机械有限公司， 河北 邯郸 056046）
摘 要： 新型 DW25 双三用阀单体液压支柱设计研制成功后， 为峰峰集团支护工作提供了可 靠安全的物质保障，将更好地满足煤矿生产和安全的需要，提高单体液压支柱的使用、支护、安全 性能，获得良好的社会效益、安全效益及经济效益。
关键词： 三用阀； 安全可靠； 支护性能
0 引言
目前，全国煤矿企业对煤矿生产安全都高度重 视，对单体液压支柱的使用安全性能要求也越来越 高。 新型 DW25 双三用阀单体液压支柱，是根据现 场使用需求自行研制的一种新型单体液压支柱，通 过结构改造，
该单体液压支柱具有注液方便（上下 注液孔均可注液）、安全性高（活柱体由 3 段改为 2 段后强度极大提高、避免了注液口过高造成的安全 事故）、支护性能及使用寿命高（避免了活柱体折断 及活柱体 准82 孔的变形失效）的优点，提高了使用 的方便性和安全性。 新型 DW25 双三用阀单体液压 支柱的研制成功， 提高了单体液压支柱的支护性能 和使用性能， 为峰峰集团煤矿支护工作提供可靠安 全的物质保障；提高单体使用寿命和安全性能，使峰 峰集团煤矿企业收到良好的安全效益、 经济效益和 社会效益，更好地适应煤矿安全生产的实际需求。
1 传统 DW25 单体液压支柱存在的缺陷
据 调 查，峰 峰 集 团 2.5 m 单柱 月 平 均 使 用 约 22 000 根，其中弯曲折断月平均约 120 根。 传统单 柱结构有 2 种：①活柱体采用限位钢丝限位保证了 活柱体焊接的强度，但活柱体是有活柱筒、柱头、接 长筒 3 段焊接而成，抗偏载力较弱，弯曲折断现象 时有发生；活柱筒与活塞连接 准82 处，因加工后壁 厚薄，使用后 准82 处易出现喇叭口、发生变形，密封 性能降低，并且修理困难；②活柱体设计为限位台， 虽然改善了活柱体 准82 处的强度，但活柱体焊缝须 刀检至 准92 尺寸才能进行装配，车削焊缝后降低了 活柱的焊缝强度，井下使用时易从此处折断，保证 不了活柱体焊接强度。
2 新型 DW25 双三用阀单体液压支柱设计研制
DW 型单体液压支柱广泛应用于全国各大、中、 小煤矿企业，该产品为外注式单体液压支柱，双三 用阀单体液压支柱是根据现场使用需求避免传统 单体液压支柱的缺陷而自行研制的一种新型 单体 液压支柱（以下简称双阀柱）。
双阀柱是一种恒压式外部供液支柱，如图 1 所 示，有上下 2 个三用阀注液孔，主要与金属顶梁配 套使用或单独做点柱用，供煤矿普采工作面支护顶 板用，同时也可供综合机械化采煤工作面做端头支 护或其他临时支护用。 适用于角度小于 25°的缓倾 斜煤层回采工作面。 通过结构改造，对其结构的合 理性和制造工艺性进行了探讨和论证，认为该新型 产品的结构设计合理， 制造工艺和使用都是可行 的。 该单体液压支柱具有注液方便、安全性高、支护 性能及使用寿命高的优点，提高了使用的方便性及 安全性。 通过对活柱体结构研究改进，提高活柱体 强度和支护性能并改进设计单柱装配工艺；对活柱 筒与活塞连接处结构进行研究改进，提高活柱与活 塞连接处的强度、改善密封性能和工艺性能。 该单 体液压支柱的研制成功，将对煤矿安全生产的提高 起到积极的促进作用。
图 1 双阀柱供液支柱
3 主要解决的关键技术问题
（1）活柱体结构的研究，提高 活柱体强度 和支 护性能并改进设计单柱装配工艺；
（2）活柱筒与活塞连接处结 构的研究，提 高活 柱与活塞连接处的强度、密封性能和工艺性能；
（3）活塞结构改进设计研究；
（4）单柱的限位方式的改进设计研究。
新型 DW25 双三用 阀单体液压 支柱解决了 以 上难题， 提高了 DW25 型单体 液压支柱 的支护性 能，具有：
（1）活柱 准82 处改为 准80，在直 径 方 向 上 增 加 了2 mm厚度，不仅提高了活柱筒与活塞连接处的强 度，而且保证了活柱体 准80 处不变形（不再出现喇 叭 口 ）， 保 证 了 密 封 性 能 ， 提 高 了 使 用 寿 命 ； （2）改进活柱体的限位方式，将限位台式 改为 限位钢丝式结构， 使活柱筒与柱头焊接焊 缝高出 准92 外圆 6 mm，不再要求刀检焊缝，保证了活柱的 焊接强度，并增强活柱的支护强度，避免出现弯曲 折断现象；
（3）改进活柱体的结构，使活 柱体由活柱 筒及 柱头两部分焊接而成，这样从原来的 2 道焊缝改为 了一道焊缝，同时由于增加了加长缸筒缩短了活柱 筒的长度，明显提高了活柱体的抗偏载能力和整体 强度；
（4）设计改进在油缸上增加 了一个三用 阀，使 活柱体及油缸上都有了三用阀，极大方便煤矿井下 使用，同时也提高了单体升至使用最高时的注液安 全性。
4 效益分析
新型 DW25 双三用 阀单体液压 支柱的研制 成 功， 将对煤矿安全的提高起到积极的促进作用，带 来更好的社会效益， 增加单体液压支柱的 使用寿 命，使煤矿企业收到良好的经济效益，更好地适应 煤矿生产的实际需求，保证使用安全。
（1）经济效益分析
①新型DW25 单体成本
原材料及附件/元 420
工资/元 45
车间经费/元 60
合计/元 525
②利税
单价：680 元（销售价）
利税：680-525=155 元
③成本分析
原材 料 费用占总成本比例：420/525×100%=80%
其他费用占总成本比例 ：105/525 × 100% =20%
根据分析以河北天择重 型机械有限 公司年生 产 2 万根单柱计算可创产值 1 050 万元， 实现利税 310 万元，能够带来良好的经济效益。 同时，提高单 体液压支柱的支护性能、使用性能、安全性能，将更 好地满足煤矿生产和安全的需要，获得良好的社会 效益。
（2）安全分析 普通单三用阀单体液压 支柱，井下使 用时，时 有注液口过高造成的安全事故，以及维修量大、报 废率高的问题，影响煤矿井下安全生产，给煤矿 工人的安全带来威胁。 新 型 DW25 双三用阀 单体 液压支柱， 可很好地避免注液口过高造成 的安全 事故，同时保证了活柱的支护性能，避免了活柱体 的折断现象，避免了人员的伤亡事故，减少了维修 率和报废率，降低了安全成本和采购成本。
5 结语
新型 DW25 双三用 阀单体液压 支柱试制成 功 后， 为我集团公司支护工作提供了可靠的物 质基 础，提高单体使用寿命，使煤矿企业收到良好的经 济效益和社会效益，更好地适应煤矿生产的实际需 求，并为我公司及全国各大、中、小煤矿企业开拓市 场注入了新鲜血液。
简介： 冉爱中（1970- ），河北保定人，工程 师，1991 年毕 业于徐州煤炭工业学校，机械制造专业，现从事煤矿机械设计及产 品检验服务工作，电子信箱：zjbraz@163.com.
责任编辑：侯淑华 收稿日期：2012－06－09
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乾坤矿山的便携式螺旋支柱介绍
【联 系 人】：苏女士
【联系电话】：18075188209
乾坤矿山的便携式螺旋支柱是一款矿井临时支护设备，是矿井适用的金属单体支柱。
便携式螺旋支柱由五部分组成：上承压板、上支柱、螺杆、下支柱、下承压板。
具有轻便、结构简单、价格实惠、可回收反复使用、可远距离拆除等特点。
上承压板：
尺寸：63型号的为175mm x 175mm;
48型号的为150mm x 150mm
上承压板主要用于增大支柱与顶板的接触面积，从而加大支柱承压重量。四个触角有利于加大支柱在支护时的抓取力度，防止滑动，确保支柱持久支护和稳固。
下承压板：
下承压板尺寸与上承压板尺寸相同：
63型号的为175mm x 175mm;
48型号的为150mm x 150mm
下承压板主要用于增大支柱与底板的接触面积，从而加大支柱承压重量。中心的回环有利于加大支柱下承压板与下支柱的契合，加大在支护时的抓取力度，防止滑动，确保支柱持久支护和稳固。
上支柱：
由无缝钢管制造而成，钢管壁厚4mm。支柱有63和48两种型号，63和48指的是钢管的直径，直径越大，支柱的承重能力越大；直径越小，支柱承压能力越小。
相对于下支柱，上支柱稍长。
下支柱：
由无缝钢管制造而成，钢管壁厚4mm。支柱有63和48两种型号，63和48指的是钢管的直径，直径越大，支柱的承重能力越大；直径越小，支柱承压能力越小。
相对于上支柱，下支柱稍短。
支柱常用的规格型号有：1.5米，1.8米，2.米，2.5米，3米，3.5米。
便携式螺旋支柱的含义：以1.5米为例，金属钢管直径有48和63两款，最高支撑高度为1.5米。该款支柱可支撑1-1.5米范围内的任意高度，其他以此类推。
钢管直径越大，支柱承重越大，可支撑高度越高；支柱高度越高，支柱承重越小。
螺杆：
支柱的螺杆由螺纹钢特制而成。
特制螺杆，尺寸为80厘米，安装在支柱上以后主要用来保证支护的升缩，一般升缩在50厘米之间。我们确认的型号为拉升后可支撑的高度，比喻63-3.5.就是这根支柱最高可支撑3.5米的高度，最低可支撑3米的高度，之间可以拧动螺杆拉升，可以支撑3-3.5米之间的任意高度。
在螺杆的中间有4个齿状设计，主要是方便员工使用时升缩方便。
乾坤矿山的这款便携式螺旋支柱，参数经过多次试验和客户使用数据验证的，正是因为这个原因，乾坤矿山的这款支柱不能超高度超承载能力使用，超高和超载使用将影响支柱的稳定性，甚至发生安全事故；也正因为这个原因，本着客户至以上，一切从客户的利益出发的原则，乾坤矿山不提供定制和特殊规格的制作。为此，很多客户不理解，指责我们不满足客户需求。
其实，这款支柱自从研发十年来，我们的客户遍布全国各地，得到了客户的一致好评，虽然我们拒绝过不少的客户，但十年来，我们从没有因为质量和使用问题接到客户投诉，是一款轻便、简单、实用、实惠的好产品。
便携式螺旋支柱适用范围：
1、所有采场风爆工、出渣工、支护工作业时；
2、顶板破碎、倒三角节理发育、岩石不稳固的掘进工程作业时；
3、巷道破碎进行永久支护前。
便携式螺旋支柱使用方法和要求：
1、作业人员经过通风 、洒水、处理完松石后方可进行螺旋支柱支护；对上盘不稳固的采场要用锚杆和螺旋支柱结合支护。
2、支护时首先要根据矿体倾角或岩石破碎情况选择好支柱使用地点，在支柱的上下端均垫加长度适宜的木板，沿进入作业面的方向向前逐根支护，调整支柱顶住顶底板，用套管将丝杠拧紧确认无误后，方可进行作业。对当场用两根撬棍也无法撬下、需动炮处理的松石，对顶板破碎及上下盘围岩滑帮比较明显的采场，对上部有采空区的地点，必须进行加密支护。
3、便携式螺旋支柱支护时必须根据作业面的采幅宽度和顶板压力来确定使用支柱的数量，每个矿房不少于15根螺旋支柱。2米以上采幅采用双排支柱支护，1.5米以下的采幅采用单排支护，但不论是单排还是双排支柱支护，顶部都必须加承压板、木板等护住顶板，以加大接触面积。
4、便携式螺旋支柱不能超高度超承载能力使用（具体要求见附表），超高和超载使用将影响支柱的稳定性，甚至发生安全事故。
5、作业过程中，作业人员要经常检查丝杠松紧和顶板变化情况，及时将支柱拧紧，确保作业安全。
6、风爆工装药结束后，要按顺序由前向后依次拆卸支柱并清点数量；拆卸支柱时要及时观察顶板变化情况，发现异常立即停止拆卸，迅速撤离。
7、出渣工和支护工作业完毕后，须对丝杠重新紧固确认无误方可离开作业现场。撤下来的支柱须将螺母调至最低点，将丝杠置于套管内进行防护。
便携式螺旋支柱使用规定
1、无论作业现场的岩石结构是否存在危险，出渣工、风爆工在进行采矿或掘进作业时必须使用、支护工在顺路支护时必须使用、使用时必须按照上述方法规范支护。
2、把螺旋支柱的使用作为作业现场安全确认的重要内容，带班长或跟班领导必须在确认卡上填写支柱使用情况。
3、螺旋支柱要作为工具进行管理，要及时涂油防锈。使用时必须轻拿轻放，不得随意乱扔。
4、支柱外表出现损伤（如开裂、压扁、明显弯曲等）不能继续使用。
【联 系 人】：苏女士
【联系电话】：18075188209
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