王立春 

（七台河同创机械制造有限责任公司， 黑龙江 七台河 154600） 

摘 要： 介绍了我国外注式单体液压支柱使用现状，分析了外注式单体液压支柱工作特性，提 出了应注意和解决的几个问题，使其提高使用寿命，保障煤矿安全生产，充分为煤矿创造更大效 益。 

关键词： 液压支柱； 使用； 维修

0 前言

  目前，随着国家对中小型煤矿安全管理的不断 加强，中小煤矿陆续淘汰了木支护和传统的金属支 柱，单体液压支柱被广泛地批量应用。 由于煤矿管 理水平，矿工素质等问题，单体支柱使用与维修随 意性很大。 因此 ，本来在 20 世纪 80 年代早就不应 出现的问题，至今反复出现，不仅严重影响了单体 液压支柱正常使用寿命，也给煤矿安全生产带来很 大的安全隐患，严重者会造成煤矿生产事故。 下面重点谈一下单体液压支柱使用和维护存在 的主要问题 。

1 使用

1.1 支柱不能混合使用 

    支柱类型不同，技术特征也不同，支护 强度更 不相同。 同一个工作面内只能使用同一种技术特征 的支柱，不能混合使用。 目前单体支柱市场规范性 差，品种众多，有双伸缩式、悬浮式，铝合金式等等。 使用单位不了解支柱的使用特征往往混用，导致个 别支柱弯曲变形，顶板恶化，发生冒顶事故。 这是因 为支柱本身的性能不同，支柱支撑力不能均匀作用 于顶板上，顶板来压时集中在某些支柱上，使这些 支柱急速超载， 易于破坏造成变形弯曲不能使用。 另外支柱支设时一般还要注意： 

（1）用柱帽时，柱帽规格必须一致；用柱靴 时，  规格也应一致，以防造成对底板的不同比压使陷入 深度不同，从而造成对顶板实际支撑力的差异。

（2）不得在顶梁上乱打木楔 板皮，必须加 护顶 插板时，木板架设规格必须一致。

（3）支柱支设以前必须清除底板处浮矸。 浮煤 浮矸会降低支架围岩系统中的刚度，使支柱初撑后 不能迅速增阻，不能发挥液压支柱迅速控制顶板的 优点。

1.2 支柱不能作为顶溜器用 

    在煤矿“支柱使用规范中”有明确规定：支柱不 能作为顶溜器用，但实际应用中很多单体支柱工作 面不配备移溜器，用支柱移溜，结果造成支柱油缸 底部变形，活柱体弯曲现象，使支柱损坏不能正常 使用。

1.3 正确使用三用阀

    不同型号支柱的三用阀 的额定工作 压力是不 相同的，有的煤矿由于工作面采高不同，支柱的型 号较多，使用当中对三用阀的管理混乱。 往往把支 柱与三用阀装错， 支柱在工作中不能正常卸载，结 果造成活柱体弯曲断裂。 还有支柱在井下使用时， 由于矿工对三用阀溢流缺乏认识，错误地认为是漏 液使劲调紧调压螺丝， 结果三用阀不能正常开启， 活柱体不下缩被压弯，易导致顶板事故。

1.4 支设支柱时应保证足够相同的初撑力

    支柱的初撑力是支柱支护顶板的主动初撑力， 一般规定为 15~20 MPa。 这是保证支柱有足够的支 撑能力，承载均匀的关键，初撑力不同，支护过程中 同一排支柱的支撑力就不同，即使是同一型号支柱 也达不到均匀承载，会导致个别支柱先承载。 因此， 注液时在支柱达到支护高度后，注液枪应继续供液 4～5 s，保证支柱初撑力大小均匀。

1.5 顶盖尺寸应和顶梁紧密配合 ， 顶盖爪不允许 单独受力 

    单体液压支柱顶盖是将 顶板岩石压 力传递到 支柱上的零件，利用顶盖上的柱爪卡住顶梁，可防 止顶板来压时支柱滑到。 顶盖有球面顶盖、铰接顶 盖和柱帽，可根据实际需要选用。 顶盖用 3 个弹性 圆柱销与活柱筒连接，可是在使用中单爪、两爪受 力很常见，导致掰顶盖断活柱甚至出现冒顶事故。

1.6 要保持支柱内腔清洁 

    单体液压支柱在使用过 程中一定要 保持油缸 内的清洁度。 这是保证支柱性能，防止支柱失效，减 少支柱维修量至关重要的问题。 支柱内腔的污染源 主要来自单向阀， 因为单向阀是暴露在空气中，注 液阀体单向阀钢球经常沾满粉尘和煤渣，注液前要 不进行严格冲洗， 势必将粉尘或煤渣带入支柱内 腔， 使阀受到污染或卡在支柱 Y 形圈等密封件上， 导致支柱密封失效。 单体支柱一般采用橡胶及聚甲 醛制作各种密封件，这些密封件其强度、耐磨性、密 封性都很好， 但抗污染能力差对清洁度要求较高。 粉尘等粘在上面往往会使其性能降低。 安全阀中要 进入脏物使阀的特性明显变坏，关闭压力降低甚至 失效。 实践证明：井下的支柱大都因脏东西进入支 柱内腔使密封件失效而需要维修。 因此，支设支柱 注液时， 用注液枪先冲洗三用阀左阀筒内的污物， 然后再给支柱注液。 为了保证支柱内腔清洁，乳化 液泵箱要保持干净，不允许添加井下的废水。

1.7 支柱用乳化液质量要保证 “

    标准”规定：支设支柱用的工作介质乳化液一 般浓度为 2%~5%。 但有的煤矿为了方便或降低材 料消耗，干脆用清水或低浓度的乳化液。 还有采用 不合格变质的乳化油， 结果给支柱造成严重 的污 染，使部分原件锈蚀磨损，最后导致失效不能使用。 MT76-83《液压支架用乳化油规定》乳化油有 4 种选 用方法，按水质硬度而定，配制乳化油的水必须无 色、无臭、无悬浮物和无机械杂质，pH 值在 6~9。 乳 化液的浓度要保证合理，浓度过小会降低其本身的 抗硬水能力、稳定性、防锈性和润滑性；浓度过高会 降低消泡能力，增大对橡胶密封材料的溶胀性。 所 以，必须按规定严格控制乳化液的质量。 

1.8 回柱 

    根据顶板状况可采取近距离或远距离回柱。 回 柱时回柱工应站在安全地点并选好退路，先降柱后 回柱，为保护三用阀的完好性，严禁用镐或其他工 具回柱。 在悬顶冒落矸石块度较大或破碎顶板工作 面，回柱时应悬挂牢靠的挡矸帘，防止矸石砸坏支 柱或窜入工作面，支柱压死时，要先打好临时支柱， 然后用挑顶或卧底的方法回撤，不准用炮崩或机械 强行回收。 而在很多矿上全部使用绞车拉，结果造 成支柱弯曲断裂不能使用。

1.9 支柱选型要合理

    单体液压支柱的使用完全可以提高支撤效率， 但绝对不能改变顶板岩性和矿压。 因此，在单体支 柱选型和布置采面时一定要执行规程。 通过长期地 观察，单体液压支柱平均阻力高，支柱承载能力强， 能及时约束顶板下沉，用它管理顶板的效果明显优 于其他支柱。 但是一些自然和生产技术管理方面的 原因，对支柱的影响也较大。 往往被误认为：同一条 件下的工作面用单体液压支柱和其他支柱比较，可 以少用，这是严重错误的，这样做会导致严重顶板事故。 支柱的选型主要根据煤层采高、顶底板岩性、 顶板压力和下沉量来确定。 支柱规格由支柱最大高 度决定。 支柱最大高度

Hmax=Mmax-h-h1 

式中 h———顶梁高度，mm；

h1———支柱工作阻力由 0 增大到额定值时，支 柱压缩量根据试验 h1=10 mm； 

支柱最小高度 Hmin=Mmin-hc-h-h2 

式中 Mmin———工作面最小采高；

hc———工作面顶板最大下沉量的平均值，mm；

h2———活柱最小安全回柱高度，mm。 

    支柱高度选低会造成空顶，过高则压死柱。 工作面支柱布置可根据矿压计算， 确定排距、 柱距和迎三角。 支柱顶盖和底座可根据顶底板岩性 确定。 2 检修 《单体液压支柱维修规程》对单体液压支柱的维 修都有详细明确的规定，但有些维修厂不能正确严 格执行《规程》。 存在的主要问题：

（1）主要零部件清洗不干净 甚至不洗，这 些有 脏物的零部件组装支柱中，脏物经乳化液冲刷会被 带到支柱密封位置，使密封失效，支柱不能正常工 作。

（2）维修支柱时不拆手把体。 他们在解体支柱 时先拆卸底座，活柱体从油缸底座处退下，这样拆 卸往往会使柱头碰击油缸内表面，造成密封表面划 伤损坏使支柱失效。 而且，手把体不拆卸久而久之 会使连结钢丝槽锈蚀， 手把体不能绕油 缸自由转 动。 

（3）维修支柱时不更换防尘圈、导向环 支柱手把体内装有防尘圈导向环，防尘圈主要 起防尘作用，防止支柱在工作时粉尘、煤渣等污物 进入支柱内腔。 导向环主要起导向作用，防止活柱 体在上下伸缩时，摩擦手把体基体把其表面划伤失 去性能。 活塞头上的导向环也是防止活塞把油缸划 伤。 

    但有些人误认为： 这些零件不起密封作用，换 不换都可以。 结果是导向环由于长时间使用表面磨 损变薄，使手把体、活塞头直接和活柱、油缸表面接 触摩擦，把其表面划伤损坏，不能正常使用。 

3 结语 

     综上所述， 单体液压支柱有良好的工作性能， 对煤矿井下顶板的管理有着自身的优越性，它对顶 板的支撑力分布均匀，但这并不能说明使用的单体 液压支柱就可以使工作面高产高效，减少和杜绝顶 板事故的发生。 只有在生产中，严格执行各项操作 检修规程，正确使用和操作，才能发挥其特有的优 越性，充分为煤矿争创更高效益。

作者简介： 王立 春（1062- ），吉 林 公 主 岭 人，工 程 师，研 究 方 向：煤矿支柱使用、维护与制造. 

责任编辑：马宝玲 收稿日期：2010－01－05

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