煤矿液压支架操纵阀手把上的安全限位装置设计与分析

煤工作面液压支架安装调架装置的设计摘要：液压支架是煤矿开采中综合机械化工作面的主体设备，它能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，保持安全的地下作业空间。

液压支架与采煤机、可弯曲输送机和顺槽转载机配合，从而为煤矿实现高产、高效和安全生产创造了条件。

液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的主要设备。

工作面回采前需对液压支架进行安全快速安装，快速高质量安装以缩短工作面准备周期，提高工作回采效率，而且在后期回采过程中降低支架故障率，提高支架支护效果。

鉴于此，本文对煤工作面液压支架安装调架装置的设计进行分析，以供参考。

关键词：采煤工作面；液压支架；安装调架装置引言同煤集团机电装备公司中央机厂通过技术研究，设计了一套液压支架安装调节装置，并在塔山矿三盘区8305工作面进行应用，通过实际应用发现，该装置有效提高了支架安装质量及安装效率，保证了支架安装施工安全，降低了支架故障率，取得了显著成效。

1液压支架拆装设备概况液压支架拆装设备主要由以下三部分组成：①框架式拆装机构。

由顶梁、立柱、底梁、中间横梁、液压油缸、滑轮装置、钢丝绳组成，起到整体负载支撑、控制作业范围、保证工作安全等作用。

②单铰双钩吊装机构。

由上三角梁、下三角梁、吊钩装置、滑轮装置组成，起到液压支架吊装、X方向微小精确移动的作用。

③吊装机械臂。

由吊臂、吊钩装置、回转平台、液压油缸组成，用于液压支架伸缩立柱的分离及组装作业。

2矿用液压支架调节装置结构及工作原理2.1装置结构1）矿用液压支架调节装置主要由支撑板、万向滑轮、空心箱、支架固定装置、自由柱体、导向辊、连接带、转动把手等部分组成，如图1所示。

2）该装置共有两套空心套体，即拉伸空心套体和调高空心套体，且安装在支撑板上方，空心套体内安装有液压自由柱体，利用液压阀门可对自由柱体进行调高、拉伸等动作。

2.2工作原理1）首先在支架安装地点顶板处安装滑轮组，并在工作面煤壁处安装一台双速多用绞车，采用吊车将支架吊放至调节装置中支架固定装置上，并采用限位装置将支架固定。

煤矿液压支架的实用安全理论及技术摘要:随着社会建设水平的不断提高和深入，人们对于煤炭等资源的需求量也不断增加。

煤矿开采行业属于安全性较低，作业环境相对比较复杂的产业。

因此必须要不断提高煤矿开采企业的机械化和安全性。

目前液压支架设备已经在煤矿开采过程中被广泛应用，是其重要的支护设备之一。

该设备是通过液压系统来完成煤矿开采面的顶部支护，以此来确保煤矿开采工作的安全性和稳定性。

再对液压支架进行操作过程中，必须要根据操作规程落实规范化专业化的操作流程，以便于更好的对液压支架进行控制。

避免发生不必要的安全事故，对施工人员造成人身伤害。

本篇文章主要针对煤矿液压支架的使用安全理论以及操作技术进行分析和研究，以便于更好的促进煤矿开采企业的快速发展。

关键词：煤矿开采；液压支架；安全理论；引言：液压支架设备是在煤矿开采过程中的重要设备之一。

它能够有效的保证煤矿开采作业环境的安全性，在进行煤矿巷道掘进过程中起到了重要的支护作用。

因此对于液压支架的操作方法和技术必须要熟练掌握。

避免造成安全事故，带来不可逆的后果和影响。

目前在进行煤矿液压支架运行和维护过程中，必须要建立健全完善的安全检查制度，在该设备投入使用后，要定期进行维护，发现问题要及时进行解决。

该设备不但关系到了整个煤矿开采的作业进度，更加影响了作业人员的安全性。

因此对于该设备的安全状况，必须要高度重视。

建立健全相对比较完善的安全评估系统，不能单纯的以发现问题解决问题为目标。

必须要做到主动预防，将安全事故消灭在萌芽状态。

本次研究主要是对煤矿液压支架的安全操作理论及其操作技巧进行分析，便于进一步了解液压支架的相关控制指标和参数，更好的对其进行维护。

一、煤矿液压支架运行常见问题（一）液压支架障碍类型分析煤矿的液压支架的主要材料是由金属结构组成。

并且当中包括了多种控制原件。

其动力主要来自于液压油缸。

该原件是保证液压支架动力的重要组成部分。

并且液压支架的控制系统当中还包含了多个操纵阀以及安全阀等控制阀门。

当代化工研究Modern Chemical Research 2020•23工艺与设备煤矿综采液压支架操纵阀闭锁装置设计与应用研究*刘鹏(山西焦煤集团有限责任公司五人小组管理局山西030053)摘耍：某煤矿综釆面开采期间应用的液压支架操纵阀手把出现裸露问题，引发误动作，不利于开采工作的顺利进行.对此，工作人员在结合实际情况飽基础上对此进行优化改进.通过现场调研增加了插销式闭锁，改进合页式闭锁.实际应用后，改进后飽合页式闭锁装置具备良好的闭锁效果，解决了现场安全隐患，保证了操纵阀的整体性，实现了开采现场的精细化管理，为企业赢得了良好的经济与社会效益.关键词：煤矿；综釆；液压支架；操纵阀；闭锁装置；设计中图分类号：TD文献标识码：ADesign and Application of Locking Device for Operating Valve of Fully Mechanized CoalMining Hydraulic SupportLiu Peng(Five-member Group Administration,Shanxi Coking Coal Group Co.,Ltd.,Shanxi,030053) Abstracts The exposed handle of t he operating valve of t he hydraulic support applied in thefully mechanized miningface of a coal mine caused mis-operation,which was not conducive to the smooth progress of m ining work.In this regard,the staff o ptimized and improved it based on the actual situation.Through on-the-spot investigation,bolt locking is adopted and hinge locking is improved.After practical application,the improved hinge locking device has good locking effect,solves the p otential safety hazard on site,ensures the integrity of t he control valve,realizes the f ine management of t he mining site,and wins good economic and social benefits f ar enterprises.Key words：coal mine；Julfy mechanized minings hydraulic support^operating valves locking devicedesign-i-t_i—刖言作为大型自动化煤矿工作面采用的主要支护设备，通过使用液压支架，可以保证开采环境的安全性，促进采煤机、刮板运输机的稳定运行。

煤矿液压支架操纵阀手把上的安全限位装置设计与分析摘要煤矿液压支架操纵阀手把上的安全限位装置，安装使用在井下综采工作面液压支架操纵阀上，是为有效防止操纵阀手把误动作而设计的安全限位装置。

本文针对煤矿液压支架操纵阀手把上的安全限位装置的设计制造，从方便、安全、实用3个角度进行了设计与分析的论述。

关键词液压支架；操纵阀手把；安全限位装置；实施中图分类号td3 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）52-0137-021 设计分析1.1 技术领域煤矿综采工作面液压支架上使用的操纵阀组，无任何限制手把扳动装置。

由于煤矿综采工作面操作空间环境狭窄，操纵阀组功能又要求它安装的位置要利于人员操作，不能太隐蔽。

于是就存在发生手把因被意外刮到、挤压等形式而产生误动作而造成事故的可能，从而损坏设备影响生产，甚至发生人身伤害事故。

因此，提出加设煤矿液压支架操纵阀手把安全限位装置这一课题进行分析研究。

此装置的设计填补了该项技术领域的空白。

属于煤矿井下液压支架设备安全使用技术领域。

1.2 技术分析煤矿用各型液压支架操纵阀组均由多个带手把的单片阀用四条螺栓串联固定，组成阀组安装在液压支架阀座上。

液压支架操纵阀手把安全限位装置，结合阀组的结构特点进行设计安装，同时还要求方便井下工作人员操作，并适合井下狭窄的作业空间环境。

也就是要从结构简洁、方便实用、安全等方面制定方案，来解决此装置设计的技术问题。

2 设计方案2.1 方案图示图中标记如下：安装板1、连接板2、固定轴3、开口销4、挡圈5、固定轴套6、螺栓7、限位杆8、阀组9。

2.2 具体方案煤矿液压支架操纵阀手把上的安全限位装置，设计主结构如图示：安装板[1]与固定轴套[6]、连接板[2]焊接为一体。

安装板[1]上设计的安装孔，其定位尺寸与阀组上侧的两个定位连接孔相同，将原设计液压支架操纵阀组的两条螺栓加长，与阀组[9]串联固定，如此安全限位装置便可与阀组形成一体，方便可靠的安装在液压支架阀座上。

专利名称：液压支架横向布置操作阀手限位装置专利类型：发明专利
发明人：杨大炳,李彦军,申俊苗,刘栋,常建飞
申请号：CN201410651404.7
申请日：20141117
公开号：CN104373143A
公开日：
20150225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明具体为一种液压支架横向布置操作阀手限位装置，解决了现有操作阀手没有限位装置存在安全隐患的问题。

液压支架横向布置操作阀手限位装置，包括位于操作阀手左右两侧且与液压支架固定的限位板，限位板的前后两侧均开有左右对应的卡槽，左右对应的卡槽内放置有位于操作阀手前后两侧的限位杆，限位杆外侧的限位板上固定有位于卡槽上方的套管，套管内穿有尾部折弯的限位销，限位销的尾部支撑在固定在限位板上的卡柱。

本发明满足了煤矿安全质量标准化的要求，杜绝了煤矿生产存在的安全隐患，具有材料成本较低、安装拆卸方便且使用灵活可靠的优点。

申请人：大同煤矿集团有限责任公司
地址：037003 山西省大同市新平旺校北街
国籍：CN
代理机构：太原科卫专利事务所(普通合伙)
代理人：朱源
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煤矿综采液压支架的故障分析与改进措施【摘要】在综合机械化采煤过程中，液压支架是最重要的设备之一。

液压支架性能的好坏决定煤炭生产的安全问题，找出故障的原因和发生故障的规律，对控制其影响程度以及提高煤炭产量，降低生产成本，确保安全生产有巨大的作用。

【关键词】液压支架；故障分析；改进措施1 液压支架的结构及工作原理1.1 液压支架的组成液压支架主要有：顶梁、支架、底座、推移装置、连接部件、阀件以及各种附属装置等。

在综合各种类型的液压支架的结构可以发现，其一般由 5 部分组成，包括有承载结构件和控制操纵元件、动力油缸、工作液体以及辅助装置。

承载结构件由顶梁、底座和掩护梁组成；控制操作元件主要由各种阀件和管件组成，例如控制阀和操纵阀等；动力油缸由支柱和千斤顶组成；工作液体是乳化液；辅助装置包括上述元件外所有使用到的构件。

1.2 液压支架的工作原理液压支架的工作原理可以分为两部分：（1）液压支架自动移设的原理液压支架是以高压液体来提供动力，然后通过动力油缸的伸缩来完成支架的升起、降落、推移等工作，这样可以利于支架随着工作面的变化而不断前移或者调整；（2）液压支架的承载能力该原理指的是液压支架和顶板之间相互的力学原理。

其主要包括3个阶段：初撑增阻、承载增阻和恒阻。

2 常见故障分析及改进措施2.1 立柱故障液压支架的立柱故障主要体现在五个方面，故障分析及排除和处理方法如下：2.1.1 乳化液外漏故障主要原因是：①密封件尺寸不合适或者已经损坏；②接头焊缝中有裂纹；③沟槽存在缺陷。

改进措施是：①更换尺寸不合适或者已损坏的密封件；②修补接头处的焊缝；③处理沟槽中的缺陷。

2.1.2 立柱不能升架或升速慢故障主要原因是：①泵压较低，流量较小；②操纵阀窜液或者漏液；③截止阀没有打开或打开得不够；④立柱内窜或外漏；⑤过滤器被堵塞。

改进措施是：①检查泵压是否达到要求，有需要便调整泵压，同时检查与调节液源和管路的流量大小；②检查操纵阀是否漏液或窜液，如果有则需要更换片阀或操纵阀组；③打开截止阀，并打开得足够；④检查立柱是否有外泄或液流，如果有则需要更换密封件或立柱；⑤最后检查泵站过滤器是否被堵塞，如果堵塞则立刻进行清洗。

山西天地王坡煤业有限公司2017年上半年技术创新总结报告液压支架限位装置申报单位：综采一队申报时间：2017.6.24主要完成人：液压支架限位装置一、项目概况液压支架的每个动作由安装在支架上的操纵阀控制实现，现在各种型号的液压支架操纵阀普遍采用手把裸露在外，没有安全限位装置和任何保护方式，存在操纵阀手把碰触后误动作的情况，威胁到煤矿工作面安全生产，《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》内要求“支架必须安装限位装置”。

本成果是一种液压支架操纵阀把手安全限位装置，防止操纵阀手把因意外操作，造成人身伤害事故。

它有固定板及限位杆组成，固定板固定在操纵阀组的顶端螺栓上，限位杆锁住所有手把，需要进行液压支架手把操作时，将限位杆掀起折叠旋到操纵阀组顶端，支架操作完毕后恢复限位杆锁住手把。

二、项目主要内容1、液压支架操纵手把的安全限位装置，设计成旋转结构，主结构包括固定板、限位杆，其中限位杆即为有效防止操纵阀手把误动作，直接发挥安全防护作用的部件。

2、作为适用于煤矿井下液压支架操纵阀手把的安全限位装置，它的设计结构适用于各型液压支架使用，只需根据操纵阀片的多少来选择不同尺寸加工所需要的限位杆。

3、本装置结构设计显著特点：使用简便，操纵阀组不工作时，手把均置于零位，将限位杆向下转动到锁住操纵阀组手把位置，相当于锁住所有手把。

需进行液压支架手把操作工作时，将限位杆掀起，再旋转到不妨碍作业的位置即可，像用旋转开关一样简单。

4、通过生产实践，此安全限位装置操作方便、快捷、安全，适用于井下作业环境的设计理念。

三、取得的经济效益及社会效益液压支架未安装限位装置前，容易出现以下事故：1、检修期间手把未复位，工作面突然送泵，引起支架误动作，易引起设备损坏或者人身伤害事故。

2、生产期间手把未复位，工作面长期送泵，容易引起液压元件的损坏，支架误动作等。

未设计安装此安全限位装置之前，煤矿每年都有因液压支架操纵阀手把误动作而引发的事故，导致设备损坏影响生产，甚至发生人身伤害事故。

专利名称：一种液压支架操纵阀组手把的限位装置专利类型：实用新型专利
发明人：王岩,董铁刚,李金海,桂寒,闫涛,齐大田,初静申请号：CN201922190889.5
申请日：20191210
公开号：CN211038685U
公开日：
20200717
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种液压支架操纵阀组手把的限位装置，液压支架操纵阀组由多片操纵阀通过螺杆串接组装而成，螺杆的两端旋有紧固螺母，每片操纵阀具有手把，限位装置包括有四张锁紧板和两根限位杆，其中的两张锁紧板以其锁紧孔与螺杆相配合并通过压紧螺母装于液压支架操纵阀组的顶部，另两张锁紧板以其锁紧孔与螺杆相配合并通过压紧螺母装于所述液压支架操纵阀组的底部，所述的两根限位杆由上至下分别穿过位于液压支架操纵阀组顶部和底部锁紧板上相对应的锁紧孔，两根限位杆分别位于所述手把的相对两侧。

本实用新型的液压支架操纵阀组手把的限位装置，当手把被碰触或挤压向两侧摆动时，所述两侧的限位杆会阻挡住手把，不会产生误动作而造成事故。

申请人：铁法煤业(集团)有限责任公司晓明矿
地址：112700 辽宁省铁岭市调兵山市红房街
国籍：CN
代理机构：铁岭天工专利商标事务所(普通合伙)
代理人：靳万清
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煤矿综采支架液压系统分析及控制措施[摘要]文章结合井下支架液压系统的工作原理，系统分析了煤矿液压系统在工作出现的主要问题与危害，并对出现这些问题的原因进行细致的分析，提出了针对性的解决措施与方法。

【关键词】支架液压；问题分析；解决措施随着煤炭生产自动化技术的快速发展，井下支架液压系统以可靠性与稳定性明显等特点被已经成为制约煤矿高效采煤与生产的一个关键因素，因此，要求我们必须要了解液压系统的工作原理，才能对其在生产过程中出现的问题进行及时有效的处理，这对于控制系统问题对煤矿生产的制约，提高安全优质的生产，实现高效采煤具有重大的意义。

1、概述综采工作面液压支架支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面，其动力为高压乳化液，由乳化液泵提供，连同液压阀、管路和接头等液压元件构成一个复杂液压系统，其原理如图1所示。

根据液压支架结构类型的不同，液压系统也采取不同的设计与配置。

据统计，实际生产中液压系统的故障是最多的，影响也是最大的，系统污染、液压元件质量差、乳化液不合格、配液浓度低等都会给液压系统带来很大的影响，造成系统故障。

2、井下液压系统常见问题及原因分析2.1液压系统配置不合理目前井下液压系统主要由液控子系统和过滤子系统组成，电液控制系统则增加了电控子系统和高精密度的过滤元件。

每个子系统又由若干个不同功能元器件配置而成，各元器件相互间的匹配性及与生产状态的适应情况对系统有较大的影响。

因液压系统本身设计不当、配置不合理或元器件制造缺陷等导致的液压系统故障十分常见，较难解决。

某矿在53°急倾斜三软特厚煤层中采用前置式液控系统，配套某厂家的液控系统，缺乏进水过滤器。

前置式的液控系统生产时不断阻碍移架，加上液控系统传递的动作信号不稳定，间隔出现液压冲击而使立柱经常性突然下降，影响生产并带来极大的安全隐患。

2.2液压元件质量差井下液压系统由大量的动力执行元件和控制辅助元件组成，其中任何一个液压元件的损伤、失效都会不同程度地造成液压系统故障。

液压支架操作阀手把误动作闭锁装置应用针对采煤工作面液压支架操作阀手把误动作的现状，研制出防止液压支架操作阀手把误动作的闭锁装置，并阐述了防止液压支架操作阀手把误动作的闭锁装置的工作原理和使用注意事项，在乌海能源公司老石旦煤矿1601工作面进行了试验应用，收到了良好的使用效果，杜绝了液压支架操作阀手把误动作现象的发生，保障了工作面的安全、高效地生产。

关键字：防止；液压支架操作阀手把；误动作装置；实践与应用0 引言目前，主要的采煤工艺分为炮采、普采、高档普采、综合机械化采煤以及综合放顶煤五个种类。

由于综合机械化采煤技术相对于炮采、普采、高档普采、综合放顶煤技术来讲，其优点在于不仅大大降低采矿工人的劳动强度，进一步提升煤炭产量，而且在安全管理方面能够跨上了一个新的台阶，为煤矿井下现场作业人员的安全操作提供了更为可靠的保障。

与此同时，综合机械化采煤技术的应用大大降低了煤矿安全生产材料的投入，降低了吨煤的生产投入成本，增加了矿井产量的经济效益。

当下综合机械化采煤技术广泛应用全国84%的生产矿井，综合机械化采煤技术的应用使得矿井机械化程度的不断攀升，矿井的煤炭产量得到了大幅度的提升，同时为矿山的生产安全插上了一双腾飞的翅膀。

当今的综合机械化采煤技术逐步走向安全、可靠、稳定的大方向。

在综合机械化采煤技术得到广泛应用的今天，发现了一些新的问题。

例如：矿井采煤工作面液压支架中部的操作阀手把如图1所示，在工作面检修、维护期间，由于支架数量较多，且无专人专职看护支架实时状态，常常被工作面来、回行走的维修工无意识的误碰误撞图1中2的位置，由于采煤工作面液压支架操作阀手把的移动位置区域没有办法固定如图2、图3所示，碰撞后导致支架顶梁液压泄液，支护位置偏移、下沉，造成顶板漏顶压垮刮板输送机，不仅容易造成机电设备的损坏，甚至造成人身伤亡事故，严重制约着矿井的安全生产。

1 提出问题针对这种情况我们积极探索采煤工作面液压支架在非生产期间，支架的可控性的新工艺、新技术，终于研制成功一种防止液压支架操作阀手把误动作的闭锁装置。