煤矿井下液压支架常见故障分析及预防措施

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引言

液压支架是煤矿井下综合机械化开采的关键设

备袁可以有效地支撑和控制工作面顶板袁隔离采空

区并推进刮板输送机袁是采面实现采煤尧运输和支

护等所有工序的重要装备[1]遥随着采面煤层开采深

度与机械化水平的提高袁井下作业条件变得更加复

杂多变袁液压支架各部件故障率增加袁其稳定性受到威胁袁无法保证采面正常生产作业袁降低了作业

面的产量与经济效益[2]遥因此袁针对液压支架常见

的故障类型及其成因进行深入剖析袁并依据其成因

提出了科学的故障预防措施遥1液压支架结构组成

液压支架基本组成部分主要包括承载结构件尧

动力油缸尧控制与操纵元件尧辅助装置与工作液体遥

其中院承载结构主要包括顶梁尧掩护梁和底座曰动力

油缸主要包括立柱与千斤顶曰控制与操纵元件主要

包括控制阀渊液控单向阀和安全阀冤尧操纵阀等各种

阀件和管件[3-4]袁具体如图1所示遥

2液压支架常见故障及其成因

煤矿井下液压支架运行过程中常出现的故障主

要有千斤顶与立柱部件故障尧液压支架失稳以及油

缸与管路泄漏故障等遥

千斤顶是液压支架重要的液压组成元件袁其主

要有前梁尧推移尧调架尧复位尧平衡尧尾粱以及护帮千

斤顶等遥千斤顶在使用过程中受到井下作业环境的影响常常会产生故障袁且故障率相对较高遥其故障主

要表现在院千斤顶密封性受损坏尧焊缝断裂以及漏

液袁导致千斤顶动作变慢或不动作曰泵压不达标尧过

滤装置损坏以及高压管路断裂都将导致千斤顶不动作等故障问题遥

立柱的稳定性能够有效保证井下生产的安全袁

其部件主要包括活柱尧中缸尧外缸尧密封元件及导向

件等遥在立柱的使用过程中常常会出现以下故障院密

封件损坏袁主要由于部分元器件老化曰液压管损坏造

成乳化液泄漏袁过滤装置被杂质堵塞袁安全阀调定压

力值低尧截止阀开启幅度不够与未开启以及立柱变

形等均会导致立柱升降故障曰泵压以及阀门压力过

低袁使得立柱部件荷载相对较低出现超载现象袁导致

承载故障曰立柱中的导向件对刚度要求较高袁在使用

过程受矿山压力的影响极易产生变形曰受井下作业

环境影响袁立柱缸体以及活柱易产生磨损及老化现

象袁致使支架不能正常运行遥

失稳煤矿液压支架常见的故障袁据不完全统计袁

液压支架失稳的故障率超过60%遥支架失稳主要包

括倾倒尧倾斜尧滑移以及反转等遥倾倒具体指支架顶

梁与底座之间沿倾向产生偏移袁偏离其法线方向遥而

在现场作业过程中袁若发生倾倒袁极易引起多组支架

同时倾倒袁造成严重后果袁降低采面采出率遥支架失

稳往往由以下几个因素引起院工作面发生大面积连

续冒顶袁导致支架受力不均袁侧向应力造成倾倒曰支

架底座下存在煤块等杂质袁同时开采过程中矿山压

力显现比较明显袁底座会出现不同程度内陷及变形袁

支架支撑受力不均匀袁易产生倾倒曰作业人员移架推

溜操作不合理袁并未按照既定的操作流程进行操作袁

导致支架间产生相互挤压现象使得支架偏离重心造煤矿井下液压支架常见故障分析及预防措施

毛伟洪渊山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司袁山西晋城048000冤

摘要院随着煤层开采深度的提高袁煤矿井下作业条件变得更加复杂袁导致液压支架故障率增加袁严重影响了井下安全生产效率遥因此袁分析液压支架常见的故障类型及其成因袁并提出科学的故障预防措施袁为液压支架的稳定运行以及煤矿安全稳定生产提供了理论支持遥关键词院液压支架故障分析处理措施中图分类号院TD355+.47文献标识码院A文章编号院1003-773X渊2020冤12-0294-02

收稿日期院2020-09-18作者简介院毛伟洪渊1979要冤袁男袁山西榆次人袁研究生袁毕业于华北电力大学煤矿发供电专业袁现就职于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司招标办袁机电工程师

遥DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2020.12.125总第212期2020年第12期机械管理开发MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotal212No.12袁2020

图1液压支架结构示意图护帮板前梁千斤顶顶梁

立柱

底座操作杆前连杆

后连杆掩护梁

粱经验交流2020年第12期

成倾倒曰掩护梁处顶板煤质疏松易产生破碎袁对支架

产生较大偏移压力造成失稳曰底座部件受复杂应力

影响易产生球窝破碎尧主筋断裂袁使得底座出现扭

曲尧变形情况袁进而导致失稳遥

油缸与管路泄漏也是液压支架使用过程中常常

出现的故障袁这类故障发生不仅会造成支架供压不足导致支架不能有效工作袁而且会污染环境以及损

害设备袁影响安全生产遥油缸与管路泄漏故障主要由

以下几个方面因素导致院缸体内部密封组件材质强

度过低尧内部密封圈存在老化问题袁致使缸体工作时

易引起密封组件损伤导致泄漏曰受煤尘等作业环境

因素影响袁缸体在运行过程中反复摩擦袁长时间条件

下会造成密封结构损伤袁导致设备无法正常工作曰缸

体生产与安装达不到工艺工序标准袁表面存在焊缝

与拉伤等缺陷曰管路密封损坏以及大小不合适袁运行

阶段液管起泡滴漏或液管被挤破遥3常见故障及针对性措施

对于千斤顶与立柱故障袁若立柱与千斤顶不动

作应及时检查密封尧过滤装置以及泵压是否达标袁定

期检查导向件避免产生变形袁立柱发生变形时则需

及时更换曰对于液压支架失稳故障应保证工作面底

板平整袁选用硬度与强度较高的底座袁及时处理冒顶

片帮等事故袁同时提高作业人员技能袁确保操作的规

范性曰对于泄漏故障应及时通过驱动装置移动情况

来判断是否存在泄漏袁定期检查密封组件并及时更

换问题组件袁定期检查缸体磨损状况袁并及时进行镀

层与研磨等修复工作遥4液压支架常见故障预防措施

在维修过程中结合现代科技力量采取先进的故

障诊断技术对支架存在的故障进行诊断袁可以有效

提高故障诊断的及时性以及准确率遥先进诊断技术

能够精准识别故障及其位置袁提高检修工作的效率袁并保证安全生产遥例如袁可对液压支架工作状态进行

远程监测渊监测油温尧压力等冤袁及时反馈故障信息遥

同时可利用滤波噪声对泄漏故障进行检测袁若泄漏

仪器发出异常信号袁为检修人员提供检修指示袁也可

利用液晶显示器对泄漏故障进行诊断与报警遥企业

也可根据现场实际情况开发配套的诊断技术袁同时

将这些诊断技术在应用过程中不断进行优化袁以适应新的生产要求遥

为了提高液压支架检修维护质量袁降低各类故

障的发生率袁还需建立严格的支架检修维护制度遥支

架检修维护制度应充分考虑液压支架的使用时长尧

以往故障以及人员配备等遥完善的支架检修维护制

度应包括以下几个部分院制定完善合理的管理及维

修制度袁规范检修维护操作遥液压支架设备需进行定

期检修袁一旦发生故障问题需要及时进行处理和更

换零部件袁并及时记录故障信息遥建立有效的支架保

养制度袁并将责任落实到个人遥井下作业环境较为恶

劣袁有效的支架保养可降低故障的发生率遥严格按照

检修及操作流程操作遥5结语

煤矿企业应在实际生产过程中袁对液压支架常

见的故障进行总结分析袁并通过制定完善合理的管

理及维修制度袁规范检修维护操作袁提高检修维护人

员专业技能水平袁建立有效的支架保养制度等预防

措施来保证支架稳定运行遥

参考文献[1]郭树林.综采工作面液压支架的常见故障及处理[J].现代矿业袁2014袁30渊1冤院192-193.[2]郑慧.液压支架常见故障处理及检修维护[J].机械研究与应用袁2018袁31渊3冤院209-210曰219.[3]王国龙.液压支架各部件常见故障及维修的分析[J].机械管理开发袁2020袁35渊5冤院278-279曰282.[4]郭小燕.液压支架存在的主要故障及预防对策探究[J].现代制造技术与装备袁2018渊1冤院162-163.渊编辑院王慧芳冤

CommonFaultAnalysisandPreventiveMeasuresofHydraulic

SupportinCoalMine

MaoWeihong

渊ShanxiJinchengCoalMineGroupCo.,Ltd.,JinchengShanxi048000冤

Abstract:Withtheimprovementofcoalseamminingdepth,theworkingconditionsofcoalminebecomemore

complex,whichleadstotheincreaseoffailurerateofhydraulicsupport,whichseriouslyaffectstheefficiencyofundergroundsafetyproduction.Therefore,thecommonfaulttypesandcausesofhydraulicsupportareanalyzed,andscientificfaultpreventionmeasuresareputforwardtoprovidetheoreticalsupportforthestableoperationofhydraulicsupportandthesafeandstableproductionofcoalmine.Keywords:hydraulicsupport;faultanalysis;treatmentmeasures毛伟洪院煤矿井下液压支架常见故障分析及预防措施295窑窑