综采液压支架故障原因探析及解决方案

张立涛

（肥城矿业集团有限责任公司，山东 肥城271608）

0 前言

液压支架是综采工作面设备的核心，综采工作面的高产高效与液压支架的正常操作使用密切相关。 只有抓好液压支架等综采设备的维修保养， 正确分析与判断液压支架的故障，并迅速准确的找出故障及其产生的原因，才能保证设备的正常运转。 支架的故障来源于污染、装配和使用不当以及元部件制造质量不良，工作条件恶劣和维修不及时也会导致支架故障的发生。

1 故障分类及处理

1.1 结构件故障

液压支架结构件主要是指液压支架的顶梁、底座、掩护梁、连杆、侧推装置、护帮装置等，其中损坏机率较高的是侧推、护帮装置，主要的损坏原因是挤、碰造成的变形、断裂等，在煤矿井下维修较困难。 除此之外，也有一些特殊的故障，在应用过程中，多组液压支架前连杆与底座铰接处的销轴出现断裂的情况。

以某工作面为例，在推采过程中，共有多架前连杆销轴己断裂或发生变形，其中有一架前连杆上销轴己断开。 现场处理采取以下措施：

（1）每班由专人在每个支架降架、移架前都要仔细认真的检查被操作支架销轴的连接情况，在确保支架前连杆与掩护梁正常连接的情况下，方可按正常顺序进行降架、移架。 升架后再进行二次检查。

（2）若工作面支架前连杆的上销轴已掉落，前连杆完全不起作用时，采取以下措施处理。

采用直径不低于18cm 的圆木，两头抹角并加包箍，在支架两立柱靠近老空侧支设木点柱，底端支设在立柱后方的平台上，上端支撑在掩护梁的中间位置，支设位置要恰当，牢固可靠。

移架时，必须严格执行好擦顶移架的方式。 移架前，在人行道内紧贴电缆槽靠近支架两端各支设一棵高度适合且完好的单体液压支柱，拴好防倒绳套，一端拴在单柱阀嘴与项盖之间，另一端拴在支架顶梁上。 移架时，在保证能正常移架的情况下，将单体液压支柱略离顶梁，移架后必须严格执行好先支后回的原则，即先在人行道内紧贴电缆槽支设好两棵完好的单体液压支柱后，方可卸掉原支设的单柱。 若工作面支架前连杆的上销轴损坏连续超过两架时，必须再在顶梁下增支两棵支柱，与原支设的两棵支柱并排形成一梁四柱。

支设的单柱阀嘴必须朝向面前煤壁侧，人员在操作注液枪时，不得正对安全阀，身体必须闪开注液枪脱落方向，并且要缓慢操作注液枪，防止因泵站压力过大，造成意外。

防倒绳套一端必须穿入支柱三用阀的圆孔内，以防止飞阀。

每班必须派专人对其注液， 保证支架初撑力不低于24Mpao。

（3）已损坏的支架前连杆的上销轴若没有窜出，在移架前后由维修人员做好标记，不间断的进行监测，记录好销轴的窜出量。

（4）在采高允许的情况下，将工作面所有支架平衡千斤项伸出量尽量缩短，以降低掩护梁所受到的压力。

（5）采煤机割煤时，严禁割支架顶梁。

（6）每班必须将工作面所有支架前连杆底座上的浮煤浮矸清理干净，以便于维修人员对工作面所有支架前连杆的销轴完好情况进行检查。

原因及改进方案：液压支架升井后，对支架设计和销轴材质、强度重新进行了评估、设计。 对液压支架销轴、前连杆进行了重新设计。 增大销轴直径由影80mm 改为彩100mm，改变了前连杆铰接点设计，增加销轴剪切面。 同时在加工过程中严格落实好销轴的热处理工艺，确保销轴的设计强度。

1.2 液压系统故障

液压支架的大部分故障都是液压系统故障，其故障来源于污染、装配和使用不当以及元部件制造质量不良等。

1.2.1 支柱出现涨缸，造成液压支架不落，无法拉移支架

故障情况：工作面支架不落。

检查过程：工作面安装完毕后，在设备试运转时，支架出现了不升不降的情况，造成现场无法降架、拉移支架。 因在支架前期使用过程中未见到过此类故障， 初始时怀疑液流不通、堵塞。 在现场检查过程中，维修工检查更换了支架部分管路、液控单向阀、阀组等，均未能排除故障。

原因：安全阀损坏，不能正常卸压。

处理过程：将支架两棵立柱分开升降，左立柱升降正常，右立柱不动作，检查右立柱阀组、液控单向阀、安全阀等均正常，降立柱时发现立柱下活柱始终不动作，检查立柱，发现立柱下活柱出现涨缸的情况。 最终放小炮挑顶、卧底，将支架前移并更换了该立柱。

1.2.2 液压支架频繁串液

故障情况：工作面支架阀组频繁出现串液。

检查过程：初期只处理串液，更换损坏的阀组密封圈。 后频发串液，检查整个液压系统，在阀组内发现金属颗粒、渣滓等，在截止阀内发现残缺的M6*14 螺钉多条。

原因：液压支架主进截止阀受液流冲击，截止阀内压垫及固定压垫的螺钉M6*14 损坏掉落，损坏掉落后的部件被高压液流带到工作面最末一架截止阀与阀组处，造成该架液压系统故障频繁。

处理过程：查出故障原因后，迅速组织液压支架维修工检查液压支架截止阀损坏情况，并更换质量较好的主进截止阀。 对工作面最末一组支架更换操作阀组，检查清洗支架液压系统。

1.2.3 长时间使用后多表超压

故障情况：工作面液压支架立柱安全阀压力36.1MPa，多颗立柱出现压力过大，压力表示值37-42MPa,检查过程：该类问题不易引人注意，检查立柱压力表、安全阀等。

原因：压力表质量存在问题，示值普遍偏大。 液压支架立柱安全阀损坏，不卸压。

处理过程：查出故障原因后，组织液压支架维修工检查液压支架，更换损坏的压力表或安全阀。

1.2.4 液压支架双伸缩立柱上下活柱的伸缩顺序，为何有的同组液压支架两棵立柱上下活柱伸缩量不一致

问题解析：液压支架立柱升柱过程分为两个阶段。 首先是下活柱伸出，下活柱完全伸出后，柱内单向阀才能开启使上活柱伸出。 降柱过程也分为两步完成。 第一步是下活柱缩回缸体中，此时上活柱由于柱内单向阀处于闭锁状态并不缩入下活柱形成的缸体中。 降柱过程的第二阶段从下活柱完全缩回后开始。 此时，单向阀芯顶杆与缸底凸台相碰而使单向阀开启，上活柱下腔液体可以回液，故上活柱缩回。

当下活柱完全缩入外缸体内，只有上活柱承载时，顶板的作用力使上活柱缩回，但从上活柱下腔回流到下活柱下腔的液体会使下活柱抬起，从而柱内单向阀关闭，成为上下活柱都是部分伸出的承载情况。

液压支架立柱柱内单向阀的好坏、灵敏程度直接影响立柱上下活柱伸缩情况，也就造成了同组液压支架两棵立柱上下活柱伸缩量不同的情况。

2 结语

液压支架是综采工作面最重要的设备，液压支架的维修工作量也是综采设备维修工作量中最大的，但是也只有维修好、使用好液压支架，才能使综采设备发挥出高效、安全的优势，保证好现场的安全生产。