我國液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及問題

摘 要：本文針對我國液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系與液壓支架技術(shù)發(fā)展的不適應(yīng)、不匹配問題，在深入研究國內(nèi)煤炭領(lǐng)域液壓支架標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析現(xiàn)行液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題，給出了液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)建議，為我國液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系的完善和制修訂提供借鑒和支撐。

關(guān)鍵詞：液壓支架，標(biāo)準(zhǔn)體系，礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志認(rèn)證

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.015.044

0 引 言

液壓支架是煤礦井下綜采工作面“三機(jī)”的重要設(shè)備之一，其投資約占綜采工作面成套設(shè)備總投資的60%左右，其作用不僅是支撐和維護(hù)采煤工作面控頂區(qū)頂板，也為采煤創(chuàng)造安全作業(yè)空間。因此，液壓支架的安全性和可靠性是決定綜采成敗的關(guān)鍵因素之一[1-2]。也基于此，液壓支架被國家礦山安全監(jiān)察局于2022年納入《執(zhí)行安全標(biāo)志管理的礦用產(chǎn)品目錄》，目錄規(guī)定液壓支架需取得礦用安全標(biāo)志認(rèn)證后才能投入煤礦井下使用。目前我國液壓支架的礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志認(rèn)證主要基于GB 25974.1—2010《煤礦用液壓支架第1部分：通用技術(shù)條件》、MT/T 552—1996《端頭液壓支架技術(shù)條件》、MT/ T 555—1996《大采高液壓支架技術(shù)條件》等標(biāo)準(zhǔn)及《安全生產(chǎn)法》《煤礦安全規(guī)程2022》等相關(guān)政策法規(guī)要求，但相比于液壓支架產(chǎn)品不斷地更新迭代，液壓支架認(rèn)證所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)較為老舊，所要求的技術(shù)指標(biāo)及檢驗(yàn)方法還不夠完善等認(rèn)證過程中出現(xiàn)的問題日益突出。為解決上述問題，基于國內(nèi)液壓支架礦用安全標(biāo)志認(rèn)證現(xiàn)狀研究，對認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)存在的問題進(jìn)行總結(jié)分析，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改進(jìn)建議，為我國液壓支架的認(rèn)證體系的改進(jìn)以及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系的制修訂提供參考。

1 液壓支架認(rèn)證現(xiàn)狀

1.1 液壓支架認(rèn)證范圍

目前納入礦用安全標(biāo)志管理的液壓支架只含括應(yīng)用于回采工作面的液壓支架，不包含掘進(jìn)工作面與巷道工作面使用的液壓支架。納入管理的液壓支架根據(jù)在回采工作面的擺放位置不同，可分為四種支架：中部液壓架、過渡液壓支架、端頭液壓支架及超前液壓支架，如圖1所示。

對于一些回采工作面，過渡液壓支架與中部液壓支架間沒有明確的區(qū)分界限。近年來為了改善端頭和超前支護(hù)狀況，提高端頭作業(yè)的機(jī)械化和自動化以及工作面推進(jìn)速度，根據(jù)不同的回采工藝衍生出了種類繁多的端頭支架和超前支架架型。上述情況也為液壓支架煤礦安全標(biāo)志認(rèn)證帶了困難和挑戰(zhàn)[3]。

1.2 認(rèn)證所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用情況

納入礦用安全標(biāo)志管理的各類液壓支架認(rèn)證所依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，液壓支架主要進(jìn)行外觀質(zhì)量、行人通道、滅塵和防漏矸裝置、液壓元件防護(hù)、防片幫裝置、起吊點(diǎn)、超前支護(hù)裝置、單體支護(hù)限位座、裝配性能、操作性能、密封性能、支護(hù)性能適應(yīng)性能、讓縮性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性能、材料、焊接等18個(gè)項(xiàng)目的檢測檢驗(yàn)。目前液壓支架的檢驗(yàn)在國家安全生產(chǎn)北京礦山支護(hù)設(shè)備檢測檢驗(yàn)中心進(jìn)行，其中心整體檢測能力滿足國標(biāo)GB25974.1—2010以及其他各類液壓支架的標(biāo)準(zhǔn)要求，可對各類強(qiáng)力液壓支架、大傾角液壓支架等進(jìn)行全項(xiàng)目、全性能的檢測檢驗(yàn)。

截至目前，全國共有88家液壓支架生產(chǎn)企業(yè)的1949個(gè)液壓支架通過煤礦安全標(biāo)志標(biāo)認(rèn)證及標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，已取證支架類型占比如圖2所示，其中超前支護(hù)支架388個(gè)，端頭支架33個(gè)，過渡支架63個(gè)，中部支架1465個(gè)。

2 存在的問題及影響

現(xiàn)有的我國液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以國家標(biāo)準(zhǔn)GB25974.1—2010為基礎(chǔ)，配合特殊支架行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一起使用。這些標(biāo)準(zhǔn)起草時(shí)間較早，已距今十多年，更有甚者距今已將近三十年，已無法完全適應(yīng)、匹配當(dāng)前快速發(fā)展的液壓支架技術(shù)裝備，目前液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)存在以下問題。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍不再適用

液壓支架認(rèn)證過程中對其型式、參數(shù)及型號的規(guī)范主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24506—2009《液壓支架型式、參數(shù)及型號編制》，但隨著我國液壓支架參數(shù)向大工作阻力、超大采煤高度趨勢發(fā)展，大采高、大工作阻力的液壓支架生產(chǎn)制造技術(shù)也逐步成熟，目前我國兩柱掩護(hù)式液壓支架最大工作阻力以及最大采高高度可達(dá)到29000 kN及10 m，并且相關(guān)型號支架ZYA29000/45/100D已成功投入到我國陜煤集團(tuán)曹家灘煤礦生產(chǎn)使用。而標(biāo)準(zhǔn)GB/ T24506—2009所規(guī)范的液壓支架最大工作阻力以及最大高度上限參數(shù)卻為25，000 kN以及7.5 m，與實(shí)際應(yīng)用的液壓支架參數(shù)相差較大。

對于云貴川地區(qū)傾斜煤層礦井應(yīng)用較多的大傾角液壓支架同樣存在上述問題。標(biāo)準(zhǔn)MT/T 555—1996實(shí)施于1996年，當(dāng)時(shí)的大傾角液壓支架的設(shè)計(jì)研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)制造能力較為薄弱。依據(jù)大傾角液壓支架相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)MT/T 555—1996中對大傾角液壓支架定義：“支架最大高度小于等于3.2 m，使用傾角為35°～55°；或最大高度3.2 m以上4.5 m以下，使用傾角20°～40°的液壓支架”。而目前我國已研發(fā)出使用傾角最大為70°的大傾角液壓支架，并且使用傾角為65°的液壓支架已通過型式檢驗(yàn)及認(rèn)證，并投入到李子埡煤礦、綠水洞煤礦、花山煤礦等云貴川多處煤礦中使用，目前的研發(fā)生產(chǎn)制造能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

根據(jù)煤礦安全標(biāo)志認(rèn)證的實(shí)施規(guī)則以及煤礦安全規(guī)程要求，超出標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品會被定義為“新產(chǎn)品”，其申報(bào)流程以及申辦周期要比常規(guī)礦用產(chǎn)品復(fù)雜和漫長的多。認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的陳舊和不適用，會影響生產(chǎn)企業(yè)對液壓支架的研發(fā)周期，在一定程度上阻礙了液壓支架行業(yè)的發(fā)展。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性時(shí)效性滯后

液壓支架檢驗(yàn)的主要標(biāo)準(zhǔn)為GB 2 59 74 .1—2010，雖然是液壓支架標(biāo)準(zhǔn)體系中發(fā)布實(shí)施較晚的，但也距今十余年，其中部分條款要求存在不符合液壓支架現(xiàn)狀的問題。例如標(biāo)準(zhǔn)條款4.6.2要求“支架在最大高度時(shí)，頂梁擺動俯角應(yīng)不小于15°。支架在最小高度升高300 mm時(shí)，頂梁擺動仰角應(yīng)不小于10°”。但目前絕大部分液壓支架由于采煤高度過大導(dǎo)致無法滿足該條款要求。該條款的制定初衷是為了要求液壓支架要具有一定適應(yīng)性能，防止支架升架或受載時(shí)會造成平衡千斤頂或其連接耳座被拉壞或壓壞。但隨著平衡千斤頂以及液壓支架高強(qiáng)度材質(zhì)普遍的應(yīng)用，此類問題也不再存在；除此之外，標(biāo)準(zhǔn)GB 25974.1—2010條款5.9.1要求“支架放置在內(nèi)加載試驗(yàn)臺內(nèi)，試驗(yàn)臺調(diào)整到支架試驗(yàn)高度。頂梁偏載試驗(yàn)時(shí)，支架高度為支架最低高度加300 mm”，這條要求對于普通支架都適用，但對于放頂煤過渡液壓支架卻無法滿足該條款要求，原因在于放頂煤過渡液壓支架在設(shè)計(jì)時(shí)為了“騰出”尾部空間給刮板輸送機(jī)機(jī)頭等設(shè)備，采用了反四連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致放頂煤過渡支架在“最低高度加300 mm”處反四連桿結(jié)構(gòu)與支架立柱出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，從何導(dǎo)致60%～70%放頂煤過渡液壓支架頂梁偏載試驗(yàn)檢驗(yàn)不合格[4]。

端頭支架標(biāo)準(zhǔn)MT 552—1996中的4.2.5.5：“推移機(jī)構(gòu)拉架力應(yīng)大于3倍端頭支架重力?！钡囊笠膊辉龠m用于目前大工作阻力，高強(qiáng)度的端頭液壓支架。究其原因在于：目前端頭支架相比于過去，無論是噸位還是架型結(jié)構(gòu)都在增大，推移機(jī)構(gòu)的千斤頂要想實(shí)現(xiàn)3倍的端頭支架重力的拉架力，千斤頂缸徑不得不設(shè)計(jì)的更大，這樣會減少其他設(shè)備的擺放空間，與端頭支架的設(shè)計(jì)理念不符。并且目前所有液壓支架行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的“規(guī)范性引用文件”中所引用的標(biāo)準(zhǔn)仍是已被替代的MT 312—2000標(biāo)準(zhǔn)，尚未更新為GB 25974.1—2010。

標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求落后于液壓支架的技術(shù)發(fā)展，會導(dǎo)致大部分符合實(shí)際生產(chǎn)需要的液壓支架型式檢驗(yàn)不合格，從而導(dǎo)致無法通過煤礦安全標(biāo)志認(rèn)證，進(jìn)而影響到煤礦的生產(chǎn)。因此液壓支架標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法等內(nèi)容亟待更新。

2.3 特殊支架標(biāo)準(zhǔn)缺失

我國煤礦安全規(guī)程明確要求“采煤工作面所有安全出口與巷道連接處超前壓力影響范圍內(nèi)必須加強(qiáng)支護(hù)，且加強(qiáng)支護(hù)的巷道長度不得小于20 m”，這對巷道超前液壓支架提出了嚴(yán)格的要求，其重要性也不言而喻。而目前巷道超前支架仍無專用的認(rèn)證行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)認(rèn)證也一直基于GB 25974.1—2010執(zhí)行。但巷道超前液壓支架頂梁和底座的面積狹長的結(jié)構(gòu)特性，導(dǎo)致無法按照GB 25974.1—2010中檢驗(yàn)要求安放墊塊，從而不能按照要求做完全部的耐久性能檢驗(yàn)項(xiàng)目。并且GB 25974.1—2010中的主要要求也是針對中部液壓支架的，而巷道超前液壓支架結(jié)構(gòu)組成和工作環(huán)境都與中部液壓支架不同，其結(jié)構(gòu)特征和工況環(huán)境更偏向于端頭支架，應(yīng)該增加強(qiáng)化可靠性試驗(yàn)的要求。同樣情況還有采用反四連桿結(jié)構(gòu)的放頂煤過渡液壓支架以及履帶行走液壓支架等特殊架型的液壓支架，都急需制定符合本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工況的認(rèn)證檢驗(yàn)專屬標(biāo)準(zhǔn)。

除此之外，隨著煤礦智能化發(fā)展，近期出現(xiàn)的具有高可靠性、高支護(hù)質(zhì)量、先進(jìn)的加工工藝及先進(jìn)的制造技術(shù)、高強(qiáng)度輕質(zhì)量的智能化高端液壓支架，也缺少相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范與高端界限的定義。對于這些高端支架若再基于認(rèn)證“門檻”標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行考核，無法體現(xiàn)出該類產(chǎn)品的高技術(shù)、高品質(zhì)的特點(diǎn)。

3 改進(jìn)及建議

（1）廣泛調(diào)研液壓支架技術(shù)設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀。積極調(diào)研目前市場上液壓支架設(shè)計(jì)廠家、生產(chǎn)廠家及使用廠家生產(chǎn)制造應(yīng)用情況并與相關(guān)操作人員、設(shè)備管理人員、設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交流。掌握目前我國液壓支架技術(shù)水平的真實(shí)水平以及發(fā)展動態(tài)。完善液壓支架標(biāo)準(zhǔn)邊界范圍，確保標(biāo)準(zhǔn)的普適性、科學(xué)性。

（2）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)安全要求研究。標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)參數(shù)和要求直接涉及到標(biāo)準(zhǔn)的合理性、適用性。參數(shù)和要求的設(shè)定應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)有的裝備技術(shù)水平，并基于科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)性研究得到，杜絕片面照搬、照抄、不符合實(shí)際應(yīng)用等現(xiàn)象。液壓支架標(biāo)準(zhǔn)制修訂應(yīng)考慮煤礦井下工況環(huán)境，以煤礦安全生產(chǎn)及礦工生命健康安全為首要條件，確保標(biāo)準(zhǔn)的要求與技術(shù)參數(shù)安全合理。

（3）完善液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系，推進(jìn)高端、智能化領(lǐng)域液壓支架標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。對現(xiàn)有的液壓支架標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行梳理分析，在吸收借鑒國外世界各主要產(chǎn)煤國家和國際組織相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)液壓支架的不同特點(diǎn)，完善特殊液壓支架，如巷道超前液壓支架、放頂煤過渡液壓支架等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。提前構(gòu)建煤礦新興領(lǐng)域液壓支架相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如高端、智能、履帶行走液壓支架等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的頂層設(shè)計(jì)，以促進(jìn)液壓支架技術(shù)水平的進(jìn)步和煤礦高產(chǎn)高效智能化開采技術(shù)的發(fā)展，使我國液壓支架在國際貿(mào)易、市場競爭中贏得先機(jī)。

（4）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)宣貫，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)閉環(huán)管理模式。相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對液壓支架標(biāo)準(zhǔn)宣貫和推廣工作，應(yīng)廣泛收集標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用過程中相關(guān)問題，并基于實(shí)際調(diào)研、專家論證、國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)借鑒等方式及時(shí)完善或修訂標(biāo)準(zhǔn)存在的問題，形成標(biāo)準(zhǔn)制修訂、宣貫應(yīng)用、意見反饋和修訂完善的閉環(huán)管理體系。

4 結(jié) 語

液壓支架作為納入安全標(biāo)志的產(chǎn)品之一，認(rèn)證檢驗(yàn)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)施煤礦安全標(biāo)志管理的重要準(zhǔn)繩。標(biāo)準(zhǔn)的不適用、滯后及缺失直接影響到液壓支架型式檢驗(yàn)的結(jié)果，從而間接影響到液壓支架煤礦井下的安全應(yīng)用。隨著液壓支架裝備技術(shù)的飛快發(fā)展，對標(biāo)準(zhǔn)的修訂和更新提出了新的要求。目前我國液壓支架認(rèn)證檢驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)體系存在一定的局限性及滯后性，本文通過對我國標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀的梳理研究，并對目前我國液壓支架認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系中存在的標(biāo)準(zhǔn)局限性、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)滯后及標(biāo)準(zhǔn)體系不健全3個(gè)突出問題，給出了針對性建議，以期為我國液壓支架認(rèn)證檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善及液壓支架煤礦安全標(biāo)志認(rèn)證的改進(jìn)提供支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]朱德忠，顧毓沁.工作面支護(hù)與液壓支架技術(shù)理論體系[J].激光與紅外，1996（2）：134-135.

[2]王國法.液壓支架技術(shù)體系研究與實(shí)踐[ J ] . 煤炭學(xué)報(bào)，2010，35（11）：1903-1908.

[3]王曉東.液壓支架檢測技術(shù)及設(shè)備現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].煤礦開采，2016，21（6）：1-5.

[4]康迎春，馬強(qiáng).液壓支架實(shí)驗(yàn)室測試質(zhì)量狀況及故障分析[J].煤礦機(jī)電，2022，43（3）：72-76.

作者簡介

陳翀，碩士研究生，助理工程師，研究方向?yàn)榈V山支護(hù)設(shè)備安全準(zhǔn)入。

（責(zé)任編輯：袁文靜）