煤矿液压支架范文

煤矿液压支架范文（精选12篇）

煤矿液压支架 第1篇

关键词：架型选择,选型原则,液压支架

0 引言

我国煤层赋存条件复杂,两柱掩护式支架和四柱支撑掩护式支架均有成功的使用经验。近年来,随着高产高效工作面的不断增加,使用两柱掩护式支架的比例也在不断增加,但和美国、澳大利亚等产煤大国相比,仍存在较大的差距。本文通过液压支架性能分析和国外架型选择介绍,旨在指出液压支架的发展方向,以提高我国液压支架的市场竞争力,促进煤炭工业的进一步发展。

1 液压支架的特点及应用

1.1 四柱支撑掩护式支架主要特点及合理应用

①主要特点两排立柱,顶梁和底座间空间足够,通风断面大,存在整架运输不方便。②由于前、后、左、右立柱的载荷各不相同,差别较大,导致立柱支撑效率低。③支架的伸缩比较小,这样就要求煤层厚度的变化不能太大。④支架的支撑合力距切顶线近,合力聚集,切顶能力强,适用于顶板稳定的条件。

1.2 两柱掩护式支架结构特点及适用范围

①对顶板有两种主动支撑作用,即支架初撑后形成的和支架在受载过程中形成的,不仅改善支架对顶板的维护,特别是不稳定顶板的控制,又有利于阻止向采空区运动的顶板岩石。而且从支架重心的前方通过的外部合力,支架通常向前方回转,这样就产生对顶板的主动水平力,可谓多层保护;卸载过程却刚好相反,支架向后方回转,对采空区形成保护。②合力作用点的位置可以通过平衡千斤顶调节,增强了支架对不好控制的顶板的适应性。③顶梁短、控顶距小,减少了对顶板反复支撑,使直接顶板得到保护。④伸缩比大。⑤重量轻,投资少,便于运输、安装和拆卸。

2 液压支架选型的基本依据及原则

2.1 顶底板性质

2.1.1 顶板

一般情况下,根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。直接顶的分类有:不稳定顶板;中等稳定顶板;稳定顶板;坚硬顶板。

基本顶级别:Ⅰ级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、Ⅳ级顶板(周期来压极其强烈)。

由上可知,直接顶的类别和基本顶级别,两者的划分都无严格的定量评定指标,因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。具体选用时可遵循下列原则。

1)对于基本顶周期来压不明显的中等稳定或破碎顶板,可选用掩护式液压支架;对于直接顶稳定的顶板,可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。

2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ~Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板,可选用支撑掩护式液压支架;对于直接顶稳定或坚硬的顶板,可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。此外,由于某些顶板条件比较特殊,故可采用多种形式的液压支架,因此液压支架架型的选择既要以顶板性质作为依据,还应考虑顶板级别划分的模糊性。

2.1.2 底板

底板软硬程度或强度大小,决定了底座结构形式和支承面积。底座是液压支架的主要承载部件,它将顶板压力传至底板。其结构形式分为以下几种。

1)整体刚性结构。用钢板焊接成箱形结构,底部封闭,强度高,稳定性好,对底板比压小,但排矸性差。适用于底板较松软、采高与倾角较大及稳定顶板等条件。

2)分式刚性结构。左右对称,座箱上部用过桥或箱形结构固定连接。底板不封闭,对顶板适应性较好。

3)左右分体结构。两个独立而对称的箱形结构,两部分用铰接过桥或连杆连接,可在一定范围内摆动,对不平底板适应性好,排矸性较好。

2.2 煤层条件

2.2.1 煤层厚度

煤层厚度是液压支架选型的一项重要指标。煤层厚度及其变化情况决定了液压支架的结构高度和伸缩范围,采高和顶板性质直接决定了液压支架的工作阻力或支护强度。

1)液压支架的工作阻力实质上是液压支架在工作中能承受顶板的载荷,是衡量液压支架支护性能的最主要的技术参数,可按下式计算:

Q=Zb(L+C)

式中:Z为支护强度;b为支架中心距;L为顶梁长度;C为顶梁前端到煤壁距离。在液压支架出厂代号中都明确地标有其工作阻力,如ZZ6000液压支架(工作阻力为6 000 k N)。

2)液压支架最大高度的确定。考虑到顶板有顶板冒落或可能局部冒落而压住液压支架,为保证立柱有一定的行程量,液压支架最大高度应在煤层最大采高基础上,再加200~300 mm。

3)液压支架最小高度的确定。考虑到液压支架上、下浮煤堆积影响,移架操作时支架立柱要有150 mm左右的回缩量等因素,液压支架最小高度应在煤层最小采高基础上再减200~300 mm。

选型原则:对于薄煤层(采高小于1.3 m)开采,在液压支架选型时应考虑通风断面和作业空间较大的掩护式或支撑掩护式液压支架。煤层厚度超过1.5 m时,顶板对液压支架有一定的水平和侧向推力,这种情况下应优先选用抗水平力和扭转能力强的掩护式结构的液压支架,而不宜用支撑式支架。煤层厚度超过2.5 m时,煤壁和悬顶部分顶板可能在矿压作用或采煤机割煤时振动而引起的垮落,需要选用带有护帮装置的液压支架,一般多采用支撑掩护式支架。如果煤层厚度变化较大,由于双伸缩立柱的行程范围较大,能更好地适应这种煤层条件。对于煤层厚度大、煤层松软或节理发育,因其不便于分层开采,煤层较破碎,在矿压作用下易冒落,可选用放顶煤支架。

2.2.2 煤层倾角

煤层倾角主要影响液压支架的稳定性能。《煤矿安全规程》第67条规定:煤层倾角>15°时,液压支架应采取防倒、防滑措施。

2.2.3 瓦斯量

瓦斯涌出量大的煤层,应考虑通风要求,优先选用通风面积大的掩护式或支撑掩护式液压支架。

3 结语

液压支架在现代综合机械化采煤过程中是重要的支护设备,其选型的好与坏也是关系到矿井高产、高效的关键性因素。由于地质条件的复杂性和矿压观测的模糊性,使得液压支架呈现出多样化、大流量化发展趋势,并且随着安全生产越来越被重视,其已成为现代生产中的主要因素,液压支架从设计和选型上也要突出考虑这一关键因素。液压支架的选型是一门综合性的学问,涉及煤矿地质和机械制造等学科,应根据煤矿实际条件而选型。

参考文献

[1]煤炭行业职业技能鉴定指导中心.液压支架工职业技能鉴定培训教材[M].北京:煤炭工业出版社,2007:84-86.

[2]梁兴义.矿山机械[M].北京:煤炭工业出版社,1988:425-429.

论悬移液压支架在中小型煤矿 第2篇

采煤工作面的应用

纵观我国煤炭发展史，随着科学技术的不断进步，煤矿支护材料也在悄然发生着变化，从建国之初的坑木支护，到以后的金属摩擦支柱，再到以后的单体液压支柱，直到发展到现在的悬移液压支架，支护材料的每一次进步，都象征着支护材料初撑力的每一次革命，也象征着顶板管理技术的每一次突破。现就悬移液压支架在中小型煤矿采煤工作面的应用作简要论述：

悬移液压支架是用于煤矿壁式采煤工作面的一种自移式轻型支架，其性能介于单体液压支柱与综采支架之间，既具有整体性好、安全可靠、可自移的特点，又具有体积小、重量轻、运输方便、造价低等优点，特别适宜没有条件使用综采设备的中小型煤矿使用。该支架对工作面支护性能强，在顶板破碎、易片帮煤层、三软煤层、较大倾角的倾斜或急倾斜煤层、顶板来压快和因压力过大而需要缩短控顶距的煤层，在增添相应的配套设备后均可正常使用。该支架可用于一次采全高、水平分层或水平分层放顶煤工作面，机采、炮采均可。不放顶煤时可采高度为1.4～3m。该支架可根据不同用户的需要，采煤步距设置为：700mm、800mm、900mm、1000mm等4种规格，可配置防下陷柱鞋、防倒架联网装置等附件。

悬移液压支架在采煤工作面应用后，较之单体液压支柱，将会呈现以下优点：

一、工作环境更加宽敞和安全。采煤工作面采用单体液压支柱支护，柱子密集、空间狭窄，工作面人员集中、通行不畅；若采用悬移液压支架后，将会使工作面安全环境大大改善，安全系数进一步提高，因为：①对顶板实现了全封闭，消除了顶板掉矸的不安全隐患； ②通过托梁系统将支架顶梁连接为一个整体，消除了倒架、翻架等不安全隐患； ③所有支柱均吊在顶梁上，消除了支柱倒翻伤人以及因放炮崩翻支柱造成空顶、冒顶等不安全隐患；④支柱柱鞋直径大，泵站压力高，支柱的初撑力和工作阻力大大提高，对顶板的控制程度明显提高；⑤利用护帮板做到快速及时维护顶板，有效地消除了炮后空顶的不安全隐患；⑥利用挡矸板和顶网，有效地防止了老塘串矸；⑦移架速度快，实现双向集中控制，人员无需站到切顶线附近；⑧支架仅有2排支柱，工作空间宽敞；⑨乳化液实现闭路循环，液体不浪费，工人不湿衣服。

二、有利于通风管理。采用单体液压支柱支护，工作面为三排柱、两排巷（机巷和人行巷），巷道断面小，再加上材料摆放影响断面，不利于通风管理；而采用悬移液压支架支护，因其只有两排支柱，工作面断面将大为增加，而且无需摆放过多的材料，保证了风路畅通，为此，十分有利于通风管理。

三、大大降低职工的劳动强度。采用单体液压支柱支护，其支护规格是每对棚子二梁五柱（端头支护为二梁七柱），这就意味着职工每采一棚煤就要撺移两根棚梁、搬挪五根支柱，加之工艺流程复杂，操作繁琐，导致职工劳动强度太大；而采用悬移液压支架进行支护，将会使职工的劳动强度大大降低，主要体现在以下几个方面：

1、采用悬移液压支架支护比传统的单体液压支柱配铰接顶梁或π型钢梁减少了很多工序，如单体柱反复支、撤，顶梁反复拆移以及戗柱的支设等。所有支柱均不需要人工搬来搬去；

2、支护时，在挂联好网后，工人只需扳动操作手把即可实现快速及时的维护好顶板；

3、移架简单，移架速度快；工作面由于有端头支架，管理比较简单，工人操作只需扳动手把、即可完成移架工作，减去了人工回柱回梁等繁重的体力劳动。

四、可大大降低原煤生产成本。主要体现在三个方面：

1、可节省大量坑木消耗：采用单体液压支柱进行支护，为防止柱子下沉，必须消耗大量坑木制作柱鞋；而采用液压支架进行支护，由于其所具备的整体特性，加之其配置防下陷柱鞋，就可以节省大量的坑木。

2、杜绝了支柱丢失现象。采用单体液压支柱支护，在回柱放顶时，由于顶板破碎，容易造成柱子被矸石压埋，而使柱子丢失；而采用液压支架进行支护，整套支架可随着工作面的推进随时跟进，将彻底杜绝柱子丢失现象。

3、可节约大量的荆笆、椽子。采用单体液压支柱支护，需要消耗大量的荆笆和椽子用于背帮背顶；而采用液压支架进行支护，由于其整体特性，就可以节省大量的荆笆、椽子。

五、可大大提高工作效率。液压支架在采煤工作面应用后，由于其具备上述的各项技术特征，必将使工作效率大大提高。

煤矿液压支架 第3篇

关键词:综采液压支架电液控制系统

0 引言

液压支架的使用是煤矿井下采煤由人工劳动到机械化生产的根本性转变。综合机械化采煤在煤矿的推广应用,使我国煤矿生产的技术和生产效率达到世界先进水平。计算机技术和自动化技术的发展,为煤矿生产自动化和高效生产提供了新的出路。电液控制系统的应用使井下采煤实现了由机械化向自动化的变革,是煤矿21世纪的高新技术。电液控制系统集监测与控制于一体,可实现在地面、在顺槽对工作面设备的运作与工况的自动控制与监测,使煤矿井下工作面的生产和管理产生根本性的变化。

1 电液控制系统的发展概况

自电液控制系统20世纪80年代问世以来,受到各国煤矿的关注。目前,德国多数综采工作面已经使用了电液控制系统。在美国、英国、澳大利亚、波兰也得到广泛应用。20世纪90年代末期在我国神华集团大柳塔矿采用第1套德国DBT生产的电液控制系统以来,先后有5套系统在我国投入使用。由煤炭科学研究总院(天地科技股份有限公司)与德国玛珂系统分析与开发公司共同提供的第1套综采放顶煤液压支架电液控制系统,代表了当前电液控制系统发展的最新水平。该系统在兖州兴隆庄煤矿井下正式运行,成为我国及世界综采放顶煤第1套利用电液控制系统的工作面。

多年来困扰综采液压支架电液控制系统在中国推广使用的一个主要问题就是价格问题。为进一步降低成本,煤炭科学研究总院(天地科技股份有限公司)与德国玛珂系统分析与开发有限公司在北京成立了合资经营公司,即天地玛珂电液控制系统有限公司。该公司采用德国玛珂公司电液控制系统的关键技术,大部分元件在中国生产,由德中双方技术人员提供高质量的技术服务。天地科技股份有限公司是煤炭科学研究总院转制的专业从事煤炭科技开发与装备生产的大型科技企业。具有几十年从事煤炭科技开发和装备生产的经验。具有一批高水平的专家和技术队伍。德国玛珂系统分析与开发公司是专业从事液压支架电液控制系统开发和装备生产的公司。20多年来该公司开发的系统在德国煤矿的市场占有率达70%以上,同时远销美国、英国、波兰、俄罗斯等国家。两家合资开发适用于中国市场的液压支架电液控制系统,将大幅度降低产品价格,提高服务质量,保证产品备件的供货。天地玛珂电液控制系统有限公司的成立充分体现了中德双方技术的优势组合,对加速我国煤矿自动化水平的提高将起到重要作用。

2 电液控制系统控制功能

电液控制系统技术的核心是,通过电液阀将过去人工控制操作变为由计算机程序控制的电子信号操作。液压支架不同位置的传感器将工作环境和不同状态的信号传输给计算机,计算机将根据不同的工作状态和工艺的要求,对电液阀发出控制信号,达到对工作面设备进行控制的目的。目前综采液压支架电液控制系统已经达到在工作面实行自动控制、在工作面顺槽进行控制及在地面实现对工作面设备的控制等三种控制功能。

2.1 在工作面实行自动控制 通过在支架上安装的PM31控制器、压力传感器、行程传感器、电液控制阀,实现液压支架的自动移架、自动推溜、自动放煤、自动喷雾等成组或单架控制。也可以实现对支架的单个功能进行控制。

2.2 在工作面顺槽进行控制 在井下工作面顺槽的主控计算机上实现对工作面工作状况进行监测和控制。根据工艺的需要,可实现跟机自动控制或与其它设备的联合控制。

2.3 在地面实现对工作面设备的控制 地面监控主机通过光纤或MODEM与井下中心控制主机通信,实现在地面对工作面设备的控制。

3 综采液压支架电液控制系统的使用效果

3.1 大幅度地提高了井下生产效益,改善了井下工人的劳动条件 电液控制系统的采用,取消了人工控制过程中的辅助时间,反应速度快,可以通过计算机来合理地安排采煤工序,最大限度地发挥机械设备的最大能力。可以对支架进行编组运行,同时对多个支架进行操作。因此,可大幅度提高采煤机械的利用率和生产效率。在薄煤层刨煤机工作面,电液控制系统可实现跟机定量推溜和自动移架。在工作面顺槽的远程控制,使井下无人工作面成为现实,成功地解决了薄煤层自动化开采问题,井下工人的劳动条件得到根本的改善。

3.2 改善了工作面顶板支护状况,有利于生产安全 保证工作面液压支架的初撑力、带压擦顶移架都是效措施。电液控制系统集监测与控制于一体,合理地解决了在工作面支护中,液压支架初撑力达不到额定阻力和带压移架问题,为改善工作面顶板的维护提供了有利条件,可减少顶板事故的发生。同时,由于操作人员可邻架控制、远离工作面控制,故可避免遭受冲击地压、粉尘等矿井灾害的袭扰,保证人员的安全,同时,电液控制系统的使用为实现井下无人工作面提供了可能性,使我国煤矿生产的自动化提高到一个新的水平,进一步保证了人员的安全。

4 結束语

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的支护设备,是综采的关键设备。随着综采液压支架电液控制系统在中国的推广应用,技术进步给煤矿带来的经济效益和深刻变革将逐渐被人们所认识。电液控制系统对于煤矿工人来说将不再是陌生的技术,而成为井下生产所必不可少的技术装备。随着近年来电子计算机和自动控制技术的发展,采煤技术设备的自动化也日趋成熟,液压支架的电液控制也随之发展起来。同时,煤矿综采液压支架电液控制系统的应用,为煤矿生产的高效、安全和煤矿工人劳动环境及形象的改变提供了条件。综采的使用使煤矿实现了由人工操作向机械化的变革,而电液控制系统的使用则使井下采煤实现了由机械化向自动化的变革,是煤矿21世纪的高新技术,将会给煤矿带来明显的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]张良.液压支架电液控制系统的应用现状及发展趋势[J].煤炭科学技术.2003.

煤矿液压支架焊接技术探讨 第4篇

液压支架内部是一种复杂的厚板箱形结构, 相关构件之间通过焊接进行强化、固定, 焊接量较大, 焊缝复杂多变, 如果液压支架焊接技术水平较低, 会影响煤矿液压支架的稳定性, 因此优化和完善液压支架焊接技术是整个煤矿液压支架焊接工作的关键。根据液压支架焊接技术要求, 可将煤矿液压支架焊接技术分成几种类型, 对于这些技术的应用, 应符合煤矿生产情况, 以提升生产效率。

1 煤矿液压支架焊接技术要求和技术分类

1.1 煤矿液压支架焊接技术要求

煤矿液压支架材质主要是高强度钢、低铝合金, 刚度和强度较大, 焊接过程中易出现冷裂纹、淬硬倾向等特征, 液压支架焊接质量控制存在很大难度。因此煤矿液压支架焊接应做好热影响区处理, 合理控制焊接技术参数, 降低焊接热输入, 在CO2保护焊接过程中, CO2纯度必须高于95%, 选择直径为1.6 mm或1.2 mm的焊丝[1], 严格控制热输入量。

1.2 煤矿液压支架焊接技术分类

煤矿液压支架焊接技术主要分为柔性焊接技术和刚性焊接技术。柔性焊接技术是所有被焊工件被装在形式统一的托盘中, 生产线上任何一个变位机相和托盘形成配合, 当焊接机器人识别托盘的工件或编号后, 自动卡紧托盘, 调出焊接程序完成工件焊接, 不需重新设置和调整每台焊接机器人。刚性焊接技术是通过工件输送线将多台焊接机器人连接起来, 每台焊接机器人负责一个焊接程序, 形成一整条生产线。煤矿液压支架焊接选择哪种焊接技术, 需根据煤矿企业实际情况, 通常柔性焊接技术多应用于中、小批量的焊接, 刚性焊接技术适合改型慢、大批量的构件焊接。

2 煤矿液压支架焊接技术

2.1 科学评估焊接性能

在确定煤矿液压支架焊接设计前, 应合理分析和评估液压支架的焊接性能, 确保焊接完成后液压支架金属品质不变, 发挥重要支护作用。通常情况下, 液压支架板材很厚, 具有良好抗拉性能, 在焊接过程中为避免液压支架出现冷脆裂纹, 要提前对液压支架进行预热, 预热温度控制在100℃~150℃, 液压支架焊接环境温度应保持在0℃~40℃, 预热完成后, 在焊接环境温度稳定后再进行液压支架的焊接操作。同时, 为保障液压支架焊缝质量, 应注意分析液压支架的钢性。盖板焊温度应高于100℃, 焊接温度应高于80℃, 当焊接温度低于80℃时, 应立即停止焊接操作, 对液压支架重新预热。另外, 在焊接液压支架接头时, 应进行预热处理, 焊接环境应保持低氢条件, 便于H2从液压支架接头溢出, 避免H2导致液压支架出现裂纹, 影响焊接质量。

2.2 合理选择焊接材料

焊接材料性能对于液压支架的焊接质量和强度性能有着直接影响, 因此必须合理选择焊接材料。煤矿液压支架焊接金属的性能应接近于支架母材的力学和物理性能, 当前一些煤矿企业按照超强匹配或等强匹配的原则, 选择相应焊接材料。但根据研究表明, 在液压支架焊接过程中采用等强度的焊接材料, 两者金属熔合能力达不到最佳状态, 而按照低强匹配原则来选择焊接材料, 可减少液压支架的焊缝冷裂纹[2], 尤其是当液压支架刚度较大, 难以控制冷裂缝时, 必须按照低强匹配原则选择相应焊接材料, 才能提高液压支架接头的韧性和稳定性。

2.3 做好焊接准备工作

为保障液压支架焊接质量和焊接稳定性, 在焊接前应做好预处理工作。

a) 清理焊道, 确保焊道内无杂物或残渣;

b) 检查焊缝坡口和接口的接触情况, 是否符合液压支架焊接要求;

c) 仔细检查液压支架是否出现开裂焊缝, 一旦出现这种问题, 工作人员要及时进行清理和打磨, 将原来的焊缝处理掉, 然后重新定位进行焊接。

2.4 选择合适的焊接方式

焊接方式在很大程度上决定了液压支架的焊接质量, 因此煤矿企业应结合液压支架实际情况, 选择合适的焊接方式, 注意以下几点内容:

a) 完成液压支架预热处理后, 用石棉被遮住非焊接区域, 减少热损失, 保障焊接质量;

b) 为确保液压支架焊缝质量, 要保证平稳焊缝, 严禁使用下坡焊, 在焊接液压支架夹角部位时, 收弧点和引弧点的角度距离应大于50 mm, 液压支架应力集中部位不能出现收弧和引弧;

c) 为实现高效、连续的液压支架焊接, 应按照“先横焊、后纵焊”的原则, 在液压支架垂直焊缝最后点焊的连接位置保持对称中分焊接, 如果液压支架焊缝由于收缩应力出现开裂, 工作人员应从反方向完成对半焊接, 为焊缝收缩应力留出空间;

d) 为确保焊接性能, 主筋与盖板坡口的搭边、盖板与主筋板之间的焊缝都应完全覆盖, 尽量避免在高应力集中区域设计焊缝, 在母材交接处使用角焊缝进行圆滑过渡, 避免液压支架出现不连续缺陷;

e) 液压支架的坡口深度≥12 mm, 焊角高度≥10mm时, 可采用多道多层焊接方式, 如果焊角高度处于10 mm~12 mm, 应采用4道2层焊接方式, 处于14mm~18 mm时, 采用6道3层或8道3层焊接方式[3]。

2.5 严格控制焊接工艺参数

煤矿液压支架焊接工艺参数包括焊接顺序、焊接速度、电弧电压、焊接电流等。

a) 由于液压支架多是比较复杂的箱体结构, 正确设计焊接顺序有助于合理控制液压支架应力分布, 防止应力集中造成支架变形。液压支架焊接首先焊接四周主筋板, 然后再焊接其它筋板, 先横焊, 后纵焊, 按照对称交错的原则先液压支架内部后外部进行焊接, 防止液压支架焊接变形;

b) 焊接电流大小对于液压支架焊接性能有着直接影响。焊接电流过大易引起液压支架热影响区脆化, 焊接电流过小会导致液压支架出现焊接裂纹, 因此应结合液压支架物理特性, 合理设置焊接电流;

c) 电弧电压参数对于液压支架焊缝力学特性、熔深电弧和焊道外观稳定性都有影响。电弧电压参数设置要和焊接电流相互匹配, 如焊接电流I>300 A时, 电弧电压U= (0.04I+20) 1.5 V;焊接电流I≤300 A时, 电弧电压U= (0.04I+16) ±1.5 V;

d) 焊接速度也会影响液压支架焊接质量。焊接速度较慢时, 会导致液压支架热影响区脆化, 过于集中的应力会造成焊接变形;当焊接速度较快时, 焊缝熔深和熔宽难以达到焊接工艺要求, 影响焊接质量。通常情况下, 根据煤矿液压支架结构要求, 焊接电流应控制在280 A~410 A, 电弧电压应控制在29 V~40 V, 焊接速度保持在20 m/h~50 m/h。且液压支架多是中厚板结构, 为避免过高的热输入, 应尽量采用多道多层焊接方式, 减少液压支架母材变形。

3 结语

近年来, 中国煤矿产业快速发展, 矿井生产能力不断提高, 同时对煤矿支护设备的可靠性和稳定性也提出了更高的要求, 煤矿液压支架设备朝着高可靠性、大阻力、大尺寸的方向发展。而煤矿液压支架的安全稳定性在很大程度上取决于焊接技术, 因此应积极优化和完善液压支架焊接技术, 加强焊接各个环节的质量管理, 并加大焊接机器人的研究和开发力度, 促进焊接机器人更广泛的应用, 推动中国液压支架制造业可持续发展。

摘要：分析了煤矿液压支架焊接技术要求和技术分类, 阐述了煤矿液压支架焊接技术和煤矿液压支架焊接机器人的应用。

关键词：煤矿,液压支架,焊接技术

参考文献

[1]史莉.煤矿液压支架焊接技术的研究[J].能源与节能, 2014 (11) :149-150.

[2]贾生强.煤矿液压支架焊接技术分析[J].中国新技术新产品, 2013 (21) :30.

液压支架工教案 第5篇

XX煤矿培训科 二零一二年八月

目

录

液压支架工培训教材提纲...................................1 液压支架工岗位责任制....................................2 液压支架工操作安全要点...................................3 液压支架工操作前的准备...................................4 液压支架工操作前的安全确认...............................5 液压支架工操作程序......................................6 事故案例................................................9 液压支架工培训教材提纲

一、备课人：XXX

二、备课时间：2012年8月15日

三、培训的目的：使员工掌握所需的安全生产知识、提高安全生产操作技能

四、培训的重点、难点：

液压支架工岗位责任制，安全注意事项，以及能熟练操作，并能掌握一些应急防范措施。

五、培训内容：

1、液压支架工岗位责任制

2、液压支架工操作的安全要点

3、液压支架工操作前的准备

4、岗位操作前的安全确认

5、操作程序

6、液压支架工危险源的辨识

7、本岗位事故案例

六、课后的思考题：

1、如何履行自己的岗位职责？

2、液压支架工的操作安全要点有哪些？

3、谈谈对事故案例的感想及今后预防措施？

液压支架工岗位责任制

1、液压支架工必须熟悉液压支架的性能及构造原理和液压控制系统，通晓本工种操作规程，能够按照完好标准维修保养液压支架。

2、液压支架工要与采煤机司机密切配合。移架时如支架与采煤机距离超过作业规程规定，应要求停止采煤机。

3、移架前要检查支架、顶板、煤壁的状况，清理好架前、架间的浮矸。

4、移架要按照作业规程和操作规程的要求进行移架，拉架、推溜过程中要严防挤坏电缆、水管、支架胶管等。

5、顶板破碎压力大时，支架工要求带压移架，如煤壁片帮时要及时拉超前架，并及时伸出伸缩梁、护帮板，片帮较深时，要人工作超前防止冒顶。

6、移架时，严谨损坏侧护板或发生咬架、死架和支架超高，支架拉成一条直线，误差不超过150mm，支架中心距1.5m，误差不超过50mm，严防倒架，支架必须升紧保证立柱初撑力。

7、溜子推成一条直线，推溜滞后采煤机后滚筒15～20m。

8、跑冒滴漏及时处理好，保证支架完好，交班时向接班人员汇报本班支架使用状况。

9、杜绝“三违”事故和各类人为责任事故，保证安全生产。液压支架工操作安全要点

1、采煤机采煤时，必须及时移架。当支架与采煤机之间的悬顶距离超过作业规程规定或发生冒顶、片帮时，应当要求停止采煤机。

2、必须掌握好支架的合理高度。

3、严禁在井下拆检立柱、千斤顶和阀组。

4、拆除和更换部件时，必须及时装上防尘帽。严禁将高压敞口对着人体。

5、备用的各种液压软管、阀组、液压缸、管接头等必须用专用堵头堵塞，更换时用乳化液清洗干净。

6、检修主管路时，必须停止乳化液泵并采取闭锁措施，同时关闭前一级压力截止阀。

7、严禁随意拆除和调整支架上的安全阀。

8、必须按作业规程规定的移架顺序移架，不得擅自调整和多头操作。

9、采用邻架移架操作时，应站在上一架支架内操作下一架支架；本架操作时必须站在安全地点，面向煤壁操作，严禁身体探入刮板输送机挡煤板内或脚蹬液压支架底座前端操作。

10、移架时，其下方和前方不得有其他人员工作。

11、移架受阻时，必须查明原因，不得强行操作。

12、必须保证支架紧密接顶，初撑力达到规定要求。

13、处理支架上方冒顶时，除遵守本规定外，还必须严格按照制定的安全措施操作。

14、支架降柱、移架和放煤时，要开启喷雾装置同步喷雾。

液压支架工操作前的准备

1、备齐扳手、钳子、螺丝刀、套管、小锤等工具，U形销、高压低管、接头、密封圈等备品配件。

2、检查支架有无歪斜、倒架、咬架，支架前端、架间有无冒顶、片帮的危险，顶梁与顶板接触是否严密；架间距离是否符合规定，支架是否成一直线或甩头摆尾，顶梁与掩护梁工作状态是否正常等。

3、检查结构件，看顶梁、掩护梁、侧护板、千斤顶、立柱、推移杆、底座箱等是否开焊、断裂、变形，有无联结脱落，螺钉是否松动、压卡、扭歪等。

4、检查液压件，看高低压胶管有无损伤、挤压、扭曲、拉紧、破皮断裂、阀组有无滴漏，操作手把是否齐全、灵活可靠、置于中间停止位置，管接头有无断裂，是否缺U形销子；千斤顶与支架、刮板输送机的联接是否牢固。

5、检查电缆槽有无变形，槽内的电缆、水管、照明线、通讯线敷设是否良好，挡煤板、铲煤板与联接是否牢固，溜槽口是否平整，采煤机能否顺利通过；照明灯、信号闭锁、洒水喷雾装置等是否齐全、灵活可靠。

6、检查铺网工作面，铺网的质量是否影响移架，联网铁丝接头能否伤人；坡度较大的工作面，端头过渡支架及刮板输送机防滑锚固装置是否符合质量要求。

7、对存在问题，应及时向班组长汇报处理；支架有可能歪架、倒架、咬架而影响对顶板控制的，应准备必要的调架千斤顶、短节锚链或单体支柱等，以备下一步移架时调整校正。

液压支架工操作前的安全确认

1、操作前

1）各立柱、千斤顶、液压管路、各阀组、各操作手、各U形销子、推移连接装置齐全、完好，确认完毕。

2）支架前端、架间无冒顶、片帮，确认完毕。

3）支架无歪斜、倒架、咬架，架间距离符合规定（小于20CM），确认完毕。

4）支架周围相邻3架无其他工作人员，确认完毕。

5）架前无障碍物、架间管线无刮卡现象，可以移架，确认完毕。

2、移架时

（操作要领：快、匀、够、正、直、稳、严、净）

下方、前方5米范围无其他工作人员，架前无障碍物，确认完毕。

3、移架后

1）支架顶梁接顶，掩护梁、侧护板已伸出，确认完毕。

2）掩护梁与挡煤板之间距离符合规定，确认完毕。

3）支架已升平，初撑力、工作阻力符合规定，确认完毕。

液压支架工操作程序

1、液压支架操作要掌握八项操作要领，要做到：快、够、正、匀、直、稳、严、净。

快：各种操作要快；

够：移架步距要符合“作业规程”规定； 正：支架位置要正，不咬架； 匀：移架速度要均匀； 直：支架要排成一直线；

稳：支架、刮板输送机要平稳牢靠； 严：顶梁与顶板接触要严密，不留空隙； 净：煤、矸、煤尘要清理干净，无浮煤，浮矸。

2、正常移架操作顺序：收回伸缩梁、护帮板、侧护板，操作前探梁回转千斤顶，使前探梁降低，躲开前面的障碍物。降柱时，主顶梁略离顶板，当支架可移动时，立柱即停止降柱，使支架移至规定步距。调架时，要使推移千斤顶与刮板输送机保持垂直，支架不歪斜，中心线符合规定，全工作面支架排成直线。升柱同时调整平衡千斤顶，使主顶梁与顶板严密接触3~5钞钟，以保证达到初撑力，然后伸出伸缩梁，使护帮板顶住煤壁。伸出侧护板，使其顶靠下方相邻支架，最后将各操作手把扳到零位。

3、过断层、空巷、顶板破碎带及顶板压力大地段时的移架操作顺序：按照作业规程中制定的过断层、空巷、顶板破碎带及顶板压力大地段时的有关安全技术措施进行。

4、移架操作要保证液压支架紧跟采煤机，并及时支护顶板。液压支架滞后采煤机滚筒的距离为3~5m，推移刮板输送机要滞后采煤机滚筒的距离为10~15m。移架和推移刮板机要协调，其弯度不可过大，一般应2~3次到位。

5、移架操作的注意事项：

①移架时，如液压支架与采煤机的距离超过作业规程的规定，应要求采煤机停止采煤。

②每次移架前都应先检查本架管线，不得存在卡、插现象，同时要及时清除支架与刮板输送机之间的落煤和碎矸；带有伸缩前探梁的支架在割煤后应立即伸出前探梁支护顶板；护帮板应在采煤机滚筒到达前收回；降柱幅度低于邻架侧护板时，升柱前应先收回邻架侧护板，待升柱后再伸出邻架侧护板；当移架受阻达不到移架规定步距时，要将操作阀手把置于断液位置，查明原因并处理后再继续操作；邻架操作时，应站在上架支架内操作下一架支架，本架操作时必须站在安全地点，面向煤壁操作，严禁身体探入刮板输送机挡煤板内或脚蹬液压支架底座前端操作；移架的下方和前方不得有其它人员工作。

③液压支架所用的阀组、千斤顶均不准在井下拆修，可整体更换。更换前，尽可能将缸体缩到最短，接头处应及时装上防尘帽。备用的各种液压软管、阀组、液压缸、管接头等必须用专用的堵头堵塞，更换时应用乳化液清洗干净。更换胶管和阀组、液压件时，只准在无压状态下进行，而且不准将高压出口对人。在具体操作过程中，不准随意拆除液压支架上的安全阀和调整已调定的压力值。

6、推移工作面刮板输送机时，应先检查工作面顶底板、煤帮，确认无危险后再确认铲煤板与煤帮间无煤、矸石、杂物之后方可进行推移工作。

7、采煤工作面遇断层、硬夹石层、硬煤需要放炮时，必须将液压支架的立柱、千斤顶、管线、通讯设施等掩盖好，防止被崩坏。放炮后移架前必须把架内、前端的煤矸清理干净。

8、收尾工作

1）采煤机割煤后，液压支架必须紧跟移设，不准留空顶； 2）移完支架后，液压支架各操作手把均应扳到停止位置； 3）收工前要将液压支架内的碎煤、矸石及杂物清理干净且整理好架内的管线，清点好工具和放置好备品备件，处理完存在问题并经带班领导验收合格后方可收工。

4）现场向接班的液压支架工详细交待清楚本班液压支架工作情况、出现的故障及存在的问题。

液压支架工危险源辨识

1、系统无漏液、窜液现象，立柱和前梁无自降现象。

2、所有千斤顶和立柱用的连接销无松脱或缺失。

3、立柱和千斤顶，无弯曲变形和伤痕现象。

4、所有胶管，无堵塞、卡扭、压埋和损坏。

5、推移千斤连接部分完好。

6、支架操作动作正常。

7、移架前检查支架、溜子是否保持直线。

8、移架前检查工作面支架是否存在倒架、咬架。

9、移架前检查各个安全阀是否完好，初撑力是否符合要求。

10、移架期间检查支架中心距、端面距、仰俯角、歪斜度、高低 错差等是否符合规程规定。

11、拉架时检查支架是否滞后采煤机超过规程规定。

12、拉架时检查支架内和溜子上的管线不被拉断和挤坏。

13、拉架时密切注意顶板和煤壁的变化情况。

事故案例

1、事故经过

2006年10月15日中班，开完班前会，李某和全班人员来到了21108工作面，交接班时发现工作面刮板输送机下滑。在割煤时，班长安排李某用单体柱一头打在刮板机上，一头打在大立柱上防止输送机下滑，移架时，要先把单体柱拆掉后在移架。煤机过后，李某开始移架，身边的王某见李某违章操作，劝李某要先卸掉单体柱再拉架，而李某为了图省事，没有听从班长的安排和工友王某的劝告，直接移架，由于拉架速度过快，单体柱突然跳起，险些砸中李某的脚。

2、事故原因分析

李某没有按照将单体柱卸液后再拉架规定，将单体柱拉崩，是造成事故的直接原因。

3、事故责任划分

（1）、李某不听从班长安排和工友劝告，违章操作，对事故负有直接责任。

（2）、王某见违章制止不力，互保联保不到位，对事故负有主要责任。

4、防范事故措施

（1）、加强职工安全教育培训，增加安全意识和操作技能。

（2）、在大倾角工作面要安设防滑、防倒装置，并正确使用。

5、事故体会与感想

液压支架连接头结构设计研究 第6篇

【关键词】液压支架;连接头;结构设计

1、前言

液压支架主要是采用高压液体为动力，由许多元件与金属构件共同组成，用来防护与支撑矿井下的煤壁以及回采工作面的顶板。液压支架能够实现切顶、支撑、推溜以及自移等等工序，与采煤机上的大运量刮板输送机有机结合配套使用，这样就能够有效提高矿井下的生产效率与安全性。因此，液压支架连接在现代化的矿山生产中使用极为广泛。

2、液压支架连接头功能

连接头主要作用就是将刮板输送机与液压支架有机连接起来，实现两者之间传力的作用。在工作的时候，连接头就要移动支架和推动运输机进行作业，要完成这两个环节有机操作。因此，连接头除了还承受正常的拉压扭弯的交变应力之外，加之矿井下作业的环节比较差，且空气中湿气较重，还有可能会出现诸多意料不到的因素，导致连接头受力情况恶化。一旦连接出现损坏就可能导致刮板输送机与液压支架不能正常工作，可能会出现停机而停止生产，造成巨大的损失。

3、液压支架连接头结构设计

无论连接头材料还是结构上都必须要达到相应标准，才能承受较大拉扯力，才能确保刮板输送机与液压支架正常工作。本文就的从材料选择与结构设计上探究连接头。

3.1液压支架连接头选材要求

因为液压直接连接头至关重要，其选材上都不得马虎，必须要有一定的标准，必须要满足权威部门相关数据标准。对于新出来的材料，都必须要经过冶炼、性能检测、热处理、金相分析等工艺测试，相关的工艺参数必须符合标准才能投入使用。

3.2液压支架连接头结构模型设计

液压支架主要在作为矿用的支护设备，连接头仅仅是液压支架设备中的一个零部件，按照生产图纸上的要求采用锻件。本文就的从连接头几何形状入手，分析连接头的技术难度、可锻性、工艺特点等。

1）连接头初锻设计。在设计的过程中，要按照连接头形状以及大小、批量及不同的规格具有不同的特点，将连接头的设计分为了初锻与终锻两种情况，两次都使用了合模结构的形式。就是将上下两个模合二为一来使用

2）连接头终锻设计。经过初锻之后，连接头上有一端以及基本成型了，这个时候就需要再次加热，放进终锻模具之中，将连接头的另一端也成型，然后将飞边打磨掉，最后就两个成型后连接起来就成为了连接头锻件。

根据整个工艺，再结合连接头形成过程进行工艺分析，可知去制造过程为：制胚，模锻，切边三个基本工步。

4、液压支架连接头问题分析

按照平常所设计，连接头大都使用了铸钢结构，具有了连接可靠、制造方便等优点。但是铸钢也存在较大问题，那就是冶炼与结晶过程之中，内在并不均匀。有很多研究表明，这种不均匀在一定条件下有效提升材料弯曲强度与硬度，但是却恶化了铸件的韧性与塑性，严重一些的还会降低铸件的抗拉强度，这样势必造成铸件在使用中不能够充分的发挥金属材料潜在的性能。在很多矿井下采用这种连接头，经过大冲击、坚硬顶板的负载条件之下，就会导致连接头出现了严重断裂现象，必将影响到正常的生产。从很多使用实际情况来看，主要还存在如下一些问题：

①进行数控气割之时，因为气割的厚度都达到了150mm到200mm以上，加之气流的影响，就会造成切割线出现偏斜，不能够将切割面达到垂直度的要求。而且还有出现横截面较小，不能满足受力的状况而出现断裂，必然不能够正常的使用。

②因为传送机的联接板断头都是圆弧状，那么输送机与连接头的接触面也相应为圆弧面才能给相配合，但是实际操作中考虑到数控切割只能够出现直线状，就会将连接头与输送机的接触面转变为线接触，增大了磨损程度进而降低使用的寿命，并且直线切割还要确保连接够的强度，就只有使用加长连接头中心距离方法作为弥补，必将影响到移架的距离以及工作面的空顶距离。鉴于这些存在的问题，必须进行相应改进才能满足生产需要。

5、改进液压支架连接头结构

①根据实际使用情况对连接头结构进行相应的改进，就是将连接头改为了铆焊结构设计。具体如下图：

其中1为连接耳板（推杆），2是输送机连接的耳板，3是加强肋板。

在本研究结构设计中采用的是Q345板材，使用数控切割下料，能够满足各种比较复杂形状的下料要求，其中两种连接的耳板都使用了互相交错对接箱型结构，还使用2到3快肋板相互进行连接，不但具有良好工艺性能还有可靠焊接强度，大幅度降低了制造成本。这种改进技术投入到生产使用中，以使用效果良好、性能可靠受到使用者一致好评。

②经过改进之后的连接头具有如下一些优点：1）方便制造，中间连接板的断面能够随着切割的各种形成曲面结构，不但降低了互相磨损还提高了连接的精度；2）节省了原材料的投入降低生产成本；3）选材的要确保塑性、强度硬度以及韧性具備良好性能。

6、结束语

对液压支架连接头结构进行巧妙的改进，有效的增加了连接头质量，降低了断裂现象与严重变形现象，方便了生产降低了因接头损坏而带来的停机损失。而且这种设计不但方便用户还带来社会效益，极大满足了生产上对液压支架结构需求，具有十分广袤的应用前景。

参考文献

[1]高昆.液压支架连接头结构研究[J].河北能源职业技术学院学报,2008（2）:165-168.

[2]李金花.液压支架连接头结构设计探讨[J].煤矿机械,2006（7）；179-182.

[3]刘齐,卢云杰.液压支架结构件焊接防变形支撑间距初论[J].煤矿机械,2009（11）:27-29.

[4]杨家山.液压支架连接头的模具设计及热处理工艺研究[J].魅力中国,2010（13）:165-167.

试析煤矿用液压支架焊接技术 第7篇

现在煤矿用的液压支架是煤矿综合机械化开采的主要设备之一, 它除了液压元件以外的部分剩余的基本上都是形状复杂的箱形焊接结构件。所以这样来说, 焊接技术的实施是整个煤矿用的液压支架制造中的最为主要的加工工艺。但是, 随着目前液压支架正朝着大工作阻力、超强稳定性、电液控制智能化的方向发展, 液压支架结构件的焊接质量直接影响着煤矿的安全生产, 因此制定合理的液压支架焊接工艺就显得尤为重要。

2 液压支架焊接材料的选择

一般地我们国产的液压支架大多数情况下对材料的选择有一定的标准。首先是要求焊缝金属在焊接状态下要有接近母材的力学性能, 这样有利于提高接头的综合性能。其次是焊接材料的选择采取“等强”原则与“低1-2级”的原则相结合, 保证焊缝塑韧性。因此选择焊接材料时一定要保证焊缝的强度、韧性和塑性等性能综合符合设计要求。按“等强”原则选择焊接材料是传统的焊接材料选择理论, 这样才能有助于确保液压支架由较高的焊接稳定性, 确保实际生产中得以使用。

3 焊接电流电压气体流量的选择

一般地焊接电压会直接影响到焊缝的宽度, 电流也会影响焊缝的深度, 如果控制不好这些就会影响焊缝成形, 焊接气孔并最终影响焊缝力学性能。

而对于准1.6mm的焊丝选用的焊接参数如下:焊接电流350A~400A, 焊接电压35V~42V, 焊接速度400mm/min~480mm/min, 气体流量20L/min~25L/min, 直流反接焊接。下面文章分别给出它们三者之间的对比参数, 如图1、图2所示。

4 焊前预热

根据碳当量法, 当母材WCE≥0.45%时, 我们应进行对其适当预热。由于支架结构件板材较厚, 是屈服强度≥670MPa的低合金高强度结构钢, 所以预热温度≥150℃。结构件预热可防止裂纹, 降低焊缝及热影响区冷却速度, 减小内应力。为保证受热均匀, 在部件装配、点焊后, 采用整体预热方式进行预热, 预热后及时焊接。

5 焊接顺序

在焊接时候我们要采取必要的焊接顺序来确保焊接的质量。一般地应该按照四周主筋板、后其他筋板, 先纵焊缝后横焊缝, 先里后外, 同时采取对称交错的方式进行。

6 过程控制

在具体焊接时候我们要确保打底层2mm~3mm, 然后再根据焊脚大小再分为1~4层的焊接成形, 而对于小于10mm的焊缝及单边V形坡口影响不大的焊缝可以采用船型焊接。另外所有的焊缝都尽可能地采取平焊。对结构件中预留的应力释放孔可以不焊接。当液压支架的焊角高度≥10mm, 坡口深度≥12mm时, 我们有必要采用多层多道的焊接方法。如果说焊角高度在10mm~12mm时, 可采用2层4道, 14mm~18mm时可采用3层6~8道, 我们在液压支架焊接时, 采取与平面成45°角的焊接架上进行, 并把握好焊接角度。

7 做好检验记录

检验记录一般包括母材及焊接材料的复检报告, 焊接材料的合格证明, 液压支架焊接接头性能试验报告, 及支架结构件尺寸及形位公差检查记录等, 检查完做好记录存档, 以备有据可查。

结语

煤矿用液压支架作为一种液压动力装置, 其利用液体的压力所产生的支撑力来进行工作, 是现代各施工企业在施工过程中不可缺少的配套设备。但是由于液压支架结构较为复杂, 所以其焊接工作量较大, 焊接工作质量的高低直接决定了液压支架制造的质量, 也会对工程安全产生较大的影响。所以作为煤矿企业液压支架方面的焊接或操作人员要切实做好这方面的焊接技术工作, 确保焊接质量就很重要了。

参考文献

[1]侯慧锦, 王秀云, 张新语.液压支架立柱、千斤顶制造的质量控制[J].煤矿机械, 2014 (01) .

[2]冯占淼, 李臣阳, 赵快乐.液压支架焊接技术研究现状[J].焊接技术, 2013 (11) .

[3]杨国梁.液压支架结构件焊接工艺研究[J].装备制造技术, 2012 (01) .

煤矿液压支架的管理与维护方法 第8篇

一、煤矿液压支架经常出现的主要故障

煤矿液压支架作为煤矿上一种常用的防护设备, 其故障是千奇百怪的。即便如此, 只要找出故障所在, 加以分析, 便能准确快速地进行修理。煤矿液压支架常见故障有以下几种:

1) 供液问题。有时煤矿液压支架会出现供液问题。有时可能是供液的管道堵塞, 或弯折, 造成立柱不能伸缩或者前樑千斤顶伸缩速度减慢;有时可能是液泵出现故障, 导致流量减少;有时可能是工业管道的的活塞部位的密封圈老化或卡住, 以至于堵塞供液软;还有一种可能就是煤矿液压支架的立柱或千斤顶的内部缸体变形, 使内部压强不稳定, 导致液体流量不定。以上几种情况都会使煤矿液压支架的供液出现问题, 这些问题主要归在立柱和千斤顶的故障范畴。

2) 装卸问题。除了容易出现的供液不足的问题, 煤矿液压支架还有一种常见问题, 那就是装卸出现问题。装卸出现问题一般可能由于以下几点:

a.立柱的内部导向套被腐蚀或扭曲造成损坏;

b.立柱的内部密封组织损坏, 造成泄漏;

c.煤矿液压支架下活塞杆卡住或缺少润滑;

d.煤矿液压支架立柱内部压强不稳定, 使液压不稳定, 造成流窜。

以上几种情况是由于立柱或千斤顶的种种问题而导致的煤矿液压支架无法装载或无法卸载, 造成工程的延期, 这种故障统称为装卸故障。

3) 操纵问题。除了以上两种情况之外, 在操纵煤矿液压支架时也容易出现问题, 最常见的就是操纵杆或操纵阀失灵。造成操纵杆和操纵阀失灵的原因一般是由于煤矿液压支架缸内密封性不严, 缸内进入空气, 造成空气在缸内流窜, 影响操纵杆和操纵阀的灵活性;或是煤矿液压支架内的气体泄漏或气体不足, 无法带动操纵杆和操纵阀的运动。以上这种由于进入空气或气体不足造成的故障都应算在操纵故障之中。

不管是哪种故障, 只要出现了部分零件失灵的情况, 就应该尽快修理, 以免拖延修理造成灾难。

二、煤矿液压支架的维护方法

上面提到, 煤矿液压支架容易出现的问题是五花八门的, 任何一个小零件的损坏或缺失都有可能造成整个煤矿液压支架出现故障。所以为了避免煤矿液压支架频繁地出现故障, 对于煤矿液压支架必须要及时保养和维护, 这样才能发挥煤矿液压支架真正的作用, 降低煤矿液压支架的故障发生几率。下面就介绍几种煤矿液压支架的维护方法。

1) 选购阶段。在选购煤矿液压支架时必须要擦亮眼睛, 购买正规厂家生产的有质量保障和售后服务良好的煤矿液压支架。煤矿液压支架关系到煤矿工作人员的生命安全问题和采矿设备的保护问题, 所以在煤矿液压支架时不能掉以轻心, 为了一时的利益而去购买质量低劣的产品。

2) 使用阶段。在使用煤矿液压支架的过程中, 要注意对煤矿液压支架的保养。煤矿液压支架由立柱、千斤顶、内缸、操纵杆和操纵阀、气体和内部液体等等复杂的部分组成。每一个部分的保养及维护方法都是不同的。为了煤矿液压支架的每个环节都不出现故障, 需要对煤矿液压支架的各个部分分开进行保养。

一是煤矿液压支架立柱中的内部导向套要及时检查是否有穿孔或裂纹, 如果有要及时修补或更换;

二是定期检查煤矿液压支架内缸中的瓦斯气体量是否充足, 如果不充足要及时充满;

三是定期检查煤矿液压支架内部的橡胶零件和金属零件, 防止煤矿液压支架内存在老化或生锈的橡胶零件和金属零件, 如果有老化的零件就会使煤矿液压支架的内部瓦斯漏气或进入空气;

四是注意操纵杆和操纵阀的使用规范, 在感觉操纵杆和操纵阀干涩难以推动时, 就要及时上润滑油, 以免造成操纵杆和操纵阀金属部分生锈卡死。

五是保证煤矿液压支架内部的供液管道的畅通, 防止供液管道堵塞或泄露。

3) 装卸存放阶段。在装卸煤矿液压支架是必须要注意做好防护工作, 不要使煤矿液压支架受到撞击、摔在地上或被重物砸到, 这些外来作用力都有可能给煤矿液压支架造成损坏, 从而出现故障。拆卸煤矿液压支架时, 要轻拿轻放, 避免煤矿液压支架与其他物品的碰撞。

如果煤矿液压支架使用完毕存放起来时, 需要定期地对煤矿液压支架进行检查, 防空液压支架支架内部的水, 否则在天气冷的时候水结冰会冻裂煤矿液压支架的立柱和工业软管。

三、煤矿液压支架的管理方法

现在煤矿液压支架已经成为煤矿生产现代化的必备设备, 也是煤矿作业人员生命安全的保障。所以煤矿液压支架现在已经成为煤矿施工过程中必不可少的部分。所以这就要求企业对煤矿液压支架进行有效管理。因为煤矿液压支架价格昂贵, 容易损坏, 所以在运输、使用、存放的过程中都必须要注意保护其不受外来作用力的损坏。在操作煤矿液压支架时要注意规范操作, 严格按照煤矿液压支架的操作流程进行操作。定期对煤矿液压支架进行检测和维修, 发现故障马上进行修理。使用完之后立即将煤矿液压支架内的水排放干净, 要有一个科学合作的保养计划定期进行保养, 并且要把液压支架存放在干燥通风的地方。只有这样维护和管理煤矿液压支架, 才能使煤矿液压支架的使用寿命增加, 从而减少企业成本的输出。

四、结语

使用煤矿液压支架是保障施工安全的有力措施, 能够有效地提高工程的工作效率。所以对煤矿液压支架的修理、保养、维护与管理也是极其重要的。保护煤矿液压支架, 使其大于应有的使用寿命, 可以有效减少企业在安全措施方面的投入资金, 从而节约企业的成本输出。所以企业必须要对煤矿液压支架的日常修理、保养、维护与管理重视起来, 加强对煤矿液压支架的监管, 以提高企业自身的经济效益。

摘要：煤矿液压支架是煤矿在开采过程中使用的必备设备, 是在开采煤矿时为了保障工作人员的安全和采矿设备不受损坏的前提下、以顺利采矿为目的的一种防护设备。如果对煤矿液压支架的管理与维护不力, 那么有可能会造成人员伤亡和采矿设备损坏, 所以煤矿液压支架的管理与维护显得尤为重要。我们必须要对煤矿液压支架的管理与维护方法了如指掌, 才能杜绝潜在的安全隐患和财产损失。

关键词：煤矿液压支架,管理与维护,采矿作业

参考文献

[1]董绪超.煤矿液压支架的管理与维护措施[J].煤矿机械, 2011.

[2]李涛涛.煤矿液压支架常见故障及维护方法[J].现代矿业, 2014.

煤矿液压支架 第9篇

1 工作面基本情况

2306工作面切眼长度为172.5m (中—中) , 设计回采长度为1433m, 平均煤厚6.34m。采煤方法为倾斜长壁式综采低位放顶煤一次采全高, 并用全部垮落法管理顶板。采煤机采高3m。

2306运巷为5×3.5m (宽×高) 矩形断面, 全锚网支护。

顶板支护:采用335#钢锚杆配合树脂药卷加长锚固, 并用锚索补强。锚杆等间距布置, 每排6根, 间距900mm, 排距1000mm。锚索以“2-0-2”形式隔排布置, 分距巷中两侧900mm各布置一根, 间距1.8m, 排距2m。两帮锚杆采用等间距布置, 每排4根, 间距1 000mm, 排距1 000mm。

2 ZQL2×4000/18/35型超前液压支架和ZFT16000/19/38型端头支架主要技术特征

2.1 超前液压支架

该支架为左、右两架组成一组, 两架之间顶梁间由防倒千斤顶连接。每一架由前后两节组成, 前节的顶梁后部与后节的中间梁相连, 前节的底座后部与后节的底座前部通过连接头、移架千斤顶相连, 前后节互为依托, 左、右交替行走达到移架的目的。支架主要技术特征如表1所示。

2.2 端头支架

该端头支架为两架一组, 两架对称布置, 与工作面及过渡支架配套使用。后部采用四连杆机构, 转载机在两架中间, 两架底座前各设置千斤顶, 与转载机的推移座连接, 用以推转载机, 拉端头支架, 保持与工作面支架同步前进。两架之间顶梁由防倒千斤顶连接, 调节架间距。支架主要技术特征如表2所示。

3 配套设备及移架流程

3.1 配套设备

(1) 前部输送机SGZ830/800; (2) 后部输送机SGZ830/800; (3) 转载机SZZ-960/250; (4) 破碎机PCM-2200; (5) 正规支架ZFS6000/17/33; (6) 排头支架ZT6500/19.5/34; (7) 过渡支架ZFG4000/21.5/34。

3.2 移架流程

在采煤机割煤距机头50架前, 将超前支护支架移出, 采煤机割透机头后移动端头架。

超前支护支架移动顺序:移动超前1#左架→移动超前2#左架→移动超前3#左架→移动超前1#右架→移动超前2#右架→移动超前3#右架。超前液压支架移动步距为1.7m, 移动周期为两个正规循环作业。

端头支架移动顺序:采煤机割通机头退刀→移架、推前溜、拉后溜→移动端头左架→移动端头右架→推移转载机。端头架和转载机移动步距为0.8m, 移动周期为一个正规循环作业。

如下图所示:

4 使用效果分析

我矿2306工作面使用超前液压支架和端头支架, 于2013年3月2日开始回采。截止目前该支架完全满足2306运巷超前支护的要求, 实现了工作面超前支护的机械化, 在采煤技术、安全和生产效率方面具有巨大的进步, 具有显著的经济和社会效益。

4.1 支护强度大, 其支护强度远大于单体柱棚支护, 通过顶板压力大的区域时可提供较高的支护强度。

4.2 工人劳动强度低, 安全系数高。端头工人员配额减少1人, 超前液压支架和端头支架的移动只需要一个人操作液压阀组即可全部完成。劳动强度低, 安全系数高。

4.3 实现了运巷和排头架顶煤的回收, 运巷顶煤经过超前支架和端头支架的反复支撑后趋于破碎, 通过在端头处剪顶网和开合尾梁的护顶板将运巷顶煤放至转载机的尾段。限于顶板残留的锚杆仍有支护强度, 顶煤回收率较低。通过排头架尾梁后部剪网放煤后, 加速了运巷顶板的失稳, 同时实现了排头架和端头架的放煤, 提高了顶煤的回收率。回收率可达50%, 根据2 306工作面情况, 可实现多回收顶煤3.23万吨, 按照吨煤利润200元计算, 可实现利润646万元。

4.4 减少了支护材料的浪费, 由于单体柱棚支护的大板在老塘难以回收, 浪费严重。该支架的使用可节约大板成本300元/m, 按工作面回采长度1443m计算可节约成本43万元。

摘要：本文结合漳村煤矿2306工作面实际情况, 详细介绍了ZQL2×4000/18/35型超前液压支架和ZFT16000/19/38型端头支架在工作面的应用情况和应用效果分析, 对今后在煤矿中相似工况下应用该种支架具有一定的借鉴意义。

关键词：煤矿,工作面,端头支架,超前液压支架

参考文献

[1]赵鑫炎.超前支架在综采工作面的应用[J].山东煤炭科技, 2010 (04) .

[2]马建军.单体柱π型钢替棚工艺在豫能矿的应用[J].煤, 2011 (09) .

[3]张涛.特厚煤层综放工作面超前液压支架的应用[J].煤矿机械, 2013 (09) .

[4]马文刚.豫能矿采面上、下付巷替棚及维护实践[J].科技与企业, 2012 (17) .

[5]张江林.超前支护支架在放顶煤工作面回风巷中的应用[J].煤矿开采, 2010 (05) .

煤矿液压支架结构设计与受力分析 第10篇

1 煤矿液压支架的概念及认识

就目前来说, 现在的煤矿液压支架主要是由支柱、底座、顶梁、掩护梁、前后连杆及挡矸板等组成的, 并且是由钢板焊接成箱体的整体结构。它主要用于水平面和小于等于10度的缓倾斜厚煤层沿底板一次放顶煤采全高开采的长壁综采工作面, 也适用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面。

在这里, 一方面笔者认为煤矿液压支架是煤矿领域中综采设备的重要组成部分。它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板, 隔离采空区, 防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机配套使用, 实现采煤综合机械化, 解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾, 进一步改善和提高采煤和运输设备的效能, 减轻煤矿工人的劳动强度, 最大限度保障煤矿工人的生命安全。

另一方面, 煤矿液压支架是外来物, 也就是说我国开始是没有液压支架的, 国外发明了这样一个煤炭生产的设备叫“hydraulic supportt”or“powered suppor”, 然后才在我国兴起, 并被矿山企业称为液压支架。

从液压支架的原文单词我们可以看出, 这主要是做支护作用的, 是利用液压传动的原理, 实现各种运动来做顶板支护作用的一种设备。它主要作用是支护顶板, 维护安全作业的空间等等。

2 煤矿液压支架的结构

上面已对煤矿液压支架的概念和认识做了阐述, 下面对它的结构做一说明。如果按其组成部分, 即其结构为其概念的话, 那么我们可以这样说:煤矿液压支架是一种以液压为动力, 由液压缸和液压阀等液压元件和其他金属构件组成的一种支护设备。

如果按照概念意义来说, 液压支架是由以下几个部分组成:承载构件、执行元件、控制、操纵元件和辅助装置。下面笔者对每个组成部分做一一概述。

承载构件:顶梁、掩护梁等。顶梁与顶板直接接触, 承受顶板上作业面岩石的压力;掩护梁, 阻挡冒落的岩石进入工作面, 并承受其压力, 从而承受顶板水平推力的部件;底座与底板接触, 传递并承受顶板压力。

控制、操纵元件:操纵阀、隔离阀等各种油缸的控制阀。操纵阀是用来操纵支架各种动作的阀, 是液压支架的指挥元件。

执行元件:各种千斤顶和立柱。立柱是支撑在顶梁和底座之间或者间接承受顶板负载的油缸, 是液压支架主要的动力习性元件, 它的结构强度和形式决定了支架的支撑力大小和支撑范围。

辅助装置:除了以上三种构件, 剩下的都是辅助装置。包括推移装置、复制装置、护帮装置、防倒 (滑) 装置、喷雾照明等等。

但不管怎么来说, 煤矿液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。采面矿压以外载的形式作用在液压支架上。在液压支架和采面围岩相互作用的力学系统中, 若液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力正好同一直线, 则该液压支架对此采面围岩十分适应。

3 煤矿液压支架结构设计与受力分析

这一部分主要从四连杆机构设计计算;液压支架平面受力分析;液压支架空间受力分析等方面加以说明。供同行参考。

3.1 四连杆机构设计计算。

在这首先是输入数据。这包括支架的最大高度和最小高度;掩护梁上L4、L18段的长度。其次是输出数据。这主要包括计算出四连杆机构的前连杆、后连杆、掩护梁的长度尺寸及前连杆的的位置坐标X3、Y3。

3.2 液压支架平面受力分析。

为了更形象于说明其情况, 笔者在此用文字和图形的方法来加以说明, 具体如 (图1) 。

从图1我们不难看出, 通过每一个四连杆机构所构成的液压支架在给定的工作阻力下的受力情况, 即能够计算给出前后连杆、立柱千斤顶、平衡千斤顶在任意位置的受力情况及底座所承受的比压。从而可以对比优选。

3.3 在AutoCAD下模拟整体支架升降运动。

笔者按照支架参数切换到“CAD下模拟整体支架升降运动”程序。点击“生成图形”按钮:自动生成支架各运动部件的图块。或者自己动手在CAD下绘制出顶梁、掩护梁、前、后连杆、底座的图块。点击“运行”按钮:按程序提示可在CAD下组装成整体支架, 并在CAD下自动模拟整体支架的升降运动。可以看到支架的整体设计效果。

4 煤矿液压支架的未来发展

根据笔者的不完全分析, 目前我国大型采掘设备面临激烈的市场竞争, 预计到2015年我国煤炭行业将达到3.5万亿元左右的产业销售规模。受我国煤炭开采行业快速机械化的推动, 笔者认为煤炭开采机械设备的需求规模到2015年将会达到301亿元。

这样来看, 我国煤机成套的竞争才刚刚开始, 装备成套化的发展前景十分广阔。通过政策调整和市场导向, 国内煤炭生产逐步朝高产、高效、安全方向发展, 煤矿技术设备正在向重型化、大型化、强力化、大功率和机电一体化发展, 市场需求不断增加。由此可见煤矿液压支架增长率将越来越大, 高端化已成为液压支架行业的发展方向。

摘要：煤矿液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设进行顶板支护和管理的一种液压动力装置, 是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。文章根据笔者多年来在这一方面的心得体会, 简述了它的概念及对这方面的认识, 在此基础上论述了它的结构设计及受力分析。

关键词：煤矿设备,液压支架,结构设计,受力分析

参考文献

[1]刘瑞红, 王素玉, 钱泽鹏.SZL-1000/300型液压支架试验台的研制[J].机电信息, 2011 (12) .

[2]梁超.基于SolidWorks的液压支架四连杆机构变参数化仿真分析[J].矿山机械, 2011 (3) .

[3]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].煤炭技术, 2011 (2) .

[4]王悦勇, 薛仁龙, 李景辉, 魏栋梁, 柳佳岐.液压支架的可视化设计[J].矿山机械, 2010 (9) .

大倾角液压支架防倒防滑技术研究 第11篇

【关键词】大倾角；液压支架；防倒滑

1、引言

随着我国资源的日益枯竭，煤层开采的赋存条件趋于复杂，各种不利于煤层开采的不利因素逐步增多。目前，大倾角煤层开采作为特殊煤层开采的方式之一，面临着随着煤层倾角的增大，液压支架高度的增高，液压支架的倾倒倾向加大，沿工作面倾角方向下滑的倾向加大。增加因综采面液壓支架倒滑产生生产事故的概率。因此，对于大倾角采煤工作面来说，考虑液压支架的防倒防滑滑问题就显得尤为重要，着手液压支架的防倒防滑技术研究是保障煤矿安全的重要课题。

2、液压支架防倒防滑技术研究

杜绝液压支架下滑的问题，则必须使工作中的支架支撑位于在顶底板之间。通常产生支架倒架的情况多是由于顶板非正常形态导致。上方顶板冒空，局部顶板完整性差，再或者存在向下移动空间，在当垮落产生时，这个倒向力的显现使支架倾倒。因此，支架防倒防滑技术问题的产生，基本上是当支架脱开顶板时出现的。针对上述分析，在大倾角工面支架上可靠的防倒、防滑装置，实现支架动、静态防倒防滑。如图1所示：（1）在顶梁和掩护梁两侧面千斤顶3和导向杆，每两个千斤顶为一组，设计在同一轴线套筒2内，分别控制两侧护板1。（2）侧护板导向杆，每两个为一组，设计在同一轴线套筒内，内置弹簧，分别连接两侧护板。（3）两个千斤顶5、导向杆6和一个防滑梁4构成了防滑底调装置，置于支架底座内。支架底座的结构及尺寸决定防滑梁的形状和尺寸构，设计在支架底座侧面，形状成梯形。由防滑梁将两个千斤顶和导向杆连成一体。

2.1支架防倒技术研究

通常情况下，当支架的重心铅直线在支架底座内，支架是不会倾倒；如果铅直线在底座外部，支架就会倾倒。液压支架的倾倒角为一敏感的影响因素，工作面的倾角大小直接决定了支架工作的稳定性，在设计工作面布置防支架倒滑措施中，支架极限倾倒角为重要的考量指标。一般而言支架极限倾倒角可设定为24.2°，液压支架倾倒会产生于倾角大于20°的综采面。当工作面倾角在25°左右时，可以采用伪斜方式布置工作面。所以，工作面实际倾角等于或大于倾倒角时，则支架就需要加防倒装置，其主要措施包括：（1）布置液压支架时，确保支架间的紧密度，减小顶梁间间隙，使它没有倾倒的空间；支架侧护板千斤顶、侧推弹簧使支架顶梁相互靠紧，止倒架。（2）增设调架千斤顶，当支架出现倾倒倾向时，以支撑顶板的相邻支架作支点，及时采用千斤顶调整该支架位置。

2.2支架防滑技术研究

支架下滑力与支架摩擦力相互作用的结果决定了支架行进方向，当摩擦力难以克服支架的下滑力时，则支架下滑就难以避免，如果摩擦阻力能够抵挡支架下滑力，则支架的正常形态能够得到保证。而支架的下滑力大小均和工作面倾角有关，一般而言，18.6°被认为是支架下滑的极限角。实际生产中，当倾角过大时就要采取相应的防滑措施。具体措施主要有：（1）伪斜工作面是有效减小工作面倾角的布置方式，应适时积极采用，减小工作面倾角。（2）采用全程导向，要严格控制推移杆和底座间隙，控制输送机下滑。（3）控制输送机的位置。输送机位置变化必然影响支架的形态，支架推移杆连接于刮板输送机，输送机和支架连接的耳子控制支架位置。因此，输送机下滑必然带动支架下滑、同样输送机上窜也带动支架上窜。使用中，输送机的位置调整可应先推机头，可以使输送机上窜，先推机尾可以使输送机下滑。（4）加装防滑千斤顶，以有初撑力的支架为支点，可以控制支架的形态和改善移动方向。（5）设置防输送机下滑装置，避免因输送机下滑影响到支架形态的稳定性。通过控制防滑千斤顶动作，推移输送机。

3、大倾角液压支架防滑防倒措施

（1）防止支架下滑采用伪斜工作面布置，下端超前的伪斜采面更加有效防止支架下滑，是液压支架防倒滑优先采用的布置方式。及时调架作为采高增大的伪斜工作面重要的技术措施，可有效调整架间距离不均，防止因采高过大导致支架歪斜概率。（2）安装活动侧护板带有活动侧护板的掩护型支架顶梁和掩护梁上的活动侧护板可以起到导向、调架、防倒、防滑的作用。当倾角较大时，需要加大活动侧护板的液压推力，并采取两侧可活动的结构。（3）安装导向杆、导向腿、导向轨等机械导向装置。支架的底座安装导向杆，用于导向，在移架时控制方向。同时，架间调整利用调架千斤顶，设置在相邻支架，在移架过程中对支架行进调整。导向腿装与输送机或推移梁相连，安置在相邻支架的底座，可保持支架间距和控制其移动时方向，并兼具相当的防滑特性，被用来控制整体移动的支架。导向轨和装在支架上的调架千斤顶一起，起到导向防滑和调架的作用，安装在底座间。但要注意的是，在煤层倾角较大时，这几种装置不能完全消除走偏现象，其运行的效果取决于导向装置的配合间隙，常需配合液压调架装置使用，才能获得较好的效果。（4）安装防倒防滑千斤顶：为了阻止支架的滑倒，可采用防倒或防滑千斤顶的方式，这类千斤顶均安置在液压支架上、能够在移架时提供推力，以防止支架下滑，倾倒，并进行架间调整。另外，可活动侧护板也可用于架间防矸和调架作用，而此类侧护板均安装在掩护支架上。

4、支架防倒防滑措施

综上所述，对于煤层倾角较大，垂直层面的分力减小，平行层面的分力增大，所以，支架工作过程中，易发生倾倒和下滑。采取措施：（1）支架分组联合 四架一组分组联合是有效的支架组合，在增加支架稳定性的同时能够维持支架原有的灵活性，能够有效控制支架的倾倒和下滑。（2）采用仰斜布置 采面下部超前，安装支架时，保证支架形态垂直于采面排列；仰斜推进是确保支架合理形态的推进方式，其仰角保持2～5°为宜，在特殊情况下，采面和支架仰角可适当增大到8～10°，当然倾角过大不利于工作面的正常推进，严重时甚至产生煤壁片帮，架内窜矸等严重问题。（3）为了便于调架，合理的组间间隙 在安装支架时，组与组之间要留有合理间隙给支架调整提供空间。移架过程可以进行架间间隙的调整，调架千斤顶可在必要时调架。（4）及时调整移架的方向 确保支架移动方向的正确性，如果支架的仰角大于或小于规定范围，不利于支架的正确状态维持，结果将使得支架产生上升、下滑。

5、结语

对于大倾角煤层的工作面，因煤层倾角过大给生产带来的诸如支架倒滑不利后果。特别是当倾角大于35°时，支架极易下滑、倾倒，严重影响其稳定性，同时向下滚落的煤矸会冲击支架的尾部，破坏支架的稳定形态。因此，除上述提出的相关技术措施外，积极的开展相关支架防倒滑技术研究，必将有利于煤矿安全、高效发展。

参考文献

[1]王泽磊，曹连民，刘有芳.大倾角液压支架防倒防滑研究[J].煤矿机械，2008，03：34-36.

[2]魏永启，徐志强.大倾角综放工作面支架防倒防滑技术分析[J].煤矿支护，2014，01：50-51.

作者简介

煤矿液压支架 第12篇

1 电液控制系统功能分析

1.1 自动控制

传统的采煤系统中,人工操作部分占据着主导地位,人工控制方式工作效率比较低,同时受到不同的自然因素、人为因素的影响。电液控制系统的应用,其与传统的采煤系统相比,最为突出的功能就是采煤控制自动化。在自动化控制基础上,能够实现支架顺利安装,降低工作人员的工作压力。该电液控制系统中,自动化控制设备主要包含了PM31控制器、压力传感器、行程传感器等装置,这些装置在该电控系统中的作用不同,但是缺一不可。实现科学化、自动化的采煤,需要这些装置之间相互配合[1]。

1.2 顺槽控制

在采煤井下的作业中,也需要进行施工控制。顺槽控制功能主要体现在井下。在计算机操作下,能够加快各个部件之间的监控与调试。井下自动控制系统与顺槽设备之间相互衔接,对每一个环节的控制作业进行全面的调整,保障各个工艺流程顺利完成。

1.3 设备控制

设备控制功能实际上来源于远程设备控制,由于煤矿开采与其他类型的作业不同,其作用环境十分的恶劣,并且在井下的难以掌握作业情况。设备控制主要借助地面监控主机光纤MODEM与井下中心控制主机通信。在这样的方式下,能够保障设备控制人员不需要下井就能够实现对工作环境设备的控制。远程设备控制在提升采煤效率的基础上,促进了生产线能够流畅运行[2]。

2 煤矿开采液压支架电液控制系统硬件分析

2.1 输入信号的硬件电路设计

在液压支架电液控制系统的硬件设计中,输入信号的硬件电路设计是重点内容。只有输入信号的电路系统功能完好,控制系统才能够在对最短时间内接收到作业信息,并且做出相应反映。在本文中煤矿开采液压支架电液控制系统中,输入信号的电路中,主要包含了急停信号、闭锁信号、接近开关和是保护4种开关量输入信号。这些不同的开关量的功能不同,急停和闭锁主要是由控制器前面板上的按钮进行控制,当按钮按下时,输出0V的低电平。当采煤工作面出现故障时,或者是处于紧急情况时,系统中的急停后者是闭锁将会自动被激活。

2.2 输出信号的设计

在输出信号端的设计中,控制设备CPU输出信号,该信号被传输到电平转换电路上。接下来系统中的上拉电路将会驱动控制电路输出信号,进而电磁先导阀开启。一般情况下,电磁先导阀开始工作时,瞬间电流能够达到160m A,当电流稳定之后,实际电流就会下降到65 m A左右,而CPU的实际输出信号高电平则被设置为3.3V。为了保障系统的电磁先导阀组能够实现稳定且可靠的工作,其主控CPU采用电平控制方式[3]。

2.3 通信接口的硬件设计

电液控制系统硬件系统中,通信接口的硬件设计中,采用两种不同的接口形式,分别为SPI和RS485两种。一般情况下,支架控制器内部中,为了保障系统的安全,需要采用SPI通信接口方式。然而在液压支架控制器之间,或者是在支架控制器与端头控制器之间,需要采用RS485通信接口方式,经过实验证明,这两种不同的接口通信方式在实际应用中能够保障电液支架动作控制及时准确。

3 煤矿开采液压支架电液控制系统软件分析

3.1 输入输出开关量的软件设计

在本文所研究的液压支架电液控制系统软件分析中,涉及了四个开关输入信号,分别为:急停、闭锁、接近开关、保护。在C51单片机的中断系统设计中,存在着这样的一个规律,那就是单片机的外部中断系统中断信号的优先级最高,对于信号所做出来的响应速度最快。基于这样的道理,在煤矿开采液压支架电液控制系统软件设计环节中,为了保障系统能够在设备出现故障的第一时间做出反应,在本设计中,也将该四个开关量输入信号分配到外部中断口当中,并且将系统按钮设置在控制器的前面板上。假设系统中出现紧急情况时,操作人员就可以及时按下按钮,控制器发出紧急信号时,那么整个工作面的控制器将会迅速的停止作业[4]。

3.2 A/D信号转换软件设计

以STC12C56系列的单片机为例进行分析,该类型的单片机自带A/D转换、EEPRON功能。一般情况下AD精度位数为10,带有8个通道,在实际的速度转换上比较迅速,都能够实现100k Hz以上。在这样性能下的AD,其自带功能比较多,具有系统温度检测、电池电压检测、光线检测以及频谱检测等诸多功能。良好的AD功能能够对实际照明环节中的温度进行检测,通过光敏效应分析出系统温度情况。当温度过高时,能够直接向系统发出警报。在井下作业的视频信息和音频信息被采集到之后,需要根据音频信息和视频信息进行井下环境分析。在井下环境分析中,能够利用井下红外视频影像分析出井下温度,并且从音频信息的数据分析中,得出井下深度、巷道的粗糙程度等。在环境数据采集系统中,放置温度传感器以及多种气体的传感器,经过放大电路,将这些信号AD转换电路中进行信号转换[5]。

4 结论

传统的采煤系统中,人工操作部分占据着主导地位,人工控制方式工作效率比较低,同时能够受到不同的自然因素、人为因素的影响。电液控制系统的应用,其与传统的采煤系统相比具有自动控制、顺槽控制、设备控制等功能。在本文中对煤矿开采液压支架电液控制系统的硬件系统和软件系统设计进行研究,分析系统的各个组成部分和具体功能。

摘要：近年来,随着煤矿资源的需求逐渐提升,煤矿开采备受关注。现今的煤矿开采早已摆脱传统的开采模式,引入很多专业化、智能化的开采设备,这些设备的应用提升了煤矿开采效率。液压支架电液控制系统是一种新型的采煤设备,对于其系统的研究,能够推动煤矿开采的发展。

关键词：煤矿开采,液压支架,电液控制系统,研究

参考文献

[1]王宝琴.谈煤矿开采液压支架电液控制系统[J].煤炭技术,2011,08:13-15.

[2]郭科伟.液压支架电液控制系统的研究与实现[D].重庆大学,2012.

[3]蒋春悦.煤矿自动化工作面液压支架电液控制系统支架控制器的优化设计[D].太原理工大学,2014.

[4]马建保.自动化工作面液压支架电液控制系统隔爆兼本安型集控计算机的开发[D].太原理工大学,2014.