煤礦液壓支架的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展思路

曹志勇

摘?要：本文分析了我國(guó)現(xiàn)有的煤礦液壓支架的類型和發(fā)展現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)之上討論了液壓支架后期的發(fā)展思路，為后期液壓支架技術(shù)水平有所提高提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;液壓支架;現(xiàn)狀;發(fā)展

目前，煤炭資源仍然是我國(guó)的主要能源之一，不但在我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和民生建設(shè)中有著無(wú)法替代的地位，其戰(zhàn)略意義也相當(dāng)重要。目前我國(guó)倡導(dǎo)綠色生活，走可持續(xù)發(fā)展道路，煤炭產(chǎn)業(yè)面臨著全新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，安全、高效、潔凈已經(jīng)成為新型煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，煤炭行業(yè)也借此取得了優(yōu)異的成績(jī)。目前，煤礦液壓技術(shù)作為煤礦企業(yè)中最重要的生產(chǎn)技術(shù)之一，這項(xiàng)技術(shù)不但可以促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也可以優(yōu)化企業(yè)的結(jié)構(gòu)。

一、煤礦液壓支架的分類

（一）根據(jù)支護(hù)與圍巖的相互作用進(jìn)行分類

根據(jù)支護(hù)圍巖相互作用可以將液壓支架分為三種類型。一種是支撐式的支架。這種支架的特點(diǎn)是頂梁長(zhǎng)，支柱多，垂直布置，底座呈箱式。是通過(guò)支柱的復(fù)位機(jī)構(gòu)來(lái)保障支架的穩(wěn)定性，以支柱和頂梁之間的支撐力控制工作面的頂板，從而使得工作空間得到保護(hù)，這種支架同時(shí)還可以進(jìn)行切頂工作，適用于頂?shù)装鍒?jiān)硬的煤層開采。一種是掩護(hù)式的支架。這種支架的特點(diǎn)是頂梁短，支柱成排狀傾斜排列，與頂梁直接連接，和掩護(hù)梁連接良好。其支撐力主要是依賴于頂梁和支柱，掩護(hù)梁起保護(hù)工作空間，防止矸石進(jìn)入工作面的作用。這種支架一般作用于底板較軟、中等穩(wěn)定的頂板的煤層。還有一種是支撐掩護(hù)式的支架。其主要特點(diǎn)是由空區(qū)一側(cè)的兩排傾斜狀支柱、掩護(hù)梁以及四連桿機(jī)構(gòu)組成。將前兩種支架的優(yōu)點(diǎn)集于一身，適用于頂?shù)桶宸€(wěn)定、圍壓明顯強(qiáng)烈的煤層。

（二）根據(jù)移動(dòng)方式劃分

根據(jù)移動(dòng)方式可以劃分為兩種，一種是整體自移式，其主要特點(diǎn)是支架是整體結(jié)構(gòu)，大部分的支撐式支架和全面的掩護(hù)支架都是這種結(jié)構(gòu)。另一種是邁進(jìn)式，并可以進(jìn)一步細(xì)分為交互前移式和提步前移式，前一種一般適用于節(jié)式支架;后一種是在頂梁不大量降低，通過(guò)提腿跨步的方式使用的支架。

（三）使用地點(diǎn)劃分

按照使用地點(diǎn)的不同可以劃分為工作面支架和端頭支架，上文所劃分類型的支架都屬于屬于工作面支架，其作用是為頂板提供支護(hù)。端頭支架一般用于工作面的兩端和順槽連接處，同時(shí)與機(jī)械裝置配合工作，進(jìn)一步維護(hù)工作空間的頂板。

二、煤礦液壓支架的發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，但是綜采比例比較低，尤其是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距明顯。而由于綜采比低的原因，國(guó)內(nèi)很多煤礦每年都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故，不但威脅了開采人員的生命安全，也嚴(yán)重影響了煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。所以，我們必須將提高煤炭綜采比例作為首要目標(biāo)。我國(guó)煤炭行業(yè)自上世紀(jì)六十年代以來(lái)就已經(jīng)開展了液壓支架的研究工作，歷經(jīng)多年的發(fā)展，我國(guó)的煤炭開采的機(jī)械化程度相較之前有了很大的提升，目前我國(guó)各大小煤礦都將液壓支架投入使用。

但是，目前我國(guó)制造液壓支架的技術(shù)、使用材料、生產(chǎn)工藝以及儀器壽命還與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。近幾年來(lái)，隨著支架制造中高強(qiáng)度鋼板使用量的增加，質(zhì)量水平有了一定的提高，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比競(jìng)爭(zhēng)力還是不夠。當(dāng)前我國(guó)液壓支架的控制系統(tǒng)大部分都是單向鄰架操控，這種系統(tǒng)操作相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，可以適用于各種開采條件。但是缺點(diǎn)也較多，包括系統(tǒng)安全性能低，通風(fēng)較差，極其容易出現(xiàn)故障，這不但威脅了開采人員的人生安全，也影響了煤炭的綜采比例。所以，由于液壓支架制造水平不夠?qū)е抡w質(zhì)量不高，最終對(duì)煤礦開采產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。因此，液壓支架的制造水平亟待提高，這同時(shí)也是提高我國(guó)煤礦開采質(zhì)量的一個(gè)重要基礎(chǔ)。

三、液壓支架的發(fā)展思路

（一）設(shè)計(jì)理念和方法更新

要做到技術(shù)上的創(chuàng)新，就要打破原有的、固化的設(shè)計(jì)思想就要從根本的設(shè)計(jì)理念著手創(chuàng)新，努力吸收國(guó)際上的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念以提高液壓支架技術(shù)。在開發(fā)時(shí)通過(guò)CAD的三維動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)圖完善優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步研究支架和圍巖的相互作用，通過(guò)相似材料的多次模擬實(shí)驗(yàn)，總結(jié)分析測(cè)試結(jié)果，得出相應(yīng)的結(jié)論，保證支架結(jié)構(gòu)和支護(hù)參數(shù)的合理可靠。

（二）不斷完善標(biāo)準(zhǔn)體系

對(duì)于煤礦企業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，需要重視建立相對(duì)完善的煤礦標(biāo)準(zhǔn)體系，這同時(shí)也是液壓支架技術(shù)發(fā)展中的一項(xiàng)重要任務(wù)。近幾年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及液壓支架技術(shù)的不斷完善，需要及時(shí)更新液壓支架的標(biāo)準(zhǔn)體系，只有建立了相對(duì)完善的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的體系，煤礦企業(yè)才能根據(jù)要求更好的發(fā)展。因此，在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以首先參考國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)體系，吸收先進(jìn)體系框架，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況制定標(biāo)準(zhǔn)，這樣在符合我國(guó)國(guó)情的狀況下才能提高我國(guó)煤礦液壓支架技術(shù)水平，從而提高企業(yè)開采水平。

（三）智能化的應(yīng)用

隨著我國(guó)的科技飛速進(jìn)步，我們應(yīng)當(dāng)將科學(xué)技術(shù)靈活的運(yùn)用于液壓支架技術(shù)當(dāng)中，使得這兩項(xiàng)技術(shù)相互融合，共同提高液壓支架技術(shù)水平、智能化水平和整體功能性，通過(guò)融合，后期可以將液壓支架技術(shù)輸出的速度和力作為主要研究方向。

四、結(jié)語(yǔ)

多年來(lái)，我國(guó)液壓支架技術(shù)持續(xù)發(fā)展，雖然在制造和設(shè)計(jì)水平等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，并且相應(yīng)架型也日漸成熟，但是不能滿足于現(xiàn)狀，因?yàn)橄噍^于國(guó)際水平的控制系統(tǒng)和控制元件還存在著較大的差距。因此，日后我國(guó)液壓支架技術(shù)的發(fā)展要立足于我國(guó)的基本國(guó)情和煤層地質(zhì)條件，在加大開發(fā)力度的同時(shí)對(duì)支架工作可靠性和控制系統(tǒng)等方面大量投入人力和物力。

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