综放液压支架立柱大修工艺优化研究.pdf

第2 0卷 第4期 总第 1 2 5期 2 0 1 5年 8月 煤矿 开 采 C 0AL MI NI NG T EC HN0L 0G Y V o 1 ． 2 0 N o ． 4 S e ri e s N o ． 1 2 5 Au g u s t 2 01 5 综放 液压支架立柱大修工艺优化研 究 牛艳奇 1 ． 天地科技股份有限公司，北京 1 0 0 0 1 3 ； 2 ． 天地宁夏支护装备有限公司，宁夏 银川 7 5 0 0 2 1 [ 摘要] 液压支架立柱是煤炭开采过程中必不可少的设备，立柱大修质量的好坏直接影响着 液压支架运行状况和煤矿的生产效率。以Z F 6 0 0 0 ／ 1 8 ／ 3 1型放顶煤液压支架立柱大修为例，详细介绍 立柱的拆解、检测检验、修复、总装、验收标准等优化工艺流程；通过现场的实际应用，制定先进合 理的、易操作的工艺流程，极大地提高了大修的质量和生产效率。 [ 关键词] 液压支架；立柱；大修工艺 [ 中图分类号]T D 3 5 5 ． 4 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 6 6 2 2 5 2 0 1 5 0 4 0 0 5 6 0 3 Op t i mi z a t i o n o f Pr o ps Ov e r h a ul Te c hn i q ue o f Po we r e d S up po r t f o r Fu l l - me c h a ni z e d Ca v i n g M i n i ng NI U Ya n ． q i 1 ． T i a n d i S c i e n c e＆T e c h n o l o g y C o ．，L t d ． ，B e ij i n g 1 0 0 0 1 3 ，C h i n a ；2 ． T i a n d i N i n g x i a S u p p o a i n g E q u i p m e n t C o ． ，L t d ．，Yin c h u a n 7 5 0 0 2 1 ，C h i n a Abs t r a c tPr o p o f p o we r e d s u pp o r t i s n e c e s s a r y e qu i pme n t f o r c o a l mi n i ng， p r o p o v e r h a u l q ua l i t y d i r e c t l y i n flue nc e o pe r a t i o n s t a t e o f p o w e r e d s u p p o rt a n d mi n i n g e ff i c i e n c y o f c o al mi n e ． T h i s p a p e r i n t r o d u c e d d i s ma n t l e me n t ， t e s t ， r e q u i r e me n t ， fi n a l a s s e mb l y o f Z F 6 0 0 0 ／1 8 ／ 3 1 p o we r e d s u p p o rt for t o p - c o al c a v i n g i n d e t a i l ． B y fi e l d p r a c t i c e， a d v a n c e d， r a t i o n al a n d e a s i l y - o p e r a t e d t e c h n i q u e p r o c e s s w a s f o r mu l a t e d ， w h i c h l a r g e l y i mp r o v e d o v e r h a u l q u a l i t y a n d mi n i n g e f f i c i e n c y ． Ke y wor d s p o we r e d s u p po rt；p r o p；o v e r h a ul t e c hn i qu e 液压支架是综采工作面三机配套 主要 支护设 备 ，其功能是有效地支撑和控制工作面顶板 ，保证 工人操作及机器运转所必须的安全空间⋯。 受全球经济衰退和国内产业结构调整 的影响， 国内大部分煤矿限产 、停产 ，新液压支架采购量急 剧减少 ，为降低生产经营成本 ，多数煤矿加大了液 压支架的大修业务。而立柱是液压支架实现支承和 承载的主要部件 ，顶板作用在液压支架的载荷主要 由立柱承受并传递到底座上 ，且立柱还是液压支架 升降运动 的执行元件，因此立柱质量的好坏直接影 响着液压 支架 的运 行状 况和煤 矿 的安 全生 产 J 。 本文以山西怀 仁 中能芦子 沟煤矿使 用 的 Z F 6 0 0 0 ／ 1 8 ／ 3 1型放顶煤液压支架立柱大修为例，介绍整个 立柱大修 的工艺流程及修理过程。 1 立柱的检修工艺流程 针对芦子沟煤矿 Z F 6 0 0 0 ／ 1 8 ／ 3 1型放顶煤液压 支架单伸缩立柱 的大修，制定检修工艺流程如下 立柱外观 清洗一立柱拆 解一部件 清洗、分 类、检 测 、判定 分可修复或不可修复 一可修 复件的 分类 接 头弯头 损坏 、导 向套 及缸 体螺 纹损 坏 、 通液 管 漏 液 、密 封 面 锈 蚀 、镀 铬 表 面 的 缺 陷 等一进行 检验一修 复一组 装试 验一喷漆一成 品 入库 。 2 立柱的拆解工装及工艺流程优化 2 ． 1 立柱的拆解工装 立柱导 向套组件主要分为卡环结构和螺纹结 构 ，卡环结构 由导 向套 、卡环、挡套 和挡 圈构成 ， 螺纹结构的导向套是整体结构，通过螺纹与缸筒连 接 ，这两种立柱的拆解在工装上有些 区别 。卡环结 构按照结构形式依次从外 向里拆解 ；螺纹结构需在 拆缸机上进行 图 1 ，将立柱底部挡板工装插人 拆缸机的后部与其保持相对静止 ，扳手与导向套配 合使用 ，拆缸机的前部有旋转机构 ，扳手两端的手 柄卡在旋转机构上 ，从而带动导向套旋转 ，外缸保 持 固定 ，从而将导 向套从外缸上拆解下来 。 [ 收稿日期]2 0 1 5 一 O 1 1 2 [ D O I ]1 0 ． 1 3 5 3 2 ／ j ． c n k i ． c n l 1 3 6 7 7 ／ t d ． 2 0 1 5 ． 04． 0 1 6 [ 基金项 目]2 0 1 3年 宁夏 回族 自治区重点技术创新项 目 宁财 企 指 标 [ 2 0 1 3 ]3 2 0号 ；中国煤 炭科工 集 团有限公 司科 技创新 基金 2 0 1 3 MS 0 0 7 ；天地科技股份有限公 司公益创新基金项 目 I J 一 2 0 1 3 一 T P MJ 一 0 2 ；K J 一 2 0 1 3 一 T P M J O 1 [ 作者简介]牛艳奇 1 9 7 6 一 ，男，河南平顶山人，副研究员，博士研究生，主要从事综采工作面设备总体配套，液压支架设计、有限元 分析研究等工作。 [ 引用格式] 牛艳奇 ．综放液压支架立柱大修 工艺优化研究 [ J ]．煤矿开采，2 0 1 5，2 0 4 5 6 5 8 ，8 0 ． 5 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 牛艳奇综放液压支架立柱大修工艺优化研究 2 0 1 5年第4期 立柱导向套扳手 立柱底部挡板 图1 立柱拆解工装示意 2 ． 2 立柱拆解工艺流程优化 图2为单伸缩立柱示意图 ，具体拆解工艺流 程如下 图 2 单伸缩立柱示意 1 冲洗 立柱外表面浮煤用高压水进行 清 洗 。在立柱拆解工作 台上 ，将冲洗好的立柱用电钻 将立柱外缸 、导 向套上的定位销钻出 ，并摆放整齐 到指定位置 。 2 拆前 准备 对于 螺纹 结构导 向套 立柱 ， 用 2 t 吊带 吊立柱到立柱拆缸机 中心架上 ，使立柱 的外缸筒底部完全放人配套工装 内，移动 中拖板至 合适位置 ，安装活柱导向套拆除专用工装 ，旋转拆 缸机转盘 ，使立柱导 向套与拆导向套专用工装可靠 连接。 3 拆导向套启动拆缸机 ，低 速反 向旋转 运行 ，使导 向套 螺纹从缸体筒 中完全退 出，停机。 取出导 向套并摆放整齐 ，将立柱外缸整齐地摆放在 指定位置。 4 拆活柱将 拆下导 向套组件 的立柱放人 带有斜面的工装 内，给立柱下腔供液 ，利用液压力 将活柱推出，停止供液，缸筒内的废液通过工装的 斜面流入废水池 内；将外缸 、活柱用 吊带 吊出，分 类摆放到指定地方存放 ，并用枕木或其他能防止相 互磕碰的支撑物支撑活柱 ，摆放整齐。 5 拆密封拆取导 向套 和活柱密封 ，并放 于指定位置 ，同时将导向套和活柱分类摆放到指定 存放处 。 6 清洗和点检用煤油清洗导 向套 、活柱 、 外缸体等。对分类摆放整齐的立柱各部件清点数量 并做好记录，并将拆卸 中出现的损坏件 、缺失件及 时记录。 7 注意事项 在活柱打压取出的过程 中， 其前方禁止有行人通过 ，并设置警示标志。拆卸过 程中应防止活柱镀层磕伤、碰伤。 3 立柱的拆解部件检测检验判定 3 ． 1 判定依据 1 检修提供的相关图纸技术要求 。 2 G B 2 5 9 7 4 ． 2 2 0 1 0 煤矿用液压支架第 2部分 立柱和千斤顶技术条件 部分 内容进行 相关试验检验要求。 3 矿方提供 的相关检验要求。 3 ． 2 检验标准 以外缸筒为例 1 目测缸筒外 观不得有损坏 ，借助灯光检 查缸筒 内表面有无锈蚀 、拉伤等缺陷；螺纹是否损 坏 ；缸筒内表面有轻微擦伤、锈斑等，不影响密封 性能的前提下 ，可 以用油石进行修整 即可 ；有划 痕、凹坑损伤等，需用镀铁工艺修复。 2 缸体 不得 有 明显 变形 、磕 碰 的 凹凸点 、 可见裂纹及开焊现象。修复后密封配合 面粗糙度 、 缸 口尺寸应满足要求。 3 要求缸体外侧的连接块与阀板的配合表 面无锈斑及毛刺 、进液 口无锈蚀 ，接 口无焊接渗漏 等缺陷 ；缸体上腔接头座无变形 ，焊缝无渗漏等缺 陷；缸体外侧的进回液管无变形和渗漏、焊缝不得 有渗漏等缺陷。 4 中缸镀铬表 面无起 皮、起泡 、脱 落等缺 陷。 5 缸体螺纹损伤不得超过螺纹高度 的一半 ， 且损伤连续不得超过一周。 6 各类型缸体不得 出现影 响使用的弯 曲变 形 ，要求缸体 内孔的圆度、圆柱度和直线度不超过 公称尺寸的 2 ％ o 和 0 ． 5 ％ o 。 采用 同样的标准对活柱 、活塞和导向套进行检 测检验判定。 4 立柱的修复工艺 对检验检测的问题进行分类 ，然后针对不同情 况对各部件进行修复。 1 用砂布轮 钢丝轮 、手提电钻打磨干净 5 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第 1 2 5期 煤矿开采 2 0 1 5年第 4期 图1 1 沿空巷道垂直位移等值线分布 5 试 验巷 道应 用效果 下区段 1 2 0 2工作面开采过程 中，采用十字布 点法进行沿空巷道围岩表面位移量监测 ，根据监测 结果绘制位移变化曲线，如 图 1 2所示。从观测结 果来看 ，测点距 1 2 0 2工作 面 5 5 m处 ，沿空巷道开 始显著变形 ，最终两帮收敛量达到 9 1 mm，煤壁侧 帮变形达到 6 0 ra m，巷旁支护体侧 向变形相对较 小 ，达到 3 0 m m，顶板位移量达到 3 7 ra m。沿 空巷 道位移变化量在允许范围内，巷道维护稳定 。 6 结论 距工作面距离， m 图 l 2 沿空巷道表面位移曲线 通过理论计算得到巷旁支护体支护强度及可缩 量 ， 确 定巷旁支护体采 用1 ． 5 m厚混凝 土墙 。 巷旁 支护体顶部施加 0 ． 4 m厚柔性垫层；巷旁支护体侧 向施加预应力钢筋 ，预应力钢筋间排距 0 ． 6 m，预 应力为 8 0 k N。沿空巷道巷 内支护采用高强度预应 力锚杆锚索支护系统 ，采用工程类比法进行巷内支 护参数设计 ，并进行巷道煤壁侧 w 型钢带 以及贴 帮支设木支柱加强支护。 数值模拟结果表 明巷旁支护体存在稳定承载 区，切顶阶段能够稳定承载 ，切顶效果 良好 ，沿空 巷道支护效果 良好 。试验巷道现场实测表明下区段 1 2 0 2工作面开采过程 中，沿空巷道顶底板及两 帮 变形量在合理范围内，巷道维护稳定 ，完全沿空掘 巷方案可以应用到现场 。 [ 参考文献] [ 1 ]康红普． 深部煤巷锚杆支护技术的研究与实践 [ J ]．煤矿开 采 ，2 0 0 8 ，1 3 1 卜 5 ． [ 2 ]侯朝炯 ，李学华 ．综放沿空 掘巷 围岩大 、小结 构的稳定 性原 理 [ J ]．煤炭学报 ，2 0 0 1 ，2 6 1 卜7 ． [ 3 ]牟彬善 ，吴兰荪 ，刘现贵 ，等 ．沿空 掘巷无煤 柱开采技 术实 践 [ J ]．煤矿开采 ，1 9 9 9 ，4 2 1 7 一 l 9 ． [ 4 ]郭相平 ，都海龙 ，王涛 ．孤岛工作 面高应力 区域沿 空掘巷 强力支护技术 [ J ]．煤矿开采 ，2 0 1 3 ，1 8 4 6 9 - 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