试论液压支架的现状及其发展思路

董　林

试论液压支架的现状及其发展思路

董林

（沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳 110159）

针对我国液压支架技术的发展现状进行了分析，并在此基础上对液压支架技术的后期发展思路及对策进行了探讨。希望通过本次研究能够为后期的相关工作有所帮助。

液压支架；现状；发展思路

在科学技术蓬勃发展的今天，我国的工业发展也迎来了巨大的机遇。煤炭业在此阶段虽然取得了优异的成绩，但是还存在许多大大小小的问题。从我国发展来看，虽然历经多年的努力与发展，但由于受到复杂地质情况及资金等方面的制约，我国煤炭业综采机械化程度依然尤为低下，仅为20%左右，严重落后于世界发达国家水平。单单从我国改革的现状来看，我国在综采方面投入巨资但是发展却非常缓慢，而单体液压支柱工作方面却有非常大的进步与发展。而且部分矿区也已经成功实现了单体液压支柱化。总之，综采液压支架技术目前在我国已经得到了一定的推广和应用，但依然面临着诸多需要解决的问题。

1　我国液压支架技术现状分析

经过多年的发展，我国煤炭开采综合机械化程度相比之前得到了明显的提升；另外，伴随着综合机械化煤炭开采技术的不断发展以及大批新型大功率采煤机和工作面输送机的相继出现，对于支架能够保证与其相配套也提出了更高的要求。但如果不对支架控制系统进行相应的改进，那么这一要求也无法实现。现阶段的情况，我国国产液压支架在控制方式方面一直停留在比较滞后的跟机手把单向控制或者支架控制水平上。虽然这一控制方式具备了造价低、制造容易以及系统简单和适应性强等优点，但同时也存在一定的缺点，具体体现在以下几点；

1）工人劳动条件较差，缺乏安全性保证；

2）通风条件较差，存在较高的支架故障发生率；

3）缓慢的移架速度，对采煤机的工作效率产生了较大的影响；

4）操作人员的技术水平与支架支护效能的发挥有直接关系。

液压支架自动控制能够有效的将上述几点问题解决，并提出了多个选项来选择控制方式，实现支架的液压控制。帮助工作人员在相对安全的区域即可实现对整个支架工作面的程序控制或远程控制。

现阶段，在国外普遍应用的一些的液压支架，已经实现了计算机红外线电液自动化控制，能够成排成组的向前移驾，而且其额定供液压力达到了40MPa，流量高达300～450L/min，移驾速度超过了10组/min，供液管径更是高达100～120mm。据了解，在我国的国产液压支架中一般都属于中低压小管径的供液形式，并且需要人工进行操作。根据实际的统计数据，完成一组支架的工作时间是1min，最大供液压力不足32MPa，流量也非常小，供液管径则更小仅为25～30mm。

2　液压支架技术的发展思路

2.1设计理念及方法的更新

要想在液压支架技术上有所创新，就要从根本的设计理念上去创新，首先在传统的设计中摒弃老化思想，改变传统观念，积极学习国际上的先进技术和先进设计理念，取长补短来提升液压支架技术。在开发支架结构分析的软件系统中采用现代流行的优化设计，利用CAD的动态三维设计完善结构分析软件系统，从细节设计上追求可靠、实用的目标。对支架一围岩相互作用进行进一步的研究分析，利用不同但相似的材料来模拟实验，观察分析实验结果，从而能够综合性的得出研究结论。对支架的适应性能做出具有理论依据的可靠性解析，保证支架的结构和支护参数是合理安全的。

2.2不断完善标准体系

随着科学技术的不断发展，对于煤炭业的发展是一个重要的机遇，在后期的液压支架技术发展中，需要一套健全完善的技术标准体系来进行支撑，这是一项重要的工作内容，在经济技术一体化的发展进程中，更好地适应现代科技需求，也非常迫切的需要制定一套完善的国家标准。以此来有效的推进液压支架国家标准体系的研究工作。如我国北京开采研究所起草的《煤矿用液压支架安全性要求》，将成功实现同国际先进标准的接轨，这势必也会对我国液压支架技术的后期发展产生巨大的影响。

2.3材料的不断升级

由于液压支架在发展过程中，工作足迹不断扩大，对于技术可靠性要求不断提升，支架质量的要求也越来越高，这就给设备的运输、安装环节带来了更多更大的困难。因此，如何在确保强度得以保证的前提下，实现支架重量的减轻也就成为一项在支架结构设计中迫切需要解决的问题，其中应用高强度钢材是解决此问题的最佳方法。目前国际上比较先进的一些液压支架结构用钢主要是以高于700-1 000MPa的高强度结构为主。历经几年发展，材料的升级换代已经取得了显著地成效，不仅在支架设计中得到了广泛的应用，而且还有效地解决了一些高强度板材的生产和加工等问题。在后期的发展过程中，还需进一步加大对材料焊接性能的试验性研究，从而更好地实现焊接工艺的不断优化，促使焊接接头的承载能力及综合机械性能都得以明显提高，以此更好地满足支架设计的可靠性需求。

3　结束语

我国液压支架技术历经多年的发展，虽然在制造、设计水平等方面取得了明显的进步并积累了丰富的经验，而且相应架型也已经近趋成熟，但是与国际水平相比，控制系统和控制元件方面还存在比较大的差距，所以在我国液压支架技术后期的发展过程中，还需紧密结合我国基本国情及煤层具体条件加大对一些新品种和新架型的开发力度，另外还要在支架工作可靠性及支架控制系统等方面加大投入力度。

［1］ 伍小杰，于月森，彭利明.液压支架电液控技术的现状及展望［J］.煤炭科学技术，2009，（1）：25-29.

Situation of Hydraulic Support and Its Development

Dong Lin

The current situation for the development of the hydraulic support technology were analyzed，and on this basis for the later development of thought and countermeasure of hydraulic support technology were discussed.We are hoping to be helpful for the related work by late this study.

hydraulic support；the status quo；development ideas

TD355.4

A

1003-6490（2016）06-0065-01

2016-06-06

董林（1994—），男，辽宁沈阳人，本科在读，主要研究方向为机械设计制造及自动化。