煤矿采掘机械中纯水液压传动技术应用研究

＊闫建军

（山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司 山西 042100）

煤矿采掘机械中纯水液压传动技术应用研究

＊闫建军

（山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司 山西 042100）

本文分析了液压传动技术的内涵及发展历程，阐述了纯水液压传动技术的优势及主要内容，提出了煤矿采掘机械中纯水液压传动技术的具体应用，旨在更全面的认识纯水液压传动技术，实现煤炭行业及企业的安全生产目标，推动煤炭开采的安全清洁化发展。

煤炭采掘机械；纯水液压传动技术；应用

1.液压传动技术概述

(1)液压传动技术的内涵及发展历程

作为流体传动中的关键部分，液压传动技术以液体介质的方式实现能量的传递与控制，该技术利用液压泵将液体压力及原动机的机械能进行相互的转换，通过管路及控制阀对液体压力的能量实现转换，再通过液压中的执行单元将液体压力转换为机械能，保证工作机构的运转，实现的回转运动及往复运动。最早的液压技术起源于帕卡斯定律，其以水作为主要的工作介质，但由于电气传动技术及密封技术的发展，液压传动技术发展缓慢，随着油液技术在液压传动中的使用，液压技术及液压传动装置不断的发展，耐油橡胶的使用，使得水压传动技术的安装发生了变化，出现了以矿物液压油为介质的油压传动技术。目前，技术的进步及环保理念的提出，推动了纯水液压技术的发展，液压传动技术朝着集成控制、传动及检测为一体的自动化方向发展。

(2)纯水液压传动技术

①纯水分类及技术优势

液压传动技术中的纯水是指未加入任何添加剂的天然纯水，一般情况下，纯水可分为未处理过及处理过的两种，与未处理过的纯水相比，处理过的纯水含有污染物的含量降低，其中只有少量微生物，很好的满足了液压系统对运作介质的要求，当前纯水液压技术普遍采用处理过的纯水作为介质。在食品加工中，纯水液压技术被广泛的使用，目前，在煤矿中应用较少，该技术具有良好的安全性、散热性及抗燃性，由于纯水较低的压缩系数，保证了压缩过程中容积损失最小，有效保障了执行元件的精确度。纯水液压传动中，液压元器件的质量普遍较轻，其体积也较小，同样运转速度下，液压泵的质量及体积具有明显的优势。

②纯水传动液压的内容

水具有其独特的物理特性，以纯水为介质的液压传动技术的研究内容（如图1）主要体现在元件、介质、控制及材料等方面。

图1 纯水液压传动的内容

2.煤矿采掘机械中纯水液压传动技术应用

(1)传动装置技术在煤矿采掘机械中的应用

在煤矿采掘机械中，由于工作面对设备运作的特殊要求，决定了其传动装置部位异于其他种类的设备，装置中的截割及牵引部位，采用了较为先进的摇臂系统作为传动技术，由于其稳健优化存在一定的缺陷，因此，目前煤矿采掘机械中所使用的传动装置大部分为石油型的液压及电压系统，纯净水液压使用较少。目前所述的采掘机械指掘进系统及矿用机械设备，具体有支护设备、装载设备、掘进设备及采煤设备等。

(2)煤矿采掘机械中纯水液压传动技术的应用

液压传动技术以其直接驱动、直线驱动及防爆等优点而被广泛使用在煤矿采掘机械中，考虑到防火因素，煤矿机械液压系统中一般采用的是乳化液，但在具体的使用过程中，乳化液价格昂贵，不宜运输及储存，其使用工序要求也较高，在液体配置过程中，要使用专门的器械进行装置，避免人工搅拌下乳化液融合不均匀造成液压支架机械的损坏。乳化液存储同样要采用专门的设备，避免细菌的产生。在使用环节要保证乳化液达到井底才开始使用。乳化液在使用过程中操作复杂，质量不易控制，会造成一定的环境污染，因此，应采用纯净水作为介质，严格控制好水质，在材料的甄选及设计环节应按照相关规范严格执行。纯水液压传动技术逐渐在煤矿采掘机械中发展起来。

①煤矿液压凿岩机械设备的应用

传统的气动凿岩机，存在粉尘污染、能力消耗高及凿岩速度慢等问题，以高压液体为定力介质的凿岩机，在煤矿挖掘中被普遍使用。随着纯水液压技术的发展，在采矿中，以纯水传动的手持式凿岩机被研制出来，有效减少了设备使用中油雾及废气的排放，极大的改善了煤矿作业环境，降低了作业造成的噪声污染。

②煤矿液压锚杆支护钻设备的应用

传统煤矿液压锚杆支护钻设备有单体式液压锚杆钻机及掘锚机，但其在使用过程中会造成严重的油液污染，设备易发热，可靠性低，随着技术的不断进步，纯水锚杆钻机被广泛的使用，其具有良好的导热性，避免了系统过热的问题，使用纯水作为介质，带来的污染较小，支护设备中纯水的使用可提高系统的可靠性，有效降低污染。

③煤矿液压煤层钻设备的设计

由于煤炭资源的生产环境特殊，采煤设备零件的维修及更换较为困难，使用纯水作为介质易造成设备中零件表面的腐蚀与磨损，因此，采煤生产设备的维护工作存在一定的难点。纯水液压的密封及润滑是目前的技术难点，煤矿生产中长期以来使用的液压支柱及液压支架，以乳化液作为传输动力。采煤实践中炮采工作面的大量存在，受地质条件及工作人员操作因素的影响，炮采工作面采用煤电钻设备进行煤壁钻孔，在湿式钻孔中，要安装相应的供水装置，但这种装置安装复杂且会出现诸多故障，无法使用于煤矿现场，使用煤电钻过程中应关注机械设备与矸石间碰撞造成的电缆破裂问题，防止煤尘瓦斯爆炸事故的发生。为保证煤矿企业的安全生产，应使用纯水煤层电钻设备，既方便操作又安全经济。

煤炭矿井作业中存在大量的易燃易爆气体，矿产生产成本较高，不利于煤炭行业的可持续发展。纯水液压传动技术的发展，使用的是具有良好防腐蚀性、防磨损性的新型材料，纯水具有良好的高散热性及抗燃性等优势，有效节约了煤炭资源的生产成本。液压传动技术从水压、油压到水压传动的发展历程，推动着技术的不断革新，是煤炭采掘作业安全生产的有效措施。

3.总结

综上所述，随着技术的不断进步及环保节能理念的发展，煤炭采掘中纯水液压传动技术被广泛的使用，煤炭行业及煤炭企业实现了安全经济生产，促进了传统煤炭产业机构的升级及产业链的调整。纯水以其强抗燃性、无污染及资源广泛的优点而被不断的使用。该技术的完善与发展将促进煤炭企业安全生产目标的实现。

[1]冯丽．煤矿采掘机械中纯水液压传动技术的应用探讨[J]．内蒙古煤炭经济,2016,24:36-37．

(责任编辑：牛玉娟)

Application of Pure Water Hydraulic Transmission Technique in Coal Mining Machinery

Yan Jianjun

（ShenNanAo Coking Coal Co., Ltd., Shanxi Xiangning Coking Coal Group, Shanxi, 042100）

In this paper, it has analyzed the signifcance and development history of hydraulic transmission technique, expounded the advantages and main content of pure water hydraulic transmission technique and put forward the practical application of pure water hydraulic transmission technique in coal mining machinery so that to have a more comprehensive understanding of the pure water hydraulic transmission technique, achieve the safety production target of coal industry and enterprises and promote the safe and clean development of coal mining.

coal mining machinery；pure water hydraulic transmission technique；application

T

A

闫建军（1978～)，男，山西乡宁焦煤集团申南凹焦煤有限公司；研究方向：煤矿技术管理。