煤矿液压支架常见故障及其维护策略

煤矿液压支架常见故障及其维护策略
摘要:液压支架是煤矿井下综采的重要的支护设备，与采煤机、刮板输送机
等协同作业，完成煤炭的开采。

在煤炭开采的过程中，需要对液压支架支护状态
及位置进行实时调整，由于井下作业的环境复杂且空间较狭小，进行液压支架调
整时的劳动强度大，作业效率低，对煤矿的综合开采效率造成影响。

针对液压支
架在煤矿开采过程中的应用，进行电液自动化控制系统的设计，采用PLC及CAN
数据总线实现对液压支架工作过程的自动化控制，实现液压支架的无人化调整，
提高液压支架的调整效率，从而保障煤矿的开采效率。

关键词：煤矿；液压支架；故障及维护
中图分类号：TD355文献标识码：A
引言
在煤矿机械化采煤设备中，液压支架是必不可少的关键设备之一。

在煤矿开
采中，液压支架和铲运机、采煤机等设备相互配合，承担着支撑煤矿工作面的重
要任务。

液压支架的运行情况不仅关系到煤炭生产效率和设备安全，更关系着人
员安全。

随着社会经济和采煤机技术的发展，液压支架发展迅速，以电液控制系
统为核心的液压支架控制系统已经取代了传统的液压支架控制方式，工作面支撑
效率和安全性得到了极大的提升。

1存在的问题
1.1 安装尺寸不精准
煤矿井下液压支架油缸装置主要是借助液压油缸所产生的液压能。

因此，液
压油缸的密封装置的各个零部件的安装尺寸要求相对较高，只有在其安装过程中，各个部件之间实现无缝衔接，达到完全密封的状态，才能够保障其液压油缸的正
常工作。

零部件之间一旦产生缝隙，使其密封性下降，不仅会导致液压油缸所产
生的液压能不足，同时还会由于液压流过大而引发油缸泄漏故障。

1.2 液压支架油缸常见故障
油缸是液压支架的主要部件，其安装、材料、工作环境和维护状态直接关系到液压支架的安全。

油缸的常见故障有：1）安装尺寸不准确。

液压支架密封装置安装时，通常不能保证其尺寸，因此会影响油缸的密封性，影响采矿。

2）材料选择不合理。

如果选材不合格，则无法保证煤矿人员的生命安全。

良好的材料可以有效地保证煤矿开采的安全稳定。

3）工作环境影响。

工作环境对液压支架油缸也有影响，油缸密封装置会受到污染物和细微颗粒的影响发生泄漏。

4）设备老化。

还有一个原因是设备老化，老化轻者影响设备作业效率，重者造成重大事故。

2故障及其维护
2.1 注重对密封件的检修
活塞也是井下液压支架油缸的核心部件之一，在液压支架油缸正常工作中起着不可替代的作用。

地下液压支架油缸中的活塞本身具有防止液压油内部泄漏的功能。

在煤矿井下支护液压缸的维护过程中，应遵循以下几点：第一，按照机械设备的正常操作流程启动机械设备。

第二，借助换向阀将气缸活塞的位置操作到最大，并保持极限状态。

第三，在油缸提升的状态下，对相应的回油管路进行拆解检查，根据对其内部的情况来判断该油缸是否存在泄露故障。

如果其回油管路中有泄漏的油液残留，证明其存在泄漏故障，需要对起活塞杆与活塞之间的密封装置进行进一步检查，查找导致其油液泄漏的密封零部件进行及时更换。

第四，在对其存在密封不严问题的密封件进行更换的过程中，应当确保其所替换的密封件的材质、规格与原部件能够完全相同，进而保障能够有效解决其密封不严的问题，确保其油缸泄漏故障的有效解决。

2.2 液压支架油缸
1）改善密封性能。

油缸组成部分中的活塞是防止油压泄漏的重要部件，要严格按照标准流程对油缸的密封装置进行维护。

另外要采用质量和尺寸合格的部件对零部件进行常规更换，来保证其高质量运行。

2）缸筒的检查与维修。

由于缸筒内壁是导致很多油缸故障的原因之一，因此，我们可以经常检查油缸内壁出
现的拉伤情况判断其损坏程度，进行维修或替换。

3）活塞的维修。

活塞杆和活
塞也很重要，若它们出现问题后，油缸就会发生故障。

因此要注意检修，确定故
障后，可对活塞杆重新镀铬或更换活塞。

4）缓冲阀的检查与维修。

缓冲阀直接
关系着液压支架的运行正常与否。

因此，当缓冲阀出现磨损时，可判定油缸故障
是由于缓冲阀引起的，处理办法是维修或更换缓冲阀。

2.3 注重对初撑力的检修
在煤矿井下液压支架使用过程中，初撑力偏低或者超负荷工作同样会导致油
缸泄漏故障的发生。

液压支架的初撑力直接影响支架对顶板的控制能力，一旦出
现初撑力不足或者超负荷运行，将有可能导致其无法提供足够的支撑力来控制顶
板下沉。

在进行维修过程中，首先应当确保乳化液泵站的压力保持在定额范围内，然后观察其压力是否会发生变化，一旦压力值产生变化需要及时采取相应的调整
措施，对其进行调整。

最大限度降低管路压力的损失。

与此同时，在煤矿井下液
压支架作业过程中，应当严格掌控冲液时间、压力指数等参数。

一旦指数出现异常，应当立即将初撑力归零，对其进行调整，以此来确保液压支架的正常运行。

2.4 检验与试验
完成高端液压支架焊接完成后装配，通常采用调整装配方式处理，确保能够
达到装配需求。

完成大型液压支架建设和调整后，要严格依据相应规定，对产品
进行逐一检查。

在开展检验工作时，不得直接连接操纵阀、支架主管路，支架千
斤顶等设施需要完成 3次固定设计目标。

在检查期间，相关工作人员要对支架压
力表进行观察，压力表在 5 min 内压强不降低，则表明其质量达到了要求标准。

采用试验对样机压架进行检查时，要将应变片贴在样机上，检测机器各点应变值，做好理论分析，修正参数，优化产品。

2.5 钢板选择与处理工艺
不同类型板材性能也会存在一定差异，这也就对焊接工艺造成不同影响。

因此，在进行制造高端液压支架钢材选择时，要确保其受力和功能都能够达到要求
标准。

从以往生产经验来看，板材选择材料要采用Q890 等类型的高强度材料，
以免支架质量不达标，或者焊接牢固性达不到要求标准。

将支架送入工厂前，要
通过试验对支架脆性断裂、超载破坏、疲劳等内容进行查看。

完成选择后，要提
前处理钢板，对于工件表面出现的焊渣、氧化皮、锈蚀问题，要提前采取喷丸方
式处理，这样作业的主要优点就是能够完成对表面问题的处理，从而使钢材上油
漆的附着力能够得到进一步增强，而且能够提高钢材整体防腐性；硬化钢材表面，可以提高机械性能；焊接后能够减少裂纹、夹渣等现象的发生。

采用半自动、手
动方式进行切割，会导致切割表面出现粗糙问题，而且尺寸精度较差，这将会对
后续装配、加工作业开展造成一定影响。

因此，在实际生产工作开展期间，采用
离子切割机对下料进行切割，而且要与 act 数控编程进行配合应用，这样做的
主要优点就是能够实现对板材的合理应用，而且能够提高下料尺寸精度。

结束语
总而言之，结语液压支架是进行煤矿开采所使用的重要的支护设备，对煤矿
的开采安全具有重要的影响。

煤矿井下液压支架的正常运行是煤矿生产作业安全
稳定开展的重要保障，一旦发生油缸泄漏故障，不仅会影响煤矿生产，甚至可能
引发严重的坍塌事故。

因此，煤矿企业相关部门应当提高对该故障的检修工作，
深入研究导致油缸泄漏故障的主要因素，定期对有可能导致油缸泄漏故障的各项
要素进行全面的检修保养，提高井下液压支架运行的稳定性，为煤矿的安全生产
提供保障。

参考文献
[1] 赵波.探究煤矿井下液压支架油缸泄漏故障及维修措施[J].装备维修技术,2019(3):93.
[2] 秦伟.综采液压支架各部件常见故障及维修研究[J].矿业装备，2021（4）：208-209.
[3] 梁颖，秦东晨，高占喜，等.大吨位液压支架试验台及其关键零件的设
计计算研究[J].科学技术创新，2021（14）：145-146.。