支架经过了样机各种受力状态下的性能试验、强度试验和耐久性试验,整套工作面支架出厂经过了严格的验收。因此,支架经受了各种考验,主要结构件和液压元件的强度足够,性能可靠,在正常情况下一般不会发生大的故障。但是,支架在井下使用的过程中,由于煤层地质条件复杂,影响因素也较多,如果在维护方面存在隐患,则支架出故障也是难免的。因此,必须加强对综采设备的维护管理,使支架不出现或少出现故障。然而,一旦出现故障,不管故障大小,都要及时查明原因并迅速排除,使支架保持完好,以保证综采工作面的设备正常运转。
(一)结构件和连接销轴
1.结构件
支架的结构件通常不会出现大的问题,主要结构件的设计强度足够,但在使用过程中也可能出现局部焊缝裂纹,可能出现裂纹的部位有:顶梁柱帽和底座柱窝附近;各种千斤顶支承耳座四周;底座前部中间低凹部分等。其原因可能是:使用中出现特殊集中受力状态;焊缝的质量差;焊缝应力集中或操作不当等。处理办法:采取措施防止焊缝裂纹扩大;不能拆换上井的结构件,待支架转移工作面时上井补焊。
2.连接销轴
结构件间以及与液压元件连接所用的销轴可能出现磨损、弯曲和断裂等情况。结构件的连接销轴有可能磨损,一般不会弯断;千斤顶和立柱两头的连接销轴出现弯断的可能性大。销轴磨损和弯断的原因:材质和热处理不符合设计要求;操作不当等。如发现连接销轴磨损、弯断,要及时更换。
(二)液压系统及液压元件
支架的常见故障,多数与液压系统的液压元件有关,诸如胶管和管接头漏液、液压控制元件失灵、立柱或千斤顶不动作,等等。因此,支架的维护重点应放在液压系统和液压元件方面。
1.注意事项
(1)拆卸液压元件、胶管前,检查内部是否有压力,若有,应先释放内部压力,以免高压液体喷出伤人。
(2)支架用的各种阀类,以及各种液压缸,均不允许在井下进行拆检和调整,若有故障,需由专人负责,用质量合格及相同型号、规格的阀件或液压缸进行整体更换,而且应确保所更换的液压元件具有有效期内的安全标志证书。
2.胶管及管接头
造成支架胶管和管接头漏液的原因是:O形密封圈或挡圈大小不当或被切、挤坏,管接头密封面磨损或尺寸超差;胶管接头扣压不牢;在使用过程中胶管被挤坏、接头被碰坏;胶管质量不好或过期老化、起包渗漏等。采取的措施是:对密封件大小不当或损坏的要及时更换密封圈;其他原因造成漏液的胶管、接头均应更换并上井检修;胶管接头在保存和运输时,必须保护密封面、挡圈和密封圈不被损坏;换接胶管时不要猛砸硬插,安好后不要拆装过频,平时注意整理好胶管,防止挤碰胶管、接头。
3.液压控制元件
支架的液压元件,诸如换向阀、液控单向阀、安全阀、截止阀、回油断路阀、过滤器等,若出现故障,则常常是密封件(如密封圈、挡圈、阀垫或阀座)等关键件损坏不能密封,也可能是阀座和阀垫等塑料件扎入金属屑而密封不住;液压系统污染,脏物、杂质进入液压系统又未及时清除,致使液压元件不能正常工作;弹簧不符合要求或损坏,使钢球不能复位密封或影响阀的性能(如安全阀的开启、关闭压力出现偏差);个别接头和焊堵的焊缝可能渗漏,等等。采取的措施是:液压控制元件出现故障,应及时更换并上井检修;保持液压系统清洁,定期清洗过滤装置(包括乳化液箱);液压控制元件的关键件(如密封件)要保护好不受损坏,弹簧要定期抽检性能,阀类要做性能试验,焊缝渗漏要在拆除内部密封件后进行补焊,按要求做压力试验。
4.立柱及千斤顶
支架的各种动作,要由立柱和各类千斤顶根据要求来完成,如果立柱或千斤顶出现故障(如动作慢或不动作),则会直接影响支架对顶板的支护和推移等功能。立柱或千斤顶动作慢,可能是由乳化液泵压力低、流量不足造成,也可能是进回液通道有阻塞现象,或者是几个动作同时操作造成短时流量不足;液压系统及液压控制元件有漏液现象,也是一个原因。但立柱或放顶煤不动作,则主要原因可能是管路阻塞,不能进回液;控制阀(单向阀、安全阀)失灵,进回液受阻;立柱、千斤顶活塞密封渗漏窜液;立柱、千斤顶缸体或活柱(活塞杆)受侧向力变形;截止阀未打开,等等。采取的措施有:管路系统有污染时,及时清洗乳化液箱和清洗过滤装置;随时注意观察,不使支架蹩卡;立柱、千斤顶在排除蹩卡等原因后仍不动作,则立即更换并上井拆检;焊缝渗漏要在拆除密封件后到地面补焊并保护密封面。
(三)支架的操作和支护
在支架的操作和支护过程中可能出现的故障有:初撑力偏低,工作阻力超限,推溜不直,移架不及时;顶板管理不善,出现顶空、倒架等现象。
1.初撑力和工作阻力
支架初撑力的大小对控制顶板下沉和管理顶板有直接关系,因此必须保证放顶煤有足够的初撑力。
出现初撑力偏低,主要原因是作为支架动力的乳化液压力不足或液压系统漏液;操作时充液时间短也是一个原因。(www.xing528.com)
保证足够初撑力的措施是:乳化液泵站的压力必须保持在额定工作压力范围内,并随时观察乳化液泵站的压力变化,及时调整压力;液压系统不能漏液,尽量减少管路压力损失。但过大的初撑力对某些顶板管理不利。
支架的工作阻力超限,对支架部件和液压元件不利,甚至造成损坏。
支架工作阻力超限的主要原因是:安全阀调定压力超过要求的额定工作压力;安全阀失去作用,达到额定的工作阻力时,安全阀不开启泄液而继续承受增阻压力,造成工作阻力超限。
防止工作阻力超限的办法是:对安全阀要定期检查调试,安全阀调定压力应严格控制在额定工作压力(即工作阻力);在井下不得随意调整安全阀的工作压力。如果没安装测压阀,只看安全阀又不能判定工作阻力是否超限,则在顶板初次来压和周期来压时观察,若大部分安全阀,甚至全部安全阀没开启,则必须检测安全阀是否可靠。通常情况下,工作面顶板来压或局部压力增大而使安全阀开启泄液,这是正常现象;相反,安全阀不开启泄液,则说明支架工作阻力选得大或调得过高。另外,工作阻力偏低也不行,因为不利于管理顶板。
2.推溜和移架
综采工作面要保持平直,其与采煤机割煤时的顶、底板是否平直有直接关系,也与推溜和移架是否平直有关,两者是相互影响的。如果顶、底板割得起伏不平,甚至割出台阶,就不能顺利推溜、移架,推溜、移架的距离不够,反过来又会影响采煤机的截深;若顶、底板起伏不平,输送机和支架歪斜,可能会出现采煤机滚筒割铲煤板或前梁。推溜、移架是否平直,是工作面保持三直两平的关键。
ZF6400型放顶煤支架采用及时支护方式推移支架。在正常情况下,当采煤机割过煤后,以临架操作方式,按顺序逐架移架。若顶板破碎、悬顶面积大,则可在采煤机割完顶板时,将支架护帮板伸出,及时维护煤帮顶板,保证其完整性。移架后,距采煤机10~15 m开始推移输送机,推溜和移架要协调,其弯度不可过大,一般2~3次到位。拉架(或推前部溜)后,操作后部千斤顶,将后部溜移到位,要多次操作,避免发生错槽事故。
3.防护装置
综采工作面的防护装置要视井下情况正确选择和使用,使用不当可能出现故障,例如,煤层倾角较大时,若不能防止输送机下滑,则支架也会跟着输送机向下滑移,若护帮板不及时收回或收回不够,则会影响采煤机割煤或打坏截齿;活动侧护板若发生误动作,可能造成窜矸并碰伤和损坏设备等。
4.放顶煤
移过后部输送机后,达到了规定的放煤步距,就开始放顶煤。操作插板千斤顶,收回插板,顶煤流入后部输送机并被运走。适当摆动尾梁,可促使顶煤破碎下滑,如有大块煤可用插板插碎。放煤工要反复多次操作,只要见矸,则及时伸出插板,停止放顶煤。
液压系统常见故障、原因及排除方法见表2-9。
表2-9 液压系统常见故障、原因及排除方法
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