支護，從而保證工作面安全回采;但是在實際綜采工作面回采期間，由于支架數(shù)量多，支架管理水平不到位，以及施工人員對支架操作不當?shù)纫蛩赜绊?，導致液壓支架?jīng)常出現(xiàn)故障，例如千斤故障、液壓閥故障等，不僅增加了支架維修費用，而且降低了頂板支護效果，威脅著工作面回采安全;對此，為了進一步提高液壓支架穩(wěn)定性，該公司對液壓支架常見故障進行分析，并提出了合理的對策措施。

1 液壓支架組成

1.1 金屬結(jié)構(gòu)件

液壓支架通過頂梁、底座、掩護梁承載工作面各角度的壓力，在實際生產(chǎn)中，支架的頂梁與工作面的頂板接觸后支撐頂板壓力，掩護梁承載工作面部分頂部的水平推力，同時對采空區(qū)冒落的煤矸石有支撐作用。支架的底座與工作面的頂板接觸后，工作面垂直方向的壓力通過頂板、立柱傳遞到支架底座，完成支架對整個工作面的支撐。

1.2 控制元件

操作人員可以通過操控控制元件完成支架各個相應的動作。支架的控制元件有以下幾種：操作閥、控制閥、單向閥及各類高壓膠管。

1.3 傳動介質(zhì)

乳化液在乳化液泵壓力的作用下，將乳化液通過膠管傳遞到工作面支架閥組上，為支架的前進、支護、拉架提供動力。

1.4 執(zhí)行構(gòu)件

液壓支架的支撐元件由立柱、千斤頂和平衡千斤頂組成。立柱作為大型千斤頂，主要是支撐整個工作面的垂直支撐力，因此立柱的強度、材料都必須滿足工作面的頂板壓力。液壓支架千斤頂主要是完成采煤機回采后支架的前移、推溜及拉架動作。平衡千斤頂主要是承載部分頂部圍巖壓力，通過改變角度控制頂梁與掩護梁的支撐能力。

1.5 輔助裝置

為了能夠保障液壓支架在工作面的正常使用，設計人員在支架上安裝照明、防塵、防滑、插板及活動側(cè)護板等裝置，確保支架在生產(chǎn)中保障工作面的順利推進。

2 液壓支架常見故障

2.1 支架傾斜、倒架甚至翻倒

在綜采工作面的支架使用過程中發(fā)現(xiàn)，支架常常由于穩(wěn)定性不夠出現(xiàn)傾斜、倒架、翻倒事故。這是由于支架的頂梁與底座移動時不同步造成頂梁與底座兩者在煤層底板法線的位移不同，導致事故的發(fā)生。在工作面正常生產(chǎn)時，當工作面有一個支架出現(xiàn)倒架時如果不能及時處理，將會導致附近幾個支架全部傾斜。處理大面積倒架事故不僅會浪費寶貴的生產(chǎn)時間，還會影響工作面的正常生產(chǎn)。出現(xiàn)這類事故的原因很多，其中最容易引起事故的原因是支架底煤在前移時沒有將浮煤清理干凈。因此，在工作面支架前移時要安排專人對支架前的浮煤進行清理，特別是浮煤已經(jīng)影響到支架的正常前移，切不可帶壓強行移架。支架在前方有浮煤或帶壓移架時，由于支架底板不能均勻受力，導致支架前移時發(fā)生傾斜，如果處理不當，將會導致工作面支架大面積癱瘓。

2.2 液壓閥故障

液壓閥作為支架工作的控制元件，由于使用頻率高、閥組內(nèi)部壓力大、維護檢修力度差等原因造成液壓閥常常發(fā)生故障。這主要與液壓閥的制作材料及工作環(huán)境惡劣有關。液壓閥的材料為聚氨酯，現(xiàn)在各生產(chǎn)廠家對該材料的研究還不夠充分，生產(chǎn)出的液壓閥還不能達到生產(chǎn)要求，而且閥組內(nèi)部密封圈生產(chǎn)或老化引起密封圈變質(zhì)。密封圈變軟會造成內(nèi)部液體從密封圈附近噴射，密封圈變軟會造成密封圈不能與周圍緊密結(jié)合。

2.3 千斤頂故障

支架千斤頂故障最常發(fā)生在推移千斤頂上。由于推移千斤頂體積、質(zhì)量較大等原因造成更換難度較大，一般多以維護為主。但由于綜采工作面空間小，千斤頂出現(xiàn)漏夜時只能在焊接部位進行特殊處理，造成密封區(qū)域表面粗糙，不能達到密封要求影響密封效果。

2.3.1 底座故障

在實際生產(chǎn)中，支架底座在受力不均時很容易造成底座筋斷裂、球窩碎裂，再加上綜采工作面各區(qū)域的底煤硬度不同，造成支架前移時底座不穩(wěn)定，當頂板來壓時，底板會出現(xiàn)變形或折斷。因此在工作面支架前移時要安排專人對支架底板的受力情況進行觀察，確保支架底板完全接地后再前移。

2.3.2 自動降架和死架

當支架出現(xiàn)漏液時，支架會由于內(nèi)部壓力不夠造成支架自降。工作人員在遇到這種情況時要及時進行處理，不可帶病作業(yè)，將故障消滅在萌芽狀態(tài)。立柱作為液壓支架的主要支撐機構(gòu)，不但起到支撐頂板壓力的作用，還能靈活調(diào)節(jié)支架的高度，當液壓膠管損壞常常造成乳化液泄露，無法正常供液。

3 預防措施

3.1 嚴格按照技術要求進行安裝

由于支架液壓系統(tǒng)比較復雜，在支架的使用和安裝時如果不能按照工序工藝要求安裝，將直接導致后期支架液壓系統(tǒng)的維護難度大。為了能夠更好地對支架進行管理，支架的每道工序工藝要嚴格按照工序進行。

3.2 降低系統(tǒng)污染的可能性

入井前有專人負責對支架膠管及組件進行驗收。由于生產(chǎn)廠家制作工藝水平參差不齊造成產(chǎn)品效果不一，因此需要加強對支架配件的檢驗，減少設備事故率。日常維護中，要對每道工序進行清潔處理，防止外部污染物對液壓系統(tǒng)造成污染，提高支架的使用壽命。

3.3 定期檢修

操作人員在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)密封圈附近有乳化液泄露應及時停泵，同時對損壞的密封圈進行更換，更換后支架初撐力達到要求，方可提高泵站壓力。綜采檢修工需定期對支架液壓系統(tǒng)進行維護，日常生產(chǎn)中操作人員發(fā)現(xiàn)故障時需及時停機進行處理，切不可帶病繼續(xù)作業(yè)，防止事故擴大。按時對支架上的安全閥進行檢查，發(fā)現(xiàn)安全閥失效時及時更換。

3.4 發(fā)現(xiàn)故障及時處理

支架在處理故障時要使用專用的檢修工具進行檢修，在液壓閥組發(fā)生故障時需對周圍的煤泥進行清理后方可開蓋，對密封性要求嚴密的閥組，必要時可以出井進行拆卸，防止污染物進入液壓系統(tǒng)中造成更大的損壞。

4 結(jié)語

平舒煤業(yè)通過分析液壓支架在使用過程中常見故障，提出相應的對策措施。通過實際應用發(fā)現(xiàn)，采取措施后煤礦綜采工作面液壓支架故障率由原來的14.5%降低至2.4%，全年可降低支架維修費用達75萬元，保證了工作面安全高效回采，取得了顯著應用成效。

參考文獻：

[1]張海濱.淺談液壓支架檢修維護與常見故障處理[J].陜西煤炭，2018（1）：122-124.

[2]焦文華.煤礦液壓支架常見故障分析及預防[J].機械管理開發(fā)，2019（10）：277-278.

[3]胡云.煤礦液壓支架故障及處理策略分析[J].自動化應用，2019（6）：151-152.

[4]李西川.液壓支架故障及維護分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019（14）：40-41.

[5]張榮.綜采液壓支架各部件常見故障及維修研究[J].當代化工研究，2019（15）：55-56.

作者簡介：

武成鋼（1986- ），男，山西太原人，本科，畢業(yè)于太原理工大學自動化專業(yè)，機電工程師，從事礦山機電技術研究工作。