论文部分内容阅读
[摘 要]在煤矿生产设备中，液压支架是其中的组成构件之一，对煤矿安全生产有着重要作用。一旦液压支架出现故障，就会对煤矿安全生产、经济效益等造成不利影响。针对液压支架故障进行分析，并提前制定安全防范做事，对于稳定煤矿生产、提高煤矿经济产出有着直接影响。本文将重点分析煤矿生产当中液压支架出现的常见故障，并进一步探讨故障排除和日常维护技术，旨在为提高煤矿安全生产水平提供更有价值的理论参考。
[关键词]煤矿生产；液压支架；日常维护；故障分析
中图分类号：TD355.47 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0032-02
煤炭经济是国家经济发展中的重要元素，在经济发展中具有战略地位。但是一直以来，矿井支架安全问题对煤炭产业发展形成了极大困扰。基于此，液压支架的开发和应用，对于煤矿生产安全而言具有历史性的发展意义，不但从根源完善了安全生产环境，同时也为煤矿生产效率的提升创造的安全保障，使煤矿生产模式有了根本性改观。液压支架性能的高低对采煤安全有着重要影响，因此需要对其常见故障及故障形成原因进行深入分析，在控制生产成本的同时，还有利于提高煤矿安全生产效率，构建更安全、更高效、更和谐的煤矿工作环境。
一、煤矿液压支架的日常维护要求
为确保煤矿工作的正常进行，有效增加支架应用寿命，管理人员需要做好支架的常规维护工作做，具体措施有：
1）对漏矸的浮煤要进行及时清理，避免浮煤淤积，消除对各零部件的破坏作用，保证顺利移架？
2）对结构件内部的连接销轴进行检验，保证开口销、D形销、弹簧销等销件配备齐全，如发现问题要进行及时处理。
3）检查液压支架结构件、受力原件是否有损坏变形问题，环缝是否裂开，如有问题要及时修缮。
4）液压系统？检查管路连接是否规范，立柱、接口、千斤顶等保证无漏液。如果胶管、O型圈等出现划伤或者开裂，要及时对其进行更换。如果阀体出现漏液，就需要成组进行更换，采取井上检修措施，根据技术规范和检测要求对其性能进行全面测试，达到合格水平后才能继续井下使用。泵站油箱及其内部支架需要每月进行一次过滤器清洗。定期检测乳化油、水质，确保质量符合运转要求。备用立柱、软管以及千斤顶、管道附件的各个接口需要进行严格密封，以避免在运输或存储过程中有灰尘和杂质进入。在液压件存储过程中要检查其中是否有残留的乳化液，采取有效防腐、防锈措施，存储前需要统一使用乳化油进行清洁。在高压胶管安装和维护过程中，管卡要有精准定位并进行固定，高压胶管部署需要有一定的垂度，不能在接口处直接完全，不得出现扭曲，避免管道摩擦，不得出现扭结问题，避免出现拉伸应力，还需要具备灵活的拆卸作业条件。胶管与插头座的衔接并需动作操作，不得使用任何工具以避免损伤胶管，保证胶管没有裂痕、扭结，避免受到外力挤压撞击，在机械设备运转中不会出现扭转。
二、液压支架常见故障及其排除
液压支架在出厂前会进行全面的性能测试，在多种受力状态下检测其抗压强度和耐久性能等，支架出场后还会经过质量标准验收。在一系列的严格检测下，液压支架以及其中的原件性能得到充分保障，性能发挥较为稳定，一般情况下不会有意外情况发生。但是，支架进入矿井之后，会在复杂的地质结构环境下受到多层外部因素影响，如果忽视其日常维护工作，则有可能对其正常应用造成不利影响，甚至引发重视故障。因此，管理人员需要对液压支架性能进行严格管理，避免风险因素的形成和蔓延。一旦发现故障苗头要尽快采取措施，以确保支架性能良好，保障井下开采工作顺利进行。以下将就液压支架常见故障及排除方法做详细分析：
2.1 结构件和连接销轴
2.1.1 结构件
一般情况下液压支架结构件较少出现问题，虽然构建强度符合要求，但是在使用过程中则会受到外力影响，导致局部出现焊缝开裂，容易发生裂纹的部位主要有：顶梁柱帽、千斤顶耳座周围、底座柱窝、底座前部及中间凹陷处等？造成上述问题的原因在于使用过程中出现集中受力、焊接质量不过关、焊接点应力集中或者人为操作引起。主要处理措施有：及时弥补焊缝，结构件需上井维修的不能在井下拆换，等到支架转移工作面时及时上井补焊？
2.1.2 连接销轴
结构件和液压件相连接的销轴有可能存在弯曲、磨损、有裂纹等问题。连接销轴有可能出现磨损，但是很少会弯断。千斤顶以及立柱两端销轴有可能发生弯断问题。主要原因在于热处理和材质选择与设计要求有出入，操作不规范等。如果发现销轴弯断或磨损要及时进行更换。
2.2 液压元件
在液压支架故障中，液压元件属于故障高发区，譬如胶管接口出现漏液，控制元件功能失灵、千斤顶停止工作等。这就需要在支架维护中将液压系统及相关原件作为维护重点。
2.2.1 胶管及管接头
支架胶管漏液的主要原因有以下几点：O型密封圈破损或者大小不合适，接口密封面出现磨损，尺寸存在误差，接头扣压不稳固，运行过程中胶管出现挤压磨损，接头损坏。胶管本身质量有问题或者出现老化。对于上述问题，可以采取以下应对措施：如果密封件出现损坏，或者大小不当，要及时进行更换，连同其它有漏液问题的胶管一并更换。在接口运输存储过程中，要严格保护密封面和挡圈，保证元件不受损坏。胶管更换过程中要力度合适，不能猛砸硬插，不要过于频繁的拆装，做好胶管日常维护工作，防治接头、管口出现挤压碰撞。
2.2.2 液压控制元件
液压元件中如安全阀、回油控制阀、操作阀等出现问题，最为多见的原因是密封件破损导致密封性能受损。还有可能是阀垫与阀座内有金属屑进入，造成密封不严。液压系统内存在污染，杂质混入系统内不能进行及时清理，会造成元件正常工作受到干扰。弹簧破损或者规格不合要求，造成钢球复位不及时，导致阀门性能误差出现。一些接头焊堵裂缝出现渗漏。面对上述问题，可以采取以下措施：如果液压元件发生故障，要第一时间上井维修，做好系统清洁工作，要对系统进行定期清理，尤其是过滤装置清洗要及时。做好日常控制元件的保护工作，定期对弹簧进行检查维护，各类阀门做定期进行性能测试，焊縫渗漏则需要在密封件拆卸后实施补焊，并根据指标要求进行压力试验。 2.2.3 立柱及千斤顶
支架活动需要通过千斤顶、立柱等要求进行调整。如果两者动作过慢或者没有动作，就会导致支架支撑作业出现推移。导致动作过慢的原因有可能在于乳化液泵压力不足、流量过低，或者回液通道出现阻塞。造成立柱不动作的原因在于管道堵塞，回液无法进入，控制阀性能失效，回液流通受阻，千斤顶出现漏液或者窜液，活塞杆在侧力作用下出现变形，截止阀关闭未能及时开启等，上述问题的主要解决措施有：如果管路存在污染，要及时清理过滤器和乳化液箱，严密观察机械变化，避免出现支架蹩卡。如果设备不动作并分成蹩卡所致，则需要立即上井进行拆装检查。焊缝如果出现渗漏，要及时拆除密封件，并到井上进行补焊，以确保密封面完整无损。
2.3 其它常见故障
1）支架承载性能出现问题，原因在于顶板压力过高，或者使用不过范，造成支架接顶不良。
2）立柱伸降不灵。原因在于管道内部压力不足，流量过低，过着缸体出现变形导致窜液，活塞杆形状改变等。
3）移架力度不足。原因在于管内压力过低，活塞元件出现损坏，单向阀密封出现问题。
4）移架速度过慢是由于管流过低，或者截止阀未完全开启，移架阻力过大。液压支架在使用中故障形式表现较为多样，上述仅对日常多发故障做出分析。在系统维修前需要关闭截止阀以及泵站，保障控制阀和单双向锁内部零压力。
三、煤矿液压支架日常维护注意事项
3.1 支架油管和接头漏液
支架油管和接头漏液故障的排除首先需要对接口处以及支架周围原价进行全面观察，评价油管等元件是否需要更换。接头漏液需要重点检查其密封性，如果发现元件密封性能不佳，则需要及时更换接头，保证扣接严密，尤其是对于密封要求较高的部位要用“U”形卡强化密封效果。在油管运输当中则需要制定完善的保护措施，有关对接要施力均匀，避免粗暴安装，减少由于人为因素造成的安装问题，最大限度的减少油管拆装次数。
3.2 液压支架活柱镀层的损坏
（1）机械损坏
在综合开采工作面，要保护活柱性能，尤其是在运输过程中，活柱的磕碰风险最高，如果安装不科学，则有可能造成靠近矿壁一侧的活柱遭到煤块碰撞而损坏。
（2）镀层腐蚀损坏
活柱表面有镀铬层，如果表面保护层被破坏，就会出现大小不一的鼓泡现象，或者成片腐蚀。
3.3 支架立柱无法动作
在检修过程中，液压支柱可能存在阀门没有完全打开的问题，压力泵压力不足或过大问题。此类问题能够通过静听测试来判断内部是否存在异响，如果单向阀密封性能不良，则需要通过立柱环形接头检查确定是否有液体流出。
3.4 推移千斤顶移架困难
在工作面往往会有多个设备同时作业，这就造成工作面压力不足，压力泵流量过小，控制阀失灵、乳化泵压力不足等，还有一些缸口以螺纹形式进行连接，造成管路出现堵塞，回液无法及时回流，支架出现下沉等。对于上述问题，要及时做好乳液箱清理工作，尤其是加强对过滤装置的拆卸清洗。在液压支架正常工作时对支架运行情况做详细记录观察，避免出现爬架和咬架问题。如果千斤顶移动困难或者不移动，则需要及时更换，并上井进行检查维修。
3.5 液压支架倾倒
如果液压支架出现倾斜或者倾倒，则需要及时部署防倒防滑装置，或者采取斜撑柱对支架进行维护。移动液压支架的过程中要在倾倒一侧提前布置好斜柱，系牢安全绳以避免出现伤人风险。通过绞车、千斤顶等校正支架后，需要控制支架采高？
结语
煤矿液压支架的主要作用在于提高矿井安全系数、提高生产效率，是煤矿生产经营中必不可少的井下设备。随着液压支架制造技术的不同提高，在支架结构、工作形式上也有不少创新，这就需要管理者在支架日常维护、维修中不断总结经验，針对具体工作情况分析其中的问题根源，及时发展支架工作中出现的风险因素，通过严细管理、常规维护保证支架性能良好，为提高煤炭生产经营效率、促进安全生产奠定坚实基础。
参考文献
[1] 陈郑曦.煤矿液压支架泄漏故障检测与维护技术分析[J].山东工业技术.2016（20）.
[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（06）.
[3] 王育峰.煤矿综采液压支架常见故障及分析[J].能源与节能.2017（04）.
[4] 段华瑞.煤矿液压支架的管理与维护技术[J].煤.2016（03）.
[5] 杨占群.煤矿液压支架的管理及维护研究[J].山西煤炭管理干部学院学报.2015（04）.
[关键词]煤矿生产；液压支架；日常维护；故障分析
中图分类号：TD355.47 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0032-02
煤炭经济是国家经济发展中的重要元素，在经济发展中具有战略地位。但是一直以来，矿井支架安全问题对煤炭产业发展形成了极大困扰。基于此，液压支架的开发和应用，对于煤矿生产安全而言具有历史性的发展意义，不但从根源完善了安全生产环境，同时也为煤矿生产效率的提升创造的安全保障，使煤矿生产模式有了根本性改观。液压支架性能的高低对采煤安全有着重要影响，因此需要对其常见故障及故障形成原因进行深入分析，在控制生产成本的同时，还有利于提高煤矿安全生产效率，构建更安全、更高效、更和谐的煤矿工作环境。
一、煤矿液压支架的日常维护要求
为确保煤矿工作的正常进行，有效增加支架应用寿命，管理人员需要做好支架的常规维护工作做，具体措施有：
1）对漏矸的浮煤要进行及时清理，避免浮煤淤积，消除对各零部件的破坏作用，保证顺利移架？
2）对结构件内部的连接销轴进行检验，保证开口销、D形销、弹簧销等销件配备齐全，如发现问题要进行及时处理。
3）检查液压支架结构件、受力原件是否有损坏变形问题，环缝是否裂开，如有问题要及时修缮。
4）液压系统？检查管路连接是否规范，立柱、接口、千斤顶等保证无漏液。如果胶管、O型圈等出现划伤或者开裂，要及时对其进行更换。如果阀体出现漏液，就需要成组进行更换，采取井上检修措施，根据技术规范和检测要求对其性能进行全面测试，达到合格水平后才能继续井下使用。泵站油箱及其内部支架需要每月进行一次过滤器清洗。定期检测乳化油、水质，确保质量符合运转要求。备用立柱、软管以及千斤顶、管道附件的各个接口需要进行严格密封，以避免在运输或存储过程中有灰尘和杂质进入。在液压件存储过程中要检查其中是否有残留的乳化液，采取有效防腐、防锈措施，存储前需要统一使用乳化油进行清洁。在高压胶管安装和维护过程中，管卡要有精准定位并进行固定，高压胶管部署需要有一定的垂度，不能在接口处直接完全，不得出现扭曲，避免管道摩擦，不得出现扭结问题，避免出现拉伸应力，还需要具备灵活的拆卸作业条件。胶管与插头座的衔接并需动作操作，不得使用任何工具以避免损伤胶管，保证胶管没有裂痕、扭结，避免受到外力挤压撞击，在机械设备运转中不会出现扭转。
二、液压支架常见故障及其排除
液压支架在出厂前会进行全面的性能测试，在多种受力状态下检测其抗压强度和耐久性能等，支架出场后还会经过质量标准验收。在一系列的严格检测下，液压支架以及其中的原件性能得到充分保障，性能发挥较为稳定，一般情况下不会有意外情况发生。但是，支架进入矿井之后，会在复杂的地质结构环境下受到多层外部因素影响，如果忽视其日常维护工作，则有可能对其正常应用造成不利影响，甚至引发重视故障。因此，管理人员需要对液压支架性能进行严格管理，避免风险因素的形成和蔓延。一旦发现故障苗头要尽快采取措施，以确保支架性能良好，保障井下开采工作顺利进行。以下将就液压支架常见故障及排除方法做详细分析：
2.1 结构件和连接销轴
2.1.1 结构件
一般情况下液压支架结构件较少出现问题，虽然构建强度符合要求，但是在使用过程中则会受到外力影响，导致局部出现焊缝开裂，容易发生裂纹的部位主要有：顶梁柱帽、千斤顶耳座周围、底座柱窝、底座前部及中间凹陷处等？造成上述问题的原因在于使用过程中出现集中受力、焊接质量不过关、焊接点应力集中或者人为操作引起。主要处理措施有：及时弥补焊缝，结构件需上井维修的不能在井下拆换，等到支架转移工作面时及时上井补焊？
2.1.2 连接销轴
结构件和液压件相连接的销轴有可能存在弯曲、磨损、有裂纹等问题。连接销轴有可能出现磨损，但是很少会弯断。千斤顶以及立柱两端销轴有可能发生弯断问题。主要原因在于热处理和材质选择与设计要求有出入，操作不规范等。如果发现销轴弯断或磨损要及时进行更换。
2.2 液压元件
在液压支架故障中，液压元件属于故障高发区，譬如胶管接口出现漏液，控制元件功能失灵、千斤顶停止工作等。这就需要在支架维护中将液压系统及相关原件作为维护重点。
2.2.1 胶管及管接头
支架胶管漏液的主要原因有以下几点：O型密封圈破损或者大小不合适，接口密封面出现磨损，尺寸存在误差，接头扣压不稳固，运行过程中胶管出现挤压磨损，接头损坏。胶管本身质量有问题或者出现老化。对于上述问题，可以采取以下应对措施：如果密封件出现损坏，或者大小不当，要及时进行更换，连同其它有漏液问题的胶管一并更换。在接口运输存储过程中，要严格保护密封面和挡圈，保证元件不受损坏。胶管更换过程中要力度合适，不能猛砸硬插，不要过于频繁的拆装，做好胶管日常维护工作，防治接头、管口出现挤压碰撞。
2.2.2 液压控制元件
液压元件中如安全阀、回油控制阀、操作阀等出现问题，最为多见的原因是密封件破损导致密封性能受损。还有可能是阀垫与阀座内有金属屑进入，造成密封不严。液压系统内存在污染，杂质混入系统内不能进行及时清理，会造成元件正常工作受到干扰。弹簧破损或者规格不合要求，造成钢球复位不及时，导致阀门性能误差出现。一些接头焊堵裂缝出现渗漏。面对上述问题，可以采取以下措施：如果液压元件发生故障，要第一时间上井维修，做好系统清洁工作，要对系统进行定期清理，尤其是过滤装置清洗要及时。做好日常控制元件的保护工作，定期对弹簧进行检查维护，各类阀门做定期进行性能测试，焊縫渗漏则需要在密封件拆卸后实施补焊，并根据指标要求进行压力试验。 2.2.3 立柱及千斤顶
支架活动需要通过千斤顶、立柱等要求进行调整。如果两者动作过慢或者没有动作，就会导致支架支撑作业出现推移。导致动作过慢的原因有可能在于乳化液泵压力不足、流量过低，或者回液通道出现阻塞。造成立柱不动作的原因在于管道堵塞，回液无法进入，控制阀性能失效，回液流通受阻，千斤顶出现漏液或者窜液，活塞杆在侧力作用下出现变形，截止阀关闭未能及时开启等，上述问题的主要解决措施有：如果管路存在污染，要及时清理过滤器和乳化液箱，严密观察机械变化，避免出现支架蹩卡。如果设备不动作并分成蹩卡所致，则需要立即上井进行拆装检查。焊缝如果出现渗漏，要及时拆除密封件，并到井上进行补焊，以确保密封面完整无损。
2.3 其它常见故障
1）支架承载性能出现问题，原因在于顶板压力过高，或者使用不过范，造成支架接顶不良。
2）立柱伸降不灵。原因在于管道内部压力不足，流量过低，过着缸体出现变形导致窜液，活塞杆形状改变等。
3）移架力度不足。原因在于管内压力过低，活塞元件出现损坏，单向阀密封出现问题。
4）移架速度过慢是由于管流过低，或者截止阀未完全开启，移架阻力过大。液压支架在使用中故障形式表现较为多样，上述仅对日常多发故障做出分析。在系统维修前需要关闭截止阀以及泵站，保障控制阀和单双向锁内部零压力。
三、煤矿液压支架日常维护注意事项
3.1 支架油管和接头漏液
支架油管和接头漏液故障的排除首先需要对接口处以及支架周围原价进行全面观察，评价油管等元件是否需要更换。接头漏液需要重点检查其密封性，如果发现元件密封性能不佳，则需要及时更换接头，保证扣接严密，尤其是对于密封要求较高的部位要用“U”形卡强化密封效果。在油管运输当中则需要制定完善的保护措施，有关对接要施力均匀，避免粗暴安装，减少由于人为因素造成的安装问题，最大限度的减少油管拆装次数。
3.2 液压支架活柱镀层的损坏
（1）机械损坏
在综合开采工作面，要保护活柱性能，尤其是在运输过程中，活柱的磕碰风险最高，如果安装不科学，则有可能造成靠近矿壁一侧的活柱遭到煤块碰撞而损坏。
（2）镀层腐蚀损坏
活柱表面有镀铬层，如果表面保护层被破坏，就会出现大小不一的鼓泡现象，或者成片腐蚀。
3.3 支架立柱无法动作
在检修过程中，液压支柱可能存在阀门没有完全打开的问题，压力泵压力不足或过大问题。此类问题能够通过静听测试来判断内部是否存在异响，如果单向阀密封性能不良，则需要通过立柱环形接头检查确定是否有液体流出。
3.4 推移千斤顶移架困难
在工作面往往会有多个设备同时作业，这就造成工作面压力不足，压力泵流量过小，控制阀失灵、乳化泵压力不足等，还有一些缸口以螺纹形式进行连接，造成管路出现堵塞，回液无法及时回流，支架出现下沉等。对于上述问题，要及时做好乳液箱清理工作，尤其是加强对过滤装置的拆卸清洗。在液压支架正常工作时对支架运行情况做详细记录观察，避免出现爬架和咬架问题。如果千斤顶移动困难或者不移动，则需要及时更换，并上井进行检查维修。
3.5 液压支架倾倒
如果液压支架出现倾斜或者倾倒，则需要及时部署防倒防滑装置，或者采取斜撑柱对支架进行维护。移动液压支架的过程中要在倾倒一侧提前布置好斜柱，系牢安全绳以避免出现伤人风险。通过绞车、千斤顶等校正支架后，需要控制支架采高？
结语
煤矿液压支架的主要作用在于提高矿井安全系数、提高生产效率，是煤矿生产经营中必不可少的井下设备。随着液压支架制造技术的不同提高，在支架结构、工作形式上也有不少创新，这就需要管理者在支架日常维护、维修中不断总结经验，針对具体工作情况分析其中的问题根源，及时发展支架工作中出现的风险因素，通过严细管理、常规维护保证支架性能良好，为提高煤炭生产经营效率、促进安全生产奠定坚实基础。
参考文献
[1] 陈郑曦.煤矿液压支架泄漏故障检测与维护技术分析[J].山东工业技术.2016（20）.
[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（06）.
[3] 王育峰.煤矿综采液压支架常见故障及分析[J].能源与节能.2017（04）.
[4] 段华瑞.煤矿液压支架的管理与维护技术[J].煤.2016（03）.
[5] 杨占群.煤矿液压支架的管理及维护研究[J].山西煤炭管理干部学院学报.2015（04）.