減少液壓支架出井大修理的方案研究

高 建

（大同煤礦集團(tuán)朔州煤電有限責(zé)任公司，山西 朔州 036300）

液壓支架的廣泛應(yīng)用為煤礦生產(chǎn)起到了保駕護(hù)航作用，但是由于設(shè)備搬家前的出井大修理工作周期比較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響綜采效率，所以，可以適當(dāng)減少上井大修次數(shù)，滿足工作面接續(xù)要求。

1 新設(shè)計(jì)制造的液壓支架

1.1 提升液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度

1.1.1 頂梁柱帽問(wèn)題

對(duì)于大工作阻力液壓支架（ZF10000、ZF13000），頂梁的柱帽一般為鑄件，由于鑄件個(gè)體比較大，但是壁厚不是非常均勻，在鑄造過(guò)程中可能會(huì)存在疏松、縮孔、微裂紋等缺陷，導(dǎo)致鑄件強(qiáng)度受到影響。在井下回采過(guò)程中，當(dāng)頂板壓力劇烈時(shí)，容易對(duì)鑄件造成損壞。 在朔煤公司下屬礦井中均發(fā)生過(guò)支架在井下頂梁的柱帽損壞現(xiàn)象。因此新設(shè)計(jì)的大工作阻力液壓支架建議采用小柱帽結(jié)構(gòu)。

1.1.2 提高鉸接部位受力孔的結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度

在新支架設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮液壓支架井下長(zhǎng)時(shí)間使用的因素，在受力大的鉸接部位，提高鉸接銷軸與結(jié)構(gòu)件鉸接孔的接觸面積，減小主要鉸接孔的變形問(wèn)題，盡量使鉸接孔變形在允許范圍內(nèi)，滿足支架穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求。例如：掩護(hù)梁與頂梁鉸接部位、頂梁與前梁鉸接部位等。

1.1.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)件關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)和焊接工藝

（1）前梁鉸接耳板生根設(shè)計(jì)，避免因焊接缺陷而造成的斷裂；

（2）優(yōu)化頂梁柱帽結(jié)構(gòu)，增加腔體，該斷面安全系數(shù)由傳統(tǒng)的1.2提高到1.3，采用鍛造小柱帽結(jié)構(gòu)，減小鑄造柱帽缺陷，增強(qiáng)柱帽抗沖擊性能；

（3）四連桿鉸接孔處加強(qiáng)設(shè)計(jì)，增加銷軸接觸耳板厚度，降低耳板變形概率；

（4）掩護(hù)梁中檔腹板安全系數(shù)由傳統(tǒng)的1.4提高到大于1.5；

（5）底座柱窩由傳統(tǒng)的鑄造件升級(jí)為鍛造件，提高其可靠性。

1.2 提高制造工藝水平，嚴(yán)格控制制造質(zhì)量

1.2.1 提高制造工藝水平

提高立柱的加工精度，尤其是立柱外缸的內(nèi)壁粗糙度。一方面可以保證缸體內(nèi)壁受腐蝕影響降低，另一方面可以保證密封件的壽命和密封性能。

優(yōu)化焊接工藝，尤其是高強(qiáng)度板或者超高強(qiáng)度鋼板必須制訂合理的焊接施工工藝，確保焊縫強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度。

1.2.2 嚴(yán)格控制制造質(zhì)量

（1）提高檢驗(yàn)手段。在液壓支架制造過(guò)程中，尤其是結(jié)構(gòu)件焊接過(guò)程中，應(yīng)該采取焊縫抽檢的手段，比如焊縫超聲波、磁粉、著色等無(wú)損探傷，對(duì)結(jié)構(gòu)件焊縫進(jìn)行檢測(cè)，尤其是檢測(cè)鉸接部位的焊縫狀況。立柱千斤頂加工，應(yīng)嚴(yán)格控制同軸度、表面光潔度和鍍層厚度，提高加工精度。

（2）嚴(yán)格控制過(guò)程檢驗(yàn)。制造廠嚴(yán)格檢驗(yàn)過(guò)程控制，結(jié)構(gòu)件嚴(yán)格控制鉚組尺寸，筋板嚴(yán)格控制坡口尺寸，焊縫嚴(yán)格控制焊縫高度和質(zhì)量，保證焊縫強(qiáng)度和組裝尺寸。

（3）嚴(yán)格提升支架出廠驗(yàn)收，嚴(yán)把整架質(zhì)量關(guān)。嚴(yán)把批量出廠的液壓支架質(zhì)量，避免支架帶病下井、帶病作業(yè)。對(duì)批量出廠的液壓支架進(jìn)行抽檢壓架是檢驗(yàn)制造工藝和質(zhì)量的一種非常有效的手段。

2 現(xiàn)井下使用的液壓支架

2.1 乳化液濃度和清潔度嚴(yán)格控制

乳化液是工作面動(dòng)力源，是影響立柱、千斤頂、閥的使用質(zhì)量和壽命的關(guān)鍵因素，因此要嚴(yán)格控制工作面泵站的乳化液濃度和清潔度。

2.2 提高工作面標(biāo)準(zhǔn)化管理

（1）加強(qiáng)工作面管理，保證液壓支架高度統(tǒng)一，防止支架高低不平出現(xiàn)咬架現(xiàn)象，避免結(jié)構(gòu)件損壞。

（2）架前如果堆積一些碎煤、碎矸會(huì)造成支架回采推進(jìn)過(guò)程中不穩(wěn)定，也就是說(shuō)，支架“腳板”踩的比較虛，支架容易跟著地質(zhì)狀況漂移，造成支架自身、支架鄰架之間的傷害，所以要及時(shí)清理架前煤。

2.3 適當(dāng)擴(kuò)大支架備件品種

目前，朔州煤電公司所屬的各煤礦，一般為支架備用了大量的立柱、千斤頂、膠管等，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)膫湟恍┦芰︿N軸、U卡、方擋銷等零件。當(dāng)支架某一銷軸損壞后，本來(lái)結(jié)構(gòu)件或者立柱千斤頂還沒(méi)有損壞，可是由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有補(bǔ)充銷軸，結(jié)構(gòu)件、立柱千斤頂長(zhǎng)時(shí)間處于無(wú)約束狀態(tài)，也會(huì)發(fā)生意外損壞。備件嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，原則上采用原廠件。還應(yīng)準(zhǔn)備一些閥芯、頂桿、小密封圈等易損件，在液壓系統(tǒng)某個(gè)構(gòu)件發(fā)生問(wèn)題后，及時(shí)更換補(bǔ)充，避免小毛病向大毛病發(fā)展。

2.4 在搬家倒面時(shí)，提前準(zhǔn)備更換的部件

對(duì)一些易發(fā)生損壞的小結(jié)構(gòu)件提前做準(zhǔn)備計(jì)劃，搬家前備齊，可以在井下更換安裝，避免支架出井修理更換。構(gòu)件在井下?lián)p壞后，通過(guò)一定的技術(shù)手段，支架還可以繼續(xù)工作，為確保后續(xù)工作面使用，建議準(zhǔn)備新品，搬家過(guò)程中將其換新。

2.5 提高操作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)

通過(guò)培訓(xùn)，使操作工達(dá)到對(duì)設(shè)備性能和功能熟悉，避免誤操作或一味蠻干，給液壓支架帶來(lái)一些不必要的損壞。

2.6 支架故障應(yīng)及時(shí)處理

當(dāng)支架在井下出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該及時(shí)處理，較復(fù)雜問(wèn)題請(qǐng)專業(yè)人員來(lái)處理，不能等問(wèn)題延伸到一定程度后再去處理。在回采過(guò)程中，帶病的支架若繼續(xù)工作只會(huì)讓問(wèn)題進(jìn)一步惡化，最終可能會(huì)到無(wú)法修復(fù)的程度。

2.7 膠管和閥類零件

膠管是易損件，在搬家過(guò)程中做好保護(hù)處理，膠管和接頭一般損壞量并不大，小批量的更換即可（在大修理過(guò)程中要求全部換新，多數(shù)是因?yàn)樵谥Ъ艽笮蘩聿鸾鈺r(shí)損壞了膠管或者其接頭護(hù)套等）。閥類零件如果更換內(nèi)部配件無(wú)法修復(fù)的，應(yīng)適當(dāng)配置備品備件，可在井下進(jìn)行更換。

3 結(jié)語(yǔ)

減少支架上井大修次數(shù)，既可以減少人力物力的使用，又可以節(jié)省搬家時(shí)間，對(duì)于提高煤礦效益具有十分重要的意義。