馮玉杰

（晉城煤業(yè)集團沁秀公司岳城煤礦，山西晉城 048004）

0 前言

我國具有豐富的煤炭資源，煤炭資源在國內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，我國既是煤炭生產(chǎn)大國，也是煤炭消費大國，雖然近年來，為降低煤炭資源污染問題，國家一直在大力號召煤炭企業(yè)去產(chǎn)能，努力開發(fā)利用新能源，但目前為止煤炭資源仍然是我國的主要能源，且在相當長的一段時間內(nèi)這種現(xiàn)狀不會改變。

當前，隨著我國煤礦開采科技的發(fā)展，煤礦開采的機械化水平越來越高，很多礦井都由傳統(tǒng)的爆破采煤方式發(fā)展為現(xiàn)代化的綜合機械化采煤方式，對于這種采煤方式而言，其需用到的工作面設(shè)備主要有：采煤機、刮板輸送機以及液壓支架等。在這些設(shè)備中，各種設(shè)備都承擔(dān)著不同職能，缺一不可。其中液壓支架所起的作用主要為支撐、切頂以及推移輸送機等，其主要是借助高壓液體來形成動力，通過讓液壓元件與金屬構(gòu)件科學(xué)、合理的配合來形成支撐力，以進行一整套的支護及控制作業(yè)，其屬于煤礦開采作業(yè)必不可少的核心設(shè)備，但這種設(shè)備需投入成本較高，在工作面設(shè)備投資中有70%左右都是液壓支架投資，對此為提高液壓支架工作的安全性、可靠性，必須了解液壓支架主要結(jié)構(gòu)，明確液壓支架常見故障，并做好液壓支架的日常檢修工作。

1 液壓支架主要結(jié)構(gòu)

1.1 底座

在液壓支架中要想固定好支架，且把向頂板施加的壓力順利傳至底板，必須有一穩(wěn)固底座作支撐。在實際生產(chǎn)中液壓支架底座所起的作用大致包括：穩(wěn)定支架、起到部分排矸檔桿作用、為立柱裝置、液控裝置以及推移裝置創(chuàng)建空間位置，因此液壓支架所裝設(shè)的底座在強度及剛度方面必須足夠強，且與底板接觸比壓應(yīng)盡量小[1]。

1.2 推移桿

液壓支架的推移機構(gòu)其主要作用是推溜與進行移架操作，其組成部件主要有：推移桿、連接頭以及推移千斤頂與銷軸，而在這些部件中最關(guān)鍵的部件為推移桿。

在實際作業(yè)中，推移桿的一端與刮板輸送機相連，另一端與底座相連。在進行推溜與移架作業(yè)時，推溜桿不僅應(yīng)承受推力與拉力作用，而且還得承受側(cè)向力的作用。

1.3 連桿

液壓支架四連桿機構(gòu)主要由連桿組成，連桿上端連接掩護梁，下端連接底座，其主要用于依據(jù)實際生產(chǎn)情況科學(xué)、合理地調(diào)整調(diào)高范圍，讓支架更牢固地支撐頂板，對頂板產(chǎn)生的水平分力及側(cè)向分力進行有效承擔(dān)，以減輕立柱實際的承受力[2]。

1.4 掩護梁

掩護梁也是液壓支架四連桿機構(gòu)的重要組成部分，其主要用于提升支架抗扭性，維護實際工作空間，同時分擔(dān)部分頂板水平分力、部分煤及矸石載荷。掩護梁屬于支架前端主要受力部分，加之其工作環(huán)境較惡劣，這就要求掩護梁的實際強度及剛度必須達標。

1.5 頂梁

在實際生產(chǎn)中液壓支架頂梁屬于一重要支承部件，通常其會直接接觸于頂板。它不僅需承載頂板產(chǎn)生的壓力，而且還需承載頂板煤巖產(chǎn)生的載荷，同時還承擔(dān)著為工作面創(chuàng)建安全作業(yè)空間的作用。

2 液壓支架常見故障及故障預(yù)防措施

2.1 支架失穩(wěn)

人們在使用液壓支架的過程中，經(jīng)常會遇到支架失穩(wěn)現(xiàn)象，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，在每年的大采高工作面綜采事故中，幾乎有近1/10的事故是由支架失穩(wěn)現(xiàn)象引起的，常見的支架失穩(wěn)現(xiàn)象主要有：支架傾倒、傾斜、滑移反轉(zhuǎn)等[3]。

就液壓支架的傾倒現(xiàn)象而言，其主要指頂梁與底座間在傾向方向上出現(xiàn)了相對線位移，造成支架在傾向方向上與煤層底板發(fā)生了偏離。在煤礦實際生產(chǎn)作業(yè)中，一旦出現(xiàn)支架傾倒事故，有時會引發(fā)很多支架發(fā)生傾倒現(xiàn)象，事故處理難度較大，需花費大量時間處理，會對煤礦高效生產(chǎn)造成嚴重制約。而就實際生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，引發(fā)液壓支架發(fā)生傾倒的因素有很多，其主要有下列幾個方面。

（1）支架傾倒現(xiàn)象受工作面冒頂影響。在工作面發(fā)生冒頂特別是發(fā)生大面積連續(xù)冒頂事故時，因發(fā)生冒頂后壓力分布不均勻，工作面頂板壓力通常會進行分解，一般會分為兩個分力，其中側(cè)向壓力易使支架發(fā)生傾倒現(xiàn)象。

（2）受支架底部部分浮煤影響。浮煤會造成支架底板出現(xiàn)高低不平現(xiàn)象，易增大支架實際傾斜角度。

（3）移架推溜方式不當造成影響。當支架與爬鐵間有夾角后，若不能及時收回側(cè)護板的話，這時支架便會受到來自很多方向的扭轉(zhuǎn)作用，最終會使其重心發(fā)生偏移出現(xiàn)支架傾倒現(xiàn)象。

經(jīng)仔細分析支架傾倒原因，筆者認為可借助以下方法來預(yù)防支架發(fā)生傾倒：盡量防止發(fā)生冒頂事故，如待開采煤層的頂板較破碎時，可先鋪網(wǎng)再進行開采作業(yè)，同時可為松軟煤壁打膨脹錨桿，對于那些易冒頂區(qū)域不易大幅降架，應(yīng)采用帶壓移架方式作業(yè)；做好架底浮煤清理工作，當架底有浮煤時應(yīng)及時清理干凈；應(yīng)依據(jù)實際情況科學(xué)、合理地選用推溜移架方式，通常在來壓前，可采用連續(xù)順序移架方式作業(yè)，而在來壓過程中及來壓后，為盡量降低壓力沖擊影響，最好應(yīng)選用帶壓移架方式作業(yè)。此外當在進行快速推進作業(yè)時，可采用交錯移架方式進行作業(yè)。

2.2 主要結(jié)構(gòu)件損壞

煤礦液壓支架在使用過程中，因時常需受到擠壓作用或碰撞作用，易造成結(jié)構(gòu)件發(fā)生變形斷裂現(xiàn)象，最終影響正常生產(chǎn)。在實際生產(chǎn)中[4]，造成液壓支架主要結(jié)構(gòu)件發(fā)生損壞的原因大致可分為下列兩點。

（1）液壓支架設(shè)計不科學(xué)、不合理。其具體主要為液壓支架設(shè)計強度不達標，設(shè)計尺寸過大或過小。在實際選型與具體設(shè)計煤礦液壓支架時，應(yīng)充分考慮到煤礦地質(zhì)條件與頂?shù)装鍡l件，若在選型與設(shè)計時，對各種因素考慮不全面，便易造成液壓支架設(shè)計不合理現(xiàn)象。

（2）操作不當。在操作液壓支架時也有部分操作工因技術(shù)不達標或未充分了解液壓支架而造成液壓支架損壞。在實際操作作業(yè)中，為有效降低因人為操作而帶來的危害，實際操作工應(yīng)對液壓支架的結(jié)構(gòu)情況，性能情況以及具體工作原理進行深入了解，并應(yīng)嚴格依據(jù)實際操作規(guī)程作業(yè)，并應(yīng)對液壓支架四周的煤及矸石進行及時清理。

2.3 支架鉆底

對于支架鉆底現(xiàn)象而言，其主要指支架底座向底板中發(fā)生了塌陷，這樣會增加支架移架操作及推溜操作的難度。支架發(fā)生鉆底現(xiàn)象，可能是因操作不當引起的，還有可能是底板過于松軟造成的，當支架對底板的比壓大于底板本身所能承受范圍的情況下，支架底座便易陷入底板。對于支架鉆底問題的處理，通?？赏ㄟ^給支架配置合理的抬底機構(gòu)進行解決。

2.4 自動降架及死架

當前，很多液壓支架液壓系統(tǒng)都有過液壓油泄漏故障。就液壓支架自動降架而言，其一般是因立柱漏液或立柱突發(fā)故障造成的。液壓支架自動降架為一種局部故障，通常較易處理，在實際生產(chǎn)作業(yè)中，一旦發(fā)現(xiàn)液壓支架發(fā)生此故障應(yīng)及時指派專業(yè)檢修人員進行解決[5]。

在日常生產(chǎn)作業(yè)中，人們有時也會遇到液壓支架立柱陷入缸體內(nèi)，致使支架上部不能順利升起的現(xiàn)象，該現(xiàn)象就是此處所說的死架現(xiàn)象。之所以會發(fā)生此種現(xiàn)象，其原因可能有多種多樣，常見的原因主要有礦壓方面的原因和液壓系統(tǒng)安全閥失效等原因，當發(fā)生此現(xiàn)象時，應(yīng)具體問題具體分析，找出主要原因，并采取相應(yīng)措施進行解決[6]。

3 結(jié)束語

總之，煤礦機械化開采離不開液壓支架做支撐，而液壓支架因工作環(huán)境惡劣，需承受載荷較大等原因，時常會發(fā)生各種故障，一旦其發(fā)生故障，必然會影響到煤礦正常生產(chǎn)。對此人們必須在充分了解液壓支架具體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)液壓支架常見故障原因，并掌握相應(yīng)的處理對策，只有這樣才能在液壓支架遇到故障時，及時有效地處理液壓支架故障，才能更好地保障煤礦開采的高產(chǎn)、高效。