小议单体液压支柱在井下支护的应用

摘要：单体液压支柱是井下掘进工作面的新型临时支护方式，本文主要阐述新型单体液压支柱的结构、工作原理、使用和维护以及在现场的施工工艺。希望煤矿矿井的施工人员更好地对单体液压支柱的设置进行了解，单体液压支柱得到越来越广泛的支持，更好地保障在煤矿下作业的每一个工人生命安全，确保煤矿企业的经济效益和施工安全。

关键词：单体液压支柱；井下支护；工作原理

中图分类号：TD35 文献标识码：A

随着社会的不断进步和科学技术的不断发展，煤炭企业对于煤矿施工有了新的要求。媒体企业为了更好地实现煤矿施工的经济效益和保障施工工人的生命安全，在煤矿井下的日常作业对支护工具进行了新的应用，有效地遏制煤矿井发生顶板事故，在经过反复的研究和试用用之后，单体液压支柱在煤矿井下掘进锚（网）喷巷道中已经得到了越来越广泛的应用。

一、前探梁临时支护作用的弊端

在前探梁临时支护使用时，首先将圆环与锚杆连接好，然后将钢管穿入圆环并窜至迎头，并将连接好的网片铺设在2根钢管上，煤矿的工作人员就在这样的临时支护掩护下进行作业。这一种支护方式的工作设计比较简单，施工方便。但是在钢管和迎头顶板之间存在着缝隙，属于被动的承压方式。所以在每一次迎头打锚杆的时候，一定要预留6根丝扣较长的锚杆，这样才可以保障吊环的安全悬挂。这一种支护方式的工作重点是要对预留的那6根丝扣较长的锚杆进行良好的保护，不然要是锚杆发生了损坏的情况，就会造成支撑点的减少从而影响到支护的安全，对工作人员和施工工程的安全造成安全的威胁。

二、单体液压支柱的井下临时支护作用

单体液压支柱是在通过外部供液来维持恒阻的支柱。这一种支柱的主要设计使用材料是玻璃钢，对于单体液压支柱的使用应该要根据巷道的不同特性和断面的大小来选取单体液压支柱的不同型号。使用单体液压支柱的工序主要是将工作面的水管与注液枪连接好，注液枪将水通过三用阀上的单向阀注入缸筒，顶出活柱，支撑住巷道顶板。

这一种单体液压支柱的临时支护是属于主动承压的支护方式，由于玻璃钢是其制造材料，单体液压支柱拥有重量轻的特点。而且单体液压支柱还具有耐腐蚀、易操作等优点，通过单体液压支柱对煤矿井井下支护，可以大大滴减轻工作作业者的劳动强度，对进行井下作业的工作效率得到大大的提高。

三、单体液压支柱的结构和工作原理

单体支柱结构是由活柱（包括活顶、封头、加长管、活塞管、密封圈）、缸筒、底座、手把、复位弹簧等几个零件组成的。

四、单体液压支柱的工作原理

单体液压支柱的工作原理是将乳化液或者静压水作为工作介质，过滤、注液枪、三用阀上的单向阀是工作介质注入缸筒之前的三个主要工序，在注入缸筒之后会顶出支柱，支撑住巷道顶板。注液枪已经在初撑力达到限定值之后撤下，避免初撑力过大。然后用三用阀上的单向阀对缸筒中的液体进行封闭，制止活阀的下降。因为巷道板产生微量下降的时候，也会相应的引起活柱的相应的微量下降，而缸筒内的工作介质的压力增高也会让活柱顶力增大，所以针对缸筒与活柱之间的牵连关系，一定要平衡好顶板的下降力。

单体液压支柱技术在保护支柱上也有相应的措施。如果顶板出现了过大的压力，会引起缸内工作介质压力超过三用阀上安全阀制定的压力限制，这个时候安全阀就会自动排放出泄液，让支柱下降，保护支柱不受伤害。在工作完成之后，将卸载手把插入三用阀上相应的孔中转动卸载手把，打开三用阀的卸载阀，在活柱复位弹簧的拉力作用下复位，并将工作介质从卸载阀快速排出。

对单体液压支柱设备进行改造之后，于活顶前加入了前探梁结构，这让支柱能够更好地适应不同的巷道环境，更好地在巷道中进行工作，改善工作效果。前探梁在使用的时候与支柱的球形活顶既可以配合运用，也可以单独使用，具有比较大的使用灵活性。在与球形活顶分开运用的时候，可以通过环形活顶直接或间接与顶板接触而达到使用效果。

五、单体液压支柱的使用

1在柱体正式投入使用之前，一定要对柱体内部进行一次最大行程内的升降，这样有助于全面排除缸筒内的气体，同时在工作中往缸筒注入的工作介质应该是清洁干净，不带有任何杂质的，这样才可以延长缸筒的寿命和确保缸筒的施工效果。其中对于玻璃钢件一定要小心轻放，不可以对其有摔、砸、撞等动作，不然很容易会导致玻璃钢件的破裂。在工作之前要往密封槽处涂半流淌密封液，这样可以有效地提高密封圈的密封性，防止气体液体发生渗漏现象。注水方式如果采用的是地面静压水或者手动补压泵，一定要对补压注水工具中的复位弹簧等零件发生的锈蚀情况进行随时的观察，当锈蚀的情况已经影响到工作效果和工作安全的时候，应该必须进行更换。要是要对主体进行长期的存放，一定要对柱体内部的工作介质进行完全的排放，要尽量保持缸筒的干燥。

2每一次支柱在进行正式注液之前都应该要用带过滤器的注液枪冲洗三用阀注液阀，将里面的杂质如煤粉等进行清洗干净，然后再插入注液枪并且用枪套套紧，最后才进行注液升柱的工作。如果在使用过程中需要移动支柱，只需将卸载手把插入卸载孔旋转手把就可以对支柱进行卸载或者移动。

六、单体液压支柱在井下支护的施工工序

在掘进工作中需要采用单体液压支柱来作为支柱的时候，应该先根据巷道的客观情况，根据巷道的高度来选择支柱的型号，一般施工中的支柱不应该少于2支，要距离巷道中线1000mm，在支柱布置的时候要沿着巷道的中线进行对称的布置，支柱底要垫平且支撑有力，必须要加柱帽，柱帽采用600×200×70栅的优质大板，柱帽沿巷道走向布置。在布置支柱的工作同时也要注意工作的检查控制，如果发现支柱出现了漏液的情况，要及时对支柱进行补液工作。

在工作面放炮掘出毛断面以后，第一步工作就是要进行敲帮问顶，找净顶帮活矸、危石。如果顶板比较完整，就可以将两根旧钎杆插入从工作面正顶周边两侧预留加深炮眼的残眼中。然后将连接好的金属网放置在旧钎杆上，推至迎头。而在另一端用8#的铁丝对已经施工好的金属网进行固定，承托住金属网，然后在固定好的金属网下面打上带帽的单体液压支柱，最后通过金属网和单体液压支柱的掩护严格遵循设计的要求进行对锚杆进行打、注等操作。

而另外一种情况要是顶板比较破碎不完整，在准确找到顶之后，要先打上带帽的单体液压支柱，再打上护顶锚杆来进行对顶板的控制，在控制工作完成之后就可以依照前一种情况的工作手段和方法挂网并且网下再打上单体液压支柱，最后进行打、注锚杆的工作。

结语

单体液压支柱经过科学的分析和探讨，已经逐渐在煤矿井下掘进中的临时支护得到了越来越广泛的应用，对顶板事故的发生有了明确的遏制效果，确保了施工效率的同时也保证了工作人员的人身安全。而且单体液压支柱的应用范围比较广泛，除了掘进工作面可以应用，还可以应用在巷修的工作面上。单体液压支柱相比传统的前探梁支护方法，有着不可比拟的优势，是煤矿矿井下安全生产的最有力保障。

参考文献

[1]汪为峰，轻型单体液压支柱在井下临时支护中的应用[J]，山东煤炭技术，2011（1）.

[2]汪为峰，轻型单体液压支柱在井下临时支护中的应用[J]，山东煤炭技术，2011（1）.

[3]刘生优，詹振江，淮北矿区单体液压支柱工作面控顶设计[J]，矿山压力与顶板管理，2004（1）.