煤矿液压支架展望

煤矿液压支架展望

张 取  纪宏波

（陕西彬长矿业集团有限公司生产服务中心，陕西咸阳 712000）

摘要：随着国家对环保的要求变化以及煤矿开采方式的改变，煤矿液压支架液压系统也随之发生了巨大变化，而煤矿液压支架已不仅仅支护需求，它要求更好的适应矿井安全、环保、高效的采煤，为实现绿水青山、安全高效无人开采，在此要求背景下本文对煤矿液压支架的转变深入、系统的研究分析。

关键词：纯水  液压支架  智能化

Outlook of coal mine hydraulic support

Zhang Qu

(Production Service Center,Shaanxi Coal Binchang Mining Group Co.,Ltd.of Shaanxi,Xianyang 712000,Shaanxi,China)

Abstract: with the requirement of environmental protection and change the way of coal mining, coal mine hydraulic support hydraulic system has great changes, and coal mine hydraulic support is not only support demand, it requires better adapt to the mine safety, environmental protection, efficient coal mining, in order to realize the green water, safe and efficient unmanned mining, under the background of the transformation of coal mine hydraulic support, system research and analysis.

Key words: pure water hydraulic support intelligent

随着科技的进步和可持续发展战略在我国的制定，绿色环保、安全高效逐渐成为人们关注的话题。而煤矿绿色环保、安全高效开采技术的应用和发展，为纯水液压液压支架支护系统、电液控液压支架的发展应用开发了良好的市场前景。本文针对纯水液压支架、电液控液压支架的应用在技术方面的关键问题，提出具体的展望及解决措施，并在纯水要求及液压支架安全、高效、无人开采方面的应用深入探讨和研究。

1、关于环保的需求转变

为了进一步推动矿井水保护和利用，缓解水资源短缺，保护生态环境，支撑能源资源产业高质量发展，以及国家绿水青山发展需求，本着“源头控制”的方式，新建煤矿或新的矿井工作面在设计时应根据开采条件因地制宜选择水资源保护措施【1】。针对可开采区域，建设单位应科学制定可行的水资源保护和矿井水综合利用方案，优化井田开采接续布局，合理选择保水开采工艺，最大程度减轻煤炭开采对水资源的扰动影响，有效保护地下水。把绿色、节能、轻量化和清洁生产作为企业发展的方向。用纯水介质替代传统乳化液，成功解决了井下开采污染难题，填补了国内外综采工作面液压支架使用纯水介质的空白，为传统煤炭开采带来了颠覆性的技术革命。

在实施科技兴煤的新形势下，煤炭开采方式也在逐步进行改革，纯水液压支架使用要求油缸采用耐水解、自润滑性好、高强度的密封，油缸零部件进行特殊不锈钢材料熔覆层，提高不锈钢材料的防腐与耐冲击能力，优化排液管通径和均压槽解决水锤冲击及动态响应。泵站、阀类、管件采用高压、大流量纯不锈钢等材料强化阀芯耐磨性能加工减少气蚀、压力冲击和振动等结构性能要求解决吸排液阀高速磨损难题。

采用电渗析技术和离子交换技术制成高电阻值的纯水，并配置回水提升功能，减少原水使用量，提高系统回水率。以此达到环保、降效、提升液压支架性能，降低维保成本，提高液压支架使用寿命。

液压支架超纯水性能要求【2】

2、安全、高效、少人/无人开采需求转变

随着科技进步以及采煤方式的转变，少人或者无人的安全需求，煤矿液压支架也随之改变，煤矿液压支架已然向自动化、智能化的升级转变，下文以支撑掩护式放顶煤液压支架为例对液压支架电液控方面的转变进行说明。

煤矿液压支架首要是支护性能，作为支护设备，液压支架又是一个个独立的个体，而将一台液压支架远程地面调度或井下集中控制台控制，通过工作面视频与电液控制计算机界面作为辅助的方式，伴随采煤机的惯性导航及红外线发射支架实现了自动化地跟机，支架的远程控制的主导是液压支架伴随采煤机的自动化运行，且辅助以人工远程影响，保障液压支架降移升之后的液压支架实现“三平两直"的工作标准，实现工作面支架的自动化找直

【3】。

自动化液压支架作用于顶板的支撑力要求具备初撑力智能补偿、防倾斜预警、千斤顶调节等为代表的多级联动机制，以实现智能序列化控制【4】。对液压支架进行远程操控，对智能化技术的远程控制尤为关键实现在监控中心直接操控液压支架控制台，同时通过工作面的视频界面等便能够辅助完成远程控制等一系列操作活动【5】。液压支架通过主要支撑元件立柱增加压力传感器、测高传感器等方式以此确认液压支架的支护性能；液压支架支护为了更安全的采煤，而采煤机到达前要求护帮板自动收回，为确保护帮板回收到位不与采煤机滚筒发生干涉，通过护帮板增加行程传感器、倾角/压力传感器等方式以此确定护帮板回收到位；采煤机割煤后液压支架自动推溜、移架为液压支架基本动作，在此液压支架增加行程传感器、逻辑阀等实现液压支架精准推溜、移架；为更好实现放煤作业，在尾梁、底座等部位增加倾角、煤矸等识别系统，在驱动器程序作用下通过支架后部尾梁千斤压力进行放煤及插板破煤或矸石动作；主阀、反冲洗采用大流量型阀组增加电磁先导阀通过驱动器程序控制利用时间间隔差或者动作顺序等方式控制实现液压支架自动跟机、移架。

结语：

随着煤矿开采方式的转变，煤矿液压支架将实现环境无污染、机械化、自动化与控制元器件的结合方式，最终液压支架将与采煤机、刮板机等三机完美配合，最终达到在巷道集中控制中心或地面监控中心一键启停实现自动安全、高效、环保无人的智能化采煤状态。

参考文献：

[1]国家发展改革委、水利部、自然资源部、生态环境部、应急管理部、市场监管总局、国家能源局、国家矿山安监局.发改环资（2024）226号。关于加强矿井水保护和利用的指导意见，2024年2月23日

[2]国家技术监督局. GBT11446.1-2013.电子级水.2014年4月第一版

[3]孙强 宋广占 薄文忠，山东工业技术，2018年第08期

[4]樊亚辉，综采智能化工作面开采关键技术研究，科学技术创新2020.22 TD823.97

[5]边沛东，煤矿综采工作面智能化技术与装备发展研究，机械管理开发，2021-5-10

作者简介

张取，1986年生，男，云南大理人，2009年毕业于河南理工大学机械设计制造及其自动化专业，高级工程师。