井工一矿19106综放工作面液压管路的压力损失分析

李杰

（中煤平朔集团井工一矿，山西朔州 036000）

井工一矿19106综放工作面液压管路的压力损失分析

李杰

（中煤平朔集团井工一矿，山西朔州 036000）

井工一矿19106工作面在回采过程中发现主回液管易爆管，严重影响工作面的正常生产，通过对19106综放工作面的主进、回液压力管路的压力损失分析，找到了爆管的原因，得到了工作面主进液压力损失比例，为工作面的高效生产做出了有效指导。

综放工作面；雷诺数；压力损失

对于高产高效的综放工作面来说，设备的选型非常重要，直接关系到工作面日后的产能。液压支架是工作面重要的装备，其首要作用是能够支撑采场至地表的压力，保障工作面的安全，而保障液压支架能够快速的降柱、移架、升柱、伸护帮、收后溜等一系列动作的就是持续给其足压的乳化液，乳化液由乳化泵通过高压管路源源不断的输送到工作面，因此在选择乳化泵及其配套的高压管路上必须通过必要的计算来准确选择。

中煤平朔集团井工一矿19106工作面在安装初期，单轨吊上的主回液管易发生爆管现象，严重影响工作面的正常生产，同时又增加了材料成本，现对19106工作面乳化泵及主供、回液管的选择进行分析，进而提出改进意见。

1 工作面设备型号

中煤平朔集团井工一矿19106工作面长度为297 m，共布置171台液压支架，架间距为1.75 m，选用电液控邻架操作方式操作液压支架，安全可靠性非常高。工作面的液压系统主要设备选型，如表1所示。

乳化泵的出液管型号为6SP-51-45，单轨吊上的供液管型号为4SP-64-35，回液管型号为2SP-76-19，工作面的主进液管为6SP-51-45。

2 压力损失计算

乳化泵的DN50S出液管先接到高压过滤器上，然后通过异径直通与主供液管64 mm连接。各种胶管的参数，如表2所示。

查阅工具书，取乳化液的运动黏度υ=1.2x10-6m2/s.管路中的液体的雷诺数公式[1-3]：

1）乳化泵出液口至多通块间的压力损失：乳化泵至主供液管之间的距离约30 m，用3根10 m长的DN50S高压胶管相连，因此，有两个接头，每个接头芯子内径为45 mm，芯子长度为120 mm，则液管长度Lg=29.76 m，芯子长度Lx=0.24 m，根据沿程压力损失：

式中：ρ为管内液体浓度，取998 kg/m3。

将数据带入式（2）得：

将数值带入式（3）计算得，Δp2=0.004 MPa.

3）辅运巷沿线的压力损失：19106工作面辅运巷管路长度为250 m，因此需要25根10 m/根的液管，所以Lx=24x0.136=3.246 m，Lg=246.754 m。

求得：

4）工作面沿线的压力损失：19106工作面长度为297 m，需要64 mmx10 m的胶管30根，故有接头29个，变径接头1个，所以：

6）架间进液管的压力损失计算：工作面共计铺设170根架间管，标准为2.5 m/根，所以能够求得Lx=170x0.12=20.4m，则Lg=170x2.5-20.4=404.6 m.

根据式（2），求得：Δp6=Δpg+Δpx=4.12 MPa.

7）架间回液管的压力损失计算：架间回液管的压力损失同架间进液管的压力损失

8）从工作面171号支架回到乳化液箱的压力损失计算:辅运巷的回液管均选用76 mmx10 m/根，从最后一架至液箱的距离为230 m，因此，需要23 根76 mm胶管，所以Lx=23x0.158=3.634 m，Lg= 230-3.634=226.366 m.

根据沿程压力损失式（2）求得：Δp8=Δpg+Δpx= 0.31 MPa.

9）从工作面1号支架回到乳化液箱的压力损失计算：19106工作面长度为297 m，需要76 mmx10 m的胶管30根，Lx=4.52 m，Lg=295.48 m.

10）变径压力损失计算:根据式（3）带入数值求得：Δp10=0.02 MPa.

根据以上计算得出：液压管路主进液管的压力

3 结论

1）通过对19106工作面液压管路压力损失计算，得出工作面主进液管路压力损失为6.59 MPa，损失比例约为20.9%。

2）19106工作面主回液管路压力损失为5.14MPa，乳化泵压力表的数值显示为30 MPa，因此回液压力为24.86 MPa＞19 MPa，因此会造成主回液管爆管，须更换成4SP-76-35。实践证明，在更换管路后，爆管情况基本解决。

3）19106工作面辅运巷铺设的管路选用10 m/根，增加了管接头的数量，进而增加了“跑、冒、滴、漏”的概率，建议将其更换为20 m/根。

[1]周德繁，向敬忠，周德富.液压系统设计中压力损失的快速计算[J].林业机械与工业设备，1999（5）：17-20.

[2]樊军.综采工作面液压支架管路的选择[J].煤矿机械，2008（1）:28-30.

[3]王宇，尹纪强，任相广.综采液压支架液控系统优化[J].煤矿机械，2014（8）：13-15.

On Pressure Loss of Hydraulic Pipeline on No.19106 Fully-mechanized Mining Face in Jinggong No.1 Mine

LI Jie
(Jinggong No.1 Mine，ChinaCoal Pingshuo Group，Co.，Ltd.，Shuozhou 036000，China)

Primary return pipe is liable to explode in the mining on No.19106 fully-mechanized mining face in Jinggong No.1 Mine，which seriously threatens the normal production.On the analysis of pressure loss of pressure pipelines of main feed and return liquid，the paper finds out the cause of pipe explosion and pressure loss rate of the main feed liquid，which could provide guidance for the efficient production of the mining face.

fully-mechanized mining face;Reynolds number;pressure loss

TD355

A

1672-5050（2015）02-0079-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.02.025

（编辑：薄小玲）

2014-11-25

李杰（1986-），男，江苏徐州人，大学本科，助理工程师，从事采煤技术工作。