王 東
(同煤集團(tuán)馬脊梁礦綜采隊(duì), 山西 大同 037027)
過渡支架作為一種重要的煤礦開采輔助設(shè)備,對(duì)于煤礦安全、可靠開采起到了重要的作用,根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料,我國的煤礦資源主要以厚煤層形式存在,這需要完整、可靠的放頂煤技術(shù)來進(jìn)行開采。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種學(xué)科的不斷發(fā)展,越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用于煤礦開采之中,為了適應(yīng)放頂煤的開發(fā),發(fā)展出了許多型號(hào)的支架,其中ZFG13000型過渡支架就是一種常用支架[1-2]。
ZFG13000/27.5/42型過渡支架主要由前梁、頂梁、斜梁、連桿、底座等部件組成[3]。
1)前梁。前梁機(jī)構(gòu)主要有:前梁、伸縮梁以及幫護(hù)結(jié)構(gòu)等部件。前梁機(jī)構(gòu)通過鉸鏈與頂梁部件實(shí)現(xiàn)連接,前梁主要作用與頂梁相同,對(duì)頂板進(jìn)行支撐;伸縮梁的作用是可及時(shí)對(duì)頂板進(jìn)行支撐;幫護(hù)結(jié)構(gòu)主要對(duì)煤壁進(jìn)行輔助支護(hù)作用。
2)頂梁。頂梁為主要承載部件之一,直接與頂板進(jìn)行連接,主要支撐頂板巖石與煤層的載荷,同時(shí)起到對(duì)頂煤的破碎作用。該型過渡支架頂梁為分式鉸鏈結(jié)構(gòu),前梁通過鉸鏈實(shí)現(xiàn)與頂梁的連接,由此提高了頂梁對(duì)頂板的支撐效果。
3)斜梁。斜梁主要與頂梁、前后連桿以及底座構(gòu)成了四連桿機(jī)構(gòu),斜梁的主要作用是調(diào)節(jié)頂梁與煤壁之間的距離,可以提高頂梁的支護(hù)效果,同時(shí)增強(qiáng)了過渡支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)抗扭能力。
4)底座。底座結(jié)構(gòu)是過渡支架的基礎(chǔ),主要是將立柱、頂梁所受的載荷傳遞到地面,除了滿足一定的剛度與強(qiáng)度外,還能夠?yàn)楣ぷ魅藛T創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,保障了支架的穩(wěn)定性。
過渡支架在特殊的工作面下,受到地質(zhì)條件以及施工等各種因素的影響,液壓支架在此過程中也容易出現(xiàn)故障。在過渡支架的實(shí)際使用過程當(dāng)中,若不能及時(shí)解決支架出現(xiàn)的問題,將會(huì)導(dǎo)致過渡支架的使用壽命降低,甚至影響到企業(yè)的生產(chǎn)效率。ZFG13000/27.5/42型過渡支架的技術(shù)參數(shù)見表1所示。
表1 ZFG13000/27.5/42型過渡支架的技術(shù)參數(shù)
某工作面安裝了170臺(tái)該型過渡支架,由于在回采過程中,設(shè)備缺乏比較專業(yè)的維護(hù),導(dǎo)致大量的液壓支架出現(xiàn)故障。該批次過渡支架故障主要可以分為如下幾類[4]:
1)液壓動(dòng)作緩慢,過渡支架各部件響應(yīng)比較慢,可能是油壓不足,或者是油路出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。
2)支撐立柱出現(xiàn)故障,立柱不能升降到位,或者是在支護(hù)過程中出現(xiàn)立柱自主下降等情況,可能是壓夜油缸出現(xiàn)故障導(dǎo)致。
3)頂梁出現(xiàn)裂紋。
4)液壓元器件的故障,如控制閥不能動(dòng)作,液壓油出現(xiàn)乳化等現(xiàn)象,油壓降低,液壓油缸在長時(shí)間承受較大載荷時(shí)無法動(dòng)作。
原因分析:出現(xiàn)過渡支架部件動(dòng)作慢的情況,可能是由于液壓油中存在一些雜質(zhì),而液壓元器件比較精密,雜質(zhì)容易堵塞一些比較小的液壓閥。從而導(dǎo)致液壓閥出現(xiàn)卡滯,進(jìn)而出現(xiàn)在操作液壓閥時(shí),部件動(dòng)作執(zhí)行不到位的情況。
解決措施:在日常使用中專門加強(qiáng)對(duì)液壓元器件的檢查與維護(hù),確保主閥與操作閥之間油路連接正確,各閥操作靈敏,閥門動(dòng)作無異常[5]。
故障分析:主要是立柱升降不到位,或者是動(dòng)作遲緩,造成這一故障的主要原因是油路截至閥開度不到位。導(dǎo)致截至閥開合不到位的情況可能為:液壓油中存在雜質(zhì)或者是液壓油泵出現(xiàn)故障,液壓閥或是油路出現(xiàn)泄漏等。
解決措施:主要確定是否是立柱在承受極端載荷時(shí)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形,導(dǎo)致液壓元器件的破壞,其次應(yīng)檢查控制閥、截至閥是否存在故障。在日常維護(hù)中應(yīng)及時(shí)更換安全閥密封件,調(diào)校油路壓力[6]。
故障分析:千斤頂主要的結(jié)構(gòu)件就是液壓油缸,當(dāng)出現(xiàn)漏液,或者是油缸缸體出現(xiàn)裂紋時(shí),容易發(fā)生故障。千斤頂支撐不到位的原因還可能是油路中壓力還未上升到位,可能是操作時(shí)間過短,或者是油路中密封元件有損壞。
解決措施:解決此類故障的主要措施有:適當(dāng)提高液壓泵的壓力,確保千斤頂具有較高的初撐力;定期更換存在泄漏的液壓閥或管路。
過渡支架的故障常常是由于日常使用中一些不規(guī)范的操作導(dǎo)致,所以為了有效提高過渡支架的使用可靠性,必須規(guī)范相關(guān)操作。下面根據(jù)典型的故障,提出過渡支架幾點(diǎn)重要的操作規(guī)范。
1)在放煤之前需對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查,檢查過渡支架的液壓元器件,液壓油缸、結(jié)構(gòu)部件是否存在損壞等情況,如果出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決。
2)在使用過程中,務(wù)必確保過渡支架具有良好的工作環(huán)境,及時(shí)清理灑落在支架上的浮煤,防止油缸內(nèi)滲入過多的雜質(zhì)。必要時(shí)可以使用噴霧裝置,可有效降低設(shè)備周圍的塵土環(huán)境。
3)在操作中,應(yīng)嚴(yán)格遵循過渡支架使用與操作規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行操作順序與工藝要求,放煤位置不超過作業(yè)規(guī)程。
4)在移架過程中應(yīng)注意對(duì)過渡支架采取相應(yīng)的保護(hù)措施,利用側(cè)護(hù)板千斤頂和調(diào)低底座千斤頂,對(duì)過渡支架位置進(jìn)行微調(diào),使支架與輸送機(jī)位置保持垂直關(guān)系,有利于保障過渡支架和輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)安全。
過渡支架在煤礦開采中被廣泛的使用,該設(shè)備對(duì)于煤礦開采的效率、安全性等都具有重要影響。在實(shí)際使用中正確規(guī)范的操作對(duì)于提高過渡支架的可靠性具有重要意義。因此需要對(duì)過渡支架在綜采工作面中的應(yīng)用進(jìn)行分析與研究,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,提高過渡支架使用可靠性。