液壓支架井下故障個(gè)案分析.pdf

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1、機(jī)械工程師MECHANICALENGINEER液壓支架井下故障個(gè)案分析溫鵬(大同煤礦集團(tuán)機(jī)電裝備公司中央機(jī)廠，山西大同037001)摘要：對(duì)液壓支架在井下出現(xiàn)的幾種故障個(gè)例進(jìn)行分析總結(jié)，提高液壓支架的使用效率，維護(hù)綜采工作面的正常運(yùn)行，從而提高煤礦生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：綜采工作面：地質(zhì)條件：礦壓；液壓支架；頂梁：掩護(hù)梁中圖分類號(hào)：TD35文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1002—2333(2016)06—0238—020引言隨著煤炭產(chǎn)量逐年提高，綜采工作面占全國采煤工作面的比例越來越高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前綜采工作面11

2、700個(gè)，占全國采煤工作面65％以上，液壓支架用量每年新增2．75～4．2萬架，占綜采設(shè)備價(jià)值的比例高達(dá)70％以上。在液壓支架選型過程中，各煤炭集團(tuán)或者各煤礦的選型方式多為經(jīng)驗(yàn)估算的方法。只有少數(shù)綜采工作面采用莫爾一庫倫數(shù)據(jù)模擬的科學(xué)方法進(jìn)行礦壓分析和液壓支架選型，這類工作面液壓支架在使用過程中抗壓能力可以與工作面圍巖力學(xué)特性相適應(yīng)，支架事故率非常低。而經(jīng)驗(yàn)估算法選型的液壓支架在使用過程中事故率比較高，其中支架壓架現(xiàn)象尤為明顯，支架壓架后，更容易損壞。另外，工作面巷道和切眼布置方式、人員操作水平及工作

3、面地質(zhì)特點(diǎn)等多種因素也可能導(dǎo)致液壓支架損壞。本文僅以我公司常見的幾種液壓支架損壞為例，從支架單側(cè)梁體破壞性撕裂、前梁斷裂損壞、頂梁、掩護(hù)梁等幾種案例入手，分析其原因。1研究內(nèi)容J．J支架單側(cè)梁體破壞性撕裂原因的分析我公司某礦工作面煤層平均厚度7nl左右，采用放頂煤回采工藝，支架多次發(fā)生側(cè)向傾倒，單側(cè)受力明顯，右側(cè)頂梁柱帽和梁體出現(xiàn)多處撕裂損壞。1)地質(zhì)狀況分析。煤層地質(zhì)條件發(fā)育特殊，煤層紋理呈現(xiàn)縱向發(fā)育，層理非常清晰。上部采區(qū)已經(jīng)采空，頂煤和頂板非常破碎，易冒落。縱向發(fā)育的煤層紋理呈現(xiàn)右側(cè)傾斜，傾斜約

4、5?！?。，在頂煤冒落過程中，產(chǎn)生右側(cè)方向的j芋磺板撕裂界面主鉸接7L千斤頂鉸接口3．3．4容屑槽與分屑槽由于拉削屬于封閉式切削，需要有足夠的空間容屑。容屑槽的設(shè)計(jì)能使切屑自由卷曲，以免堵塞和損壞刀齒，使刀齒有足夠的強(qiáng)度和較多的重磨次數(shù)。每個(gè)刀齒上設(shè)計(jì)有分屑槽，使切屑分成若干小段，切屑卷曲順利，縮小切屑體積。4拉削速度拉削速度的選擇取決于輪盤的材料、輪盤的厚度等。經(jīng)過多次拉削試驗(yàn)，30MW燃?xì)廨啓C(jī)鈦合金輪盤最佳拉削速度為：粗拉3。4m／min，精拉2—2．4m／min。采用此拉削速度拉削的榫槽尺寸精度

5、、表面質(zhì)量較高。結(jié)語燃?xì)廨啓C(jī)是關(guān)系到國防、能源、交通、環(huán)保等有巨大發(fā)展前景的高技術(shù)產(chǎn)品。本文針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)用鈦合金的難加工性、榫槽型線的復(fù)雜性及加工精度的高要求，通過選用機(jī)床，設(shè)計(jì)合理的拉削夾具與刀具，確定合理的拉削速度，成功實(shí)現(xiàn)鈦合金輪盤樅樹型榫槽拉削，并取得了良好的效果，為30Mw燃?xì)廨啓C(jī)的研制奠定了基礎(chǔ)。(編輯黃獲)作者簡介：于克(1981一)，男，．z-,195，碩士，從事汽輪機(jī)產(chǎn)品機(jī)械加工和裝配工藝研究工作。收稿日期：2015-11—2l238l2016年第6期網(wǎng)址：WWW．jxgcscom電

6、郵：hrbengineer@163．corn機(jī)械工程師MECHANICALENGINEER————————●———————■——●————●—一下滑分力，支架產(chǎn)生側(cè)壓較大。致使支架多數(shù)處于單側(cè)受力狀態(tài)，右側(cè)受壓力比左側(cè)明顯。周期來壓時(shí)，部分支架被壓死，尤其是工作面中部區(qū)域的液壓支架更為明顯。2)使用狀況分析。在回采過程中，工作面煤壁呈現(xiàn)柱狀分布，易片幫，導(dǎo)致機(jī)道中浮煤比較多。如果清理工作不夠及時(shí)，支架底座下部積聚浮煤達(dá)到20～30cm，支架移架過程中容易發(fā)生左右漂移，致使支架頂梁與底座呈現(xiàn)中心錯(cuò)移，進(jìn)

7、而傾倒。支架出現(xiàn)單側(cè)受壓力較大的情況下，一側(cè)立柱安全閥經(jīng)常開啟，很多安全閥在使用一段時(shí)間后，發(fā)生疲勞失效，當(dāng)數(shù)顯測(cè)壓表顯示數(shù)據(jù)達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，安全閥發(fā)生開啟。這種情況下，支架一側(cè)立柱高壓條件下開啟，另一側(cè)在壓力較低時(shí)便開啟，液壓支架受力不平衡，單側(cè)立柱支撐力較大，頂部構(gòu)件長期處于扭曲受力狀態(tài)，容易發(fā)生單側(cè)撕裂。J．2前粱斷裂損壞原因分析我公司多個(gè)煤礦發(fā)生液壓支架前梁斷裂的事故，多數(shù)從橫板與鉸接耳板焊接處撕裂，如圖1所示。前梁千斤頂支撐工作阻力F1=1028kN，力臂L。=305mm；主要鉸接點(diǎn)到撕裂斷

8、面距離L2=120mm。力學(xué)平衡條件為M，=尬，即Fl·￡。=R·L：。其中助撕裂處合力，代人數(shù)據(jù)計(jì)算得F2=2612．8kN。即撕裂斷面處的合力為2612．8kN。在回采過程中，為了防止前部冒頂，前梁呈現(xiàn)前部接頂，頂梁后部降柱狀態(tài)，此時(shí)如果前梁千斤頂行程被壓縮為零，單向鎖上的安全閥失效，前梁與頂梁形成剛性支撐結(jié)構(gòu)。后部立柱回程，立柱的支撐阻力由前梁分解承受，膾更大。最終導(dǎo)致前梁橫板與耳板焊接結(jié)合面撕裂破損。J．3支架頂梁邊蓋板。柱帽損壞原因分析我公司某