单体液压支柱研究的现状与进展

【摘 要】 随着社会的不断进步，科技的不断发展，为了能够使产业在可持续发展道路上不断前进与发展，对于新技术的研发，相关工作人员也在不遗余力的开发。在煤矿企业，采用单体液压支柱就是在目前最为先进和科学的新环保型的支护装备，其不仅可以与金属铰接顶梁配套用于高档普采和炮采用工作面支护顶板以及综采工作面支护端头，还可以单独的做点柱或是其他的临时性的支护进行使用。本文为了对单体液压支柱的现状与进展进行研究，将从其概念、工作介质、性能、原件、防腐措施以及维修制造等方面进行分析和探讨。

【关键词】 单体液压支柱 现状 进展

随着社会的快速发展，时代的进步，我国煤炭科学研究总院只改可开放以来，就向全国开始推广活塞式单体液压支柱，并且不断的替代之前的单体金属摩擦支柱，为的就是要保证我国煤炭企业在矿井下，矿工的生命安全以及矿井的安全。在近年来，我国在煤炭企业方面的技术又创造了新的突破，研制完成了DWX型柱塞悬浮式单体支柱。在单体支柱设备发展的中，单体金属摩擦支柱、活塞式单体液压支柱、柱塞悬浮式单体支柱的研制及应用，这三次研发，是单体支柱设备的重要的三次飞跃，且社会的不断发展，还将继续推动单体支护设备以及支护技术的发展，本文将从三个方面对单体支护的现状以及进展进行研究[1]。

1 单体液压支柱的概念

单体液压支柱（hydraulic prop），其主要是利用液体压力产生工作阻力并实现升柱和卸载的单根可缩性支柱，一般是应用在煤炭企业开采当中的。在倡导可持续发展与环保的今天，单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，该种支柱不仅可以与金属铰接顶梁配套用于高档普采和炮采用工作面支护顶板以及综采工作面支护端头，还可以单独做为点柱或其它临时性支护用[2]。

1.1 单体液压支柱的作用

单体液压支柱是属于恒阻式支柱，具有相对比较稳定的工作阻力，在各种不同的采煤地区、采煤工作面，采煤条件以及各种不同的矿山中，均可以使用。单体液压支柱在对于比较有冲击力的低压采煤工作面时，可以采用或是更换更大流量的三用阀，而该种三用阀可以使得单体液压支柱对任何矿山压力都有所满足，不会因为矿山的工作面不同，而导致其不能使用。

1.2 单体液压支柱的应用

单体液压支柱的应用范围是比较广的，其主要可以应用在三个方面，分别是矿井的顶板支护、煤矿开采工作面的端头支护以及临时支护上。根据相关煤矿所拥有的条件，像是近水平煤层、倾斜煤层、倒转煤层等煤层状态，根据这些煤层所存在的复杂地新型，单体液压支柱和铰接顶梁相互配合使用，可以具有投资少、地质条件限制少以及使用和维护都比较方面的特点。

1.3 单体液压支柱的类型

随着社会的不断发展，科技的进步，单体液压支柱技术也随着时代的进步而不断发展和创新，现今，已经研发出了多种类型的单体液压支柱的类型。依据工作性质的不同，单体液压支柱可分为内供油式、外供油式单体液压支柱两种类型；根据工作行程不同，又可分为双伸缩单体液压支柱和单伸缩单体液压支柱两种；此外，单体液压支柱按照不同的制作材料还可以分为高钛合金、普通钢质、铝合金单体液压支柱等多种不同类型。

2 单体液压支柱制造使用的发展现状

下面将分析和探讨单体液压支柱的相关密封元件、工作介质及防腐处理等几个问题，以大概了解掌握单体液压支柱当前的发展现状。并且对运用中存在的有关问题进行了解和分析，进一步预测单体液压支柱的发展趋势[3]。

2.1 单体液压支柱的工作介质

不同类型的单体液压支柱根据其工作性质、工作行程以及制作材料，其使用的液油都是有所不同的。像是运用工作性质进行划分的活塞式外单体液压支柱，其所采用的主要是含有2%左右的MDT乳化油的乳化液。单体液压支柱为了能够保证其防腐能力增强，其工作介质使用的一般选用的都是矿井中的中性水，这种情况也就保证了工作环境以及地下水的安全，不会因为水质造成周边水质的污染。用水作为单体液压支柱的工作介质，其具有无污染、成本低以及来源广的特点。但是这有一个缺陷，就是如果中性水缺乏，那么就会采用其他地方的水资源，在一定程度上也会污染水资源，因此，为了解决这个办法，我国在近年来研制成功一种柱塞悬浮式单体液压支柱， 使用清水作为工作介质， 现已投入井下使用。

2.2 单体液压支柱密封元件

密封元件是单体液压支柱中的一个关键性原件，也是一个确认单体液压支柱工作可靠性的重要标准。对于所用的支护设备来说，密封元件的可靠性能直接决定了顶板支撑的可靠性。

在单体液压支柱的油缸表面与货代的密封面上，目前使用的就是Y性的密封圈，当单体液压支柱的密封元件内部压力达到了30MPa是，就会造成其存在基础损害，是的内部的磨损也同步的加快。

2.3 单体液压支柱的防腐处理

在进行制造单体液压支柱的时，要保证其不会受到外界的腐蚀，因此防腐是一项很重要的关卡。活体住、油缸及三用阀门等零件是单体液压支柱中最容易引起腐蚀的部件。对这些零件进行防腐处理时，首先要做的就是电镀处理。也就是在右上和三用阀上镀上青铜，在活柱体上镀上锌镍合金镀层。

3 单体液压支柱的发展趋势

单体液压支柱的发展趋势主要可从支柱结构、密封材料以及防腐措施上进行简要的了解。在上文已经了解到了这几方面的现状。对于支柱结构可推广使用水介质支柱，减少对环境的污染，对于密封材料，可采用耐高温、抗撕裂的心性的密封结构型式，对于防腐措施，可采用与基体不发生化学反应的有机复合材料。上述这些发展趋势，都是旨在为支柱技术更好的发展而提出的。

4 结语

综上所述，本文主要从单体液压支柱的现状进行了分析，并针对其其中出现的问题进行制定了合理的方案，希望恩能够够给相关工作人员一丝启示。

参考文献：

[1]李小平，王瑞卿，陈守明.使用液压支架进行巷道超前维护工艺试验[A].山东煤炭学会2009年度优秀学术论文集[C]，2009（05）.

[2]孙亲广，陈福林，林雪礼.轻放工作面旋转开采工艺在里彦矿的运用[A].2008年度山东煤炭学会优秀学术论文集[C]，2008（07）.

[3]齐胜春，吴坚.单体液压支柱π型钢梁放顶煤采煤方法在太平煤矿条带工作面中的实践[A].山东煤炭学会2009年度优秀学术论文集[C]，2009（05）.