关键词：液压支架；掩护梁；辅助装置；改进
液压支架是在摩擦支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的工作面机械化支护设备。它与滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、转载机及胶带输送机等组成一个有机的整体，实现了采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使长壁采煤技术进入了一个新的阶段。液压支架能可靠而有效的支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石窜入工作面，保证作业空间，并且能够随着工作面的推进而机械化移动，不断的将采煤机和输送机推向煤壁，从而满足了工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和初期投资费用占工作面整套综采设备的60%至70%左右，因此液压支架成了现代采煤技术中的关键设备之一。 液压支架是综合机械化工作面的主体设备，它能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，保持安全的地下作业空间，并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移。液压支架与采煤机、可弯曲输送机和顺槽转载机配合，构成了回采工作面的综合机械化设备，从而为煤矿地下开采实现高产、高效和安全生产创造了条件。因此，采用液压支架支护顶板是当代采煤技术的一次重要变革，也是煤矿生产现代化的重要标志。液压支架掩护梁是液压支架的重要组成部分，在使用中经常遇到各种问题，针对这些问题，我们必须给与及时解决。
1液压支架掩护梁的功能
1.1作为四连杆中的一杆用，控制顶梁的运动轨迹，使其在升降过程中做近似于顶 板垂直的直线运动。
1.2传递来自顶梁的水平力和部分垂直外载。在某些情况下，还可能承受老顶周期 来压的冲击载荷，是支架部件中受力最为复杂的一个部件。
1.3隔离采空区，掩护工作面空间，防止采空区冒落的矸石串入工作面。
1.4保持支架整体纵横向的稳定性。液压支架的掩护梁，其结构是由钢板焊接而成 的箱形结构，对称的四条主筋贯穿梁的全长，上和整体的背板相连，下与腹板焊 接，中间相隔一定间隔布置多个加强筋，使整个梁内部形成了若干小箱体。这样 可使梁体既有足够的强度又有很高的刚性。掩护梁上端由两个左右对称的耳座， 用以与顶梁铰接；下端两组耳座，用以与前后连杆铰接。在腹板中部没有平衡千 斤顶的固定位置，该固定装置可使平衡千斤顶的缸体通过左右两块弯曲的固定板 插装在掩护梁上的支承座内。与常用的销轴耳座式的连接方式比较，上述连接方 式的承载性能好，连接更可靠。在梁体内部，横向分布有 4 个相互平行的圆筒， 用以安装侧护千斤顶导向机构。
2液压支架掩护梁拆除与安装液压辅助装置改进技术背景
淮河能源控股公司所属煤业公司大多数煤矿在拆除液压支架掩护梁时，在解体点，用手拉葫芦吊住掩护梁，拆除掩护梁与后四连杆连接的销轴，然后将掩护梁起吊至一定高度，将平板车运输到掩护梁下方，用平板车将掩护梁进行装车，用钢丝绳将掩护梁与平板车固定牢固，但此方法摩擦损失较大,传动效率较低。而安装时，销轴与销轴孔之间不容易找同心度，安装效率低下。为了满足生产需要，保证矿井安全生产，自行研制造ZZ13000/24/50型液压支架拆除、安装液压辅助装置，降低了成本，提高了工作效率，满足了煤矿生产需要。
3解决的技术问题
在拆除支架掩护梁时，通过控制阀控制4个油缸伸缩，来调整销轴与销轴孔的间隙，便于拆除销轴；在安装时，亦是通过控制阀控制4个油缸伸缩，来调整销轴与销轴孔的同心度，便于穿插销轴。
4改进步骤及实施方式
ZZ13000/24/50型液压支架拆除、安装液压辅助装置由平板车、油缸、托板、胶管、控制阀、工具箱等组成。
平板车是由矿车改造而成，车轮位置符合重心要求，其上放置250mm油缸、500mm油缸各2件、油缸上架设托板一件，油缸通过胶管连接控制阀。
ZZ13000/24/50型液压支架拆除、安装液压辅助装置示意图：
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第一步、通过控制调整前后油缸伸缩量，使得托板角度与支架掩护梁紧密贴合。
第二步、在拆除支架掩护梁时，通过控制阀控制4个油缸伸缩，来调整销轴与销轴孔的间隙，便于拆除销轴；在安装时，亦是通过控制阀控制4个油缸伸缩，来调整销轴与销轴孔的同心度，便于穿插销轴。
5液压支架掩护梁保护措施
首先要提高液压支架结构件制造质量，尤其加强焊接质量控制。其次要建立健全掩护梁试验标准及试验规范，增加以掩护梁结构强度为试验目标的掩护梁加载试验方案。掩护梁试验标准模拟井下支架掩护梁在井下的受力状况，用于检测支架掩护梁强度及耐久寿命。第三要严格规范大采高支架最低采高使用性能论证，严格控制大采高支架在工作高度下限区域的使用，严格执行支架最低采高的限制。更加科学地确定液压支架的最低适用采高，不仅从设备配套几何尺寸上，还要从避免支架容易达到机械限位时的高度综合确定支架最低适用采高。
加强液压支架在支架自动化调整方面的研究，从电液控制方面建立液压支架多维度姿态感知系统，使支架具有危险姿态的感知报警及自我控制能力。加强对员工操作的培训，提高作业人员设备协同工作及安全操作意识，避免出现液压支架高射炮状态，将支架出现机械限位作为操作红线去有目的的避免。
加强工作面顶板管理，采取必要的措施：严格按作业规程规定及时移架、伸缩护帮板。工作面严格执行探顶、底煤，采煤机司机必须控制好工作面顶底板，保证工作面工程质量。采煤机割通煤壁返机推移刮板输送机后，及时移架控顶，在顶板破碎段须带压擦顶移架。
6效果与结论
该液压小车通过调整4个油缸的伸缩量来使得整个掩护梁无论是拆除还是安装时销轴与销轴孔之间的径向力达到最小，减少了阻力，提高了拆除或安装的工作效率，提高了安全性。做为一名煤矿技术人员，要经常深入现场，多了解实际，就能够发现问题并最终解决问题，以便更好地为煤矿安全生产服务。
参考文献：
[1] 王国法.液压支架技术[M].北京:煤炭工业出版社,1999.
[2] 王国法，庞义辉，张传昌，等.超大采高智能化综采成套技术与装备研发及适应性研究[J].煤炭工程，2016，48(9):6-10.
论文作者:陈 伟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
标签：支架论文; 掩护论文; 液压论文; 工作面论文; 油缸论文; 伸缩论文; 顶板论文; 《工程管理前沿》2019年第24期论文;