矿山设备液压支架存在的故障及改进措施

矿山设备 液压支架存在的故障及改进措施

王翔 李玉良 王峰 郭莹

陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西神木 719300

摘要：液压支架主要由液压元件所组成的控制系统和由结构元件所组成的框架系统两部分构成，是一个集合性的液压设备。液压支架利用支撑顶板，可实现自动移架，是矿山生产过程中十分重要的机械设备。在矿井运行过程中，使用液压支架能够有效隔离采空区，同时也能够起到一定的控制和支撑顶板的作用，能有效保证工作人员的安全。液压支架在使用过程中会发生故障，因此要针对发生的故障进行深入调查和分析，采取针对性的措施进行排除和防范，有效保证矿山高效率、高质量运行。

关键词：矿山机械;液压支架;故障;改进措施

引言

现阶段，液压传动在矿山机械中得到了广泛的应用，已由最初工作装置转变成当前行走、制动与操作系统控制等方面，几乎是普遍使用。虽然此类装置有着诸多优点，但是极易出现故障也是其最大的缺点，因为导致故障的原因较多，因此一旦出现问题便会对作业进度产生影响，如果问题过于严重还会造成一定经济损失。相较于其它装置，液压设备内部结构独特，因此维修难度极高，而这也就给设备处理带来了更大的挑战，按照故障形成原因进行具体分析，从而为相关故障解决提供有力依据极为关键。

1矿山机械设备的运行特点

1)工作性质特殊

矿山设备在整个操作过程中不可避免地要承受较高的负载，通常以高速运行，且需要确保生产进度和生产效率而必须承受重负荷。因此在工作过程中会发生连续的冲击和振动。在这些现实的工作条件下，随着时间的推移，机器零件本身会过度磨损。由于损坏程度相对较高，因此很容易增加发生安全事故的可能性。

2)工作环境恶劣

由于采矿操作本质上是特殊的，因此机器和设备的实际工作空间狭窄、密闭，空气流通不好，并且长时间处于多尘环境下的实际工作环境非常恶劣。尘土飞扬的条件导致采矿机械出现某些操作故障。

3）工作时间长

矿业生产为中国经济发展的道路上提供了重要的资源。但是，大多数矿山员工分三班倒工作，机械和设备持续运转。因此，始终处于不间断的操作负载下，随着时间的推移，采矿机械可能超过能承受的负载，从而导致安全事故。

2矿山设备液压支架存在的故障

2.1机械设备无法提供充足的压力

出现溢流问题，很有可能会导致严重的安全事故发生，同时还会造成阀芯卡死与开口处弹簧断裂甚至是阻尼孔阻塞等问题。而如果液压开口之中的零件磨损过于严重、部分阀内泄漏情况过于严重、过大的油管阻力、小孔或管道发生堵塞、吸油管破损等均会造成系统压力不够等现象出现。

2.2机械液压设备故障原因

70%的机械液压系统的扰动是由污染物引起的，而设备中的颗粒污染物是引起设备扰动的主要因素，其原因是多方面的。设备本身的性质随着时间的推移而改变，在机械液压设备中产生颗粒，是造成故障的重要原因。此外，在乳化液储存和管理过程中，由于工作人员疏忽，不明物质进入液压设备，也会造成设备故障;由于设备的损耗和磨损，部分杂质进入乳化液，污染了液压系统。

2.3支架失稳

液压支架在使用过程中，最常见的一种故障就是液压失稳。我国很多矿山工作中出现这种事故的概率高达8%左右，出现这种情况主要是由于支架发生倾斜或者是倾倒等造成。矿山生产过程中，如果发生了支架倾斜或者是倾倒等事故，会造成很多架设备都发生倾倒，处理这些事故有较大的难度，会耗费很长的时间，严重影响到了矿山运行的效率。发生这种事故的主要原因有以下几种：第一，支架发生倾斜和使用过程中工作面冒顶相关，当工作面在出现冒顶的情况下，由于后压力不均匀，所以顶板的压力会进行分解，分出侧向压力，导致整个支架出现倾倒。第二，如果支架的底部存在一定的浮煤，也会导致倾倒现象出现，浮煤会使支架的出现不平整，产生一定的倾角现象。第三，液压支架在使用过程中移架推溜方式不规范，当支架存在一定的角度时，如果侧护板收回不够及时，就会使整个支架多个方向的扭转，从而导致重心偏移。针对以上情况，工作人员可以采用防止冒顶的方式来进行有效预防，将破碎的顶板进行铺网，然后再进行推进，松软的煤壁可以通过打膨胀锚杆的方式进行处理，容易发生冒顶的范围降架不能过多。

3支架故障预防措施

3.1液压支架拆解清洗

液压支架检修首先要将整架清洗，然后进行拆解。先拆解与顶梁相关的胶管和阀，再拆卸顶梁，然后逐步拆解清理各结构件，拆解过程中保证将整个的铰接结构完整取出，其次要对油缸进行有效拆解，并对整体支架结构进行清理，对胶管和销轴等结构形式组件进行有效分类，保证整个处理工艺的完整性、规范化。

3.2使液压系统保持干净

一是避免液压系统中的固体杂质。液压系统中的杂质是直接导致磨损的主要原因，在使用之前，必须对系统的各个部件进行清洗，确保液压设备工具符合标准，规范加油操作，减少固体杂质的进入。二是避免空气对液压系统的破坏。除了固体杂质之外，空气的侵入也会给液压系统的正常工作带来威胁，因此需要对乳化液箱中的气体进行检测。同时还应确保空气含量在正常范围内。当液压元件的气液比超过一定范围时，会产生气泡，产生噪音，从而破坏液压装置的正常工作。正常情况下，空气占比应在6%～8%。三是液压系统要避免水浸。液压系统的工作性能也受油水比率的影响，含水高会腐蚀设备的某些部件，使其生锈，从而影响设备的工作效率。因此，应避免影响液压油含水率的外部因素，减少锈蚀的发生，并将其控制在标准范围内。

3.3通过经验进行诊断

就长期的实践结果来看，分析法对于诊断液压系统故障效果极为显著，借助观察与分析液压系统故障出现后的现象对导致故障出现的原因进行判断与研究。想要实现上述目标，相关的维修人员必须要具备极为丰富且专业化的诊断与维修经验，并对于系统常见故障保持深刻认识。通常情况下，液压系统维修经验大多是在长期煤矿生产过程中所积累的，无法在较短的时间内达到理想效果。因为经验法过分依赖液压系统出现故障后的现象，如异常的振动、设备温度过高以及漏液等，所以如果液压系统并不存在显著的异常情况那么则很难对故障进行准确判断。另外，在使用经验法诊断故障原因是还具有一定滞后性，需要故障严重以后才可以进行判别，而这不利于系统后续维修工作的展开。因此在实际诊断过程中应将经验法与其它方式结合使用。

3.4加强支架的中修管理

液压支架使用周期一般是1年，或者是完成 1 到 2 个工作面的开采之后。通常情况下，检修单位都是按照这样的方式来进行检修工作的。在进行检修的时候，需要对支架中出现的一些变形以及开焊部分进行修复。对一些主要的结构，建议进行更仔细更全面的检查，避免存在安全隐患，导致在后续施工中出现各种故障。如果在检修过程中发现有损伤的立柱或者千斤顶，就要及时进行修复，如果无法修复或者是修复后仍无法达到相关的标准，就要进行立即更换，并且要进行逐个试验，确保能达到使用的质量要求。除此之外，对于液压支架中的各种阀，也要进行打开试验。

结语

企业对液压支架在生产过程中出现的各种故障要足够重视，要积极采取预防措施，进行故障维修，保障生产效率和人身安全，确保企业的经济效益，确保企业长远发展。

参考文献

[1]王占飞.浅谈煤矿液压支架故障原因与预防[J].工会博览（理论研究），2017（3）：134.

[2]李飞谷.煤矿液压支架故障分析及应用[J].科技信息（科学教研），2018（10）：304.