液压支架的现状与发展

摘 要：我国主要的能源之一就是煤炭，其在我国国民经济建设中起到了很大作用。而且煤炭将会一直作为我国主要的能源直到新能源开发出来之后。基于这一现状，我国急需对煤炭工业进行改进，将煤炭产业转向以综合自动化为核心，同时实现高效、洁净、安全等目标。而液压支架可以使得整个采煤的过程机械化，不仅提高了整个采煤过程的效率，还可以保证煤矿工人的安全。

关键词：液压支架；电液控制系统；技术现状；发展趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.009

0 引言

安全一直是困扰着煤矿企业的最大问题，所以如何保证煤矿井下的支护是当今煤矿企业高度关心的问题。而从1954年英国推出液压支架之后，液压支架近年来已经在实施过程中得到了进一步的完善。目前已经可以实现以液压支架为主要设备的综合机械化开采。本文主要通过介绍液压支架的发展历史以及其类型和结构，并且提出了其在实施过程中存在的问题以及解决的措施。

1 国内外液压支架的发展历史

最传统的煤矿井下支护是木支架和金属摩擦支架，随着科技的发展以及人们的需求，在1954年英国首先设计出了垛式支架，之后法国又研制出了节式支架，这引起了当时关于煤矿井下支护设备的技术革命。之后通过苏联在20世纪60年代研制出的OMKT型掩护式支架完善了支架梁端距变化大这一问题，80年代又继续完善了液压支架的液压性能和自动化程度。我国则顺应时代发展趋势，在1958年开始设计掩护式支架，并在20世纪70年代涉足液压支架领域，先后设计出垛式、节式和掩护式支架并开始投入使用。之后又通过引进国外先进设备以及我国学者的进一步完善，使得液压支架的用途得到了进一步的开发，现在我国液压支架的种类十分丰富，并针对不同类型的煤层设计出了相应的液压支架。

2 液压支架的类型结构

现今市场上，液压支架种类十分丰富，按不同的分类方式可以分成不同的类型。例如如果按照移架方式的不同可以分成迈步前移式和整体自移式；再比如按照围岩之间相互作用的不同可以分成支撑式和掩护式；根据煤层厚度和开采方式还可以分成放顶煤液压支架和铺联网支架。

其中重点介绍支撑掩护式液压支架，其结合了支撑式液压支架和掩护式液压支架的双重特点。前探梁的上下摆动是由前探梁千斤顶来控制的，并且可以有效的防止漏矸冒顶。支撑在顶梁与底座之间，立柱与顶梁之间的一共有四根立柱，能够使立柱的受力得到改善。并且一般会在立柱上端加上机械加长杆来增大支架的支架高度。其掩护梁和底座都是由钢板焊接而成的箱型结构并且起到的都是支撑和稳定的作用。在所有结构中最重要的就是乳化液泵站，其包含着乳化液泵、乳化液箱和其他附属设备。主要控制结构是操纵阀、安全阀和液控单向阀，根据不同的采煤情况会做出相应的变动来适应采煤的需要。

3 液压支架存在的主要问题

3.1 综采比例低

据1998年统计可得，我国国有重点煤矿综采比例为49.32%，这一数据大幅度落后于世界其他主要的产煤国家，其中俄罗斯为85.7%，波兰为92%，再比如美国、英国、德国、日本都是 99%以上。而我国如果按照全国的井工生产煤炭来计算（包含地方煤矿和乡镇煤矿），比例大约只在23%，这与我国世界产煤大国的地位是极不相称的。

3.2 制造水平相对落后

我国目前虽然在液压支架技术方面取得了一些成绩，但是和发达国家相比，我国在支架材料、 加工工艺、性能和使用寿命等方面还有很大的差距。我国用乳化油作为液压支架系统的阀类，所以要求要有很高的防锈蚀性。对于密封件的寿命，我国只要大于2年就可以，而国外则是要求大于5年；国外的液压试验耐久性实验要求一般是在30000-40000次，而我国只要求大于7000次。这种技术水平拉大了我国与国外液压支架技术水平的差距，所以，在国内一些小型的煤矿企业中可能还有生存空间，但如果在国内高产工作面和国际上则不具备竞争优势。专业人士普遍认为我国目前的液压支架技术水平连1979年从国外引进的100套的液压支架技术水平都没有达到，不仅引起我国液压支架制造领域的深思。

3.3 液压支架控制系统研究十分落后

液压支架的控制系统在一定程度上制约着移架的速度和综采的经济效益。西方国家早在20世纪80年代就开始着手研究液压支架的控制系统。目前，美、德、英、日等一般都是可编程电液控制，而我国却仍使用着手动操纵，这根本就不符合机械化的开采模式，也无法在最大程度上保护煤矿人员的安全问题。

4 液压支架的发展思路

4.1 进一步完善相应标准

只有制定了关于液压支架详细的标准之后，才能更好的要求我国研发和生产液压支架的企业，使他们生产出高质量的液压支架。同时我国应该顺应世界发展趋势，制定的标准要与国际进行接轨，来进一步提高我国的液压支架技术。

4.2 更新设计理念

设计理念对于液压支架的制造是十分重要的，我国应该适当的抛弃一些不适合当前液压支架发展的传统设计理念，通过对国外引进的液压支架的技术结构进行分析，吸收其现今的技术来更好地改进我国的液压支架的结构。目前我国需要把可靠性当作首要的发展目标，并且通过一些设计优化系统，来进一步加强液压支架设计的细节部分。

4.3 应用高科技

任何先进的技术都需要相互渗透、相互结合这一过程，通过这一过程使得各个技术之间发挥优势，最后大于其每个部分的功能之和。我国现在需要将已有的一些高科技通过相应的方法应用到液压支架的制作过程中，进一步完善液压支架的功能，使其更好地为煤矿企业服务。

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