关于单体液压支柱支护技术

1、 关于支护现状 1. 引言 我国是世界上采煤工作面最多，使用顶板支护设备数量最多的国家。由于我国的煤层赋存条件特别复杂，顶板支护设备受到了很大的限制。因而从工作面数量来看，10%的工作面可采用综采支护设备，也很少发生顶板事故，而90%的工作面使用单体支护设备，也常常发生顶板事故。从回采工作面从业的矿工人数看，综采支护设备工作面从业的矿工人数仅占10%，而单体支护设备工作面从业的矿工人数占有90%。从安全情况看，10%的从业矿工人数是安全或比较安全，而90%从业的矿工是不安全的或随时处于危险状况。从全国煤矿发生的伤亡事故看，因顶板发生的伤亡人数占所有伤亡人数的40～45%。因而顶板事故是我国煤矿发生事故频率最高的伤亡事故。 2. 现有单体支护设备存在的问题 我国目前使用的单体支护设备是木支柱、金属摩擦支柱、活塞式液压支柱（DZ型）三种单体支护设备。根据不完全统计，我国所需的各类型单体支护材料或设备大约在400～500万根，是一个很庞大的产业。但是就现有的三种单体支护材料或设备而言，存在着很大的甚至很严重的安全隐患，这一点必须引起各有关方面的关注和关切。 木支柱作为一种古老而又简陋的支护材料，其没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，因而随时都可能发生冒顶伤亡事故的安全隐患。由于其消耗木材量相当大，造成了各地树林的乱砍乱伐，也造成了严重的生态平衡问题。 金属摩擦支柱是六十年代发展起来的一种简单的单体支护设备，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。但是其不能保证恒增阻降距，支撑力受温度、湿度及操作工人等不可控制的因素影响很多，顶板随时都有发生冒顶伤亡事故的可能。 活塞式液压支柱（DZ型）是八十年发展起来的一种单体支护设备，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是这种支柱也存在着严重的安全隐患。比如： 1）由于活塞式液压支柱的技术原理和结构特点，造成了活塞上Y形密封圈的外唇与油缸的内壁表面为高压密封面，当顶板压力加大时，油缸内壁表面直径就会增大，因而造成活塞和油缸之间常常产生内泄漏，造成支柱的虚顶、脱顶、甚至支柱自动倒下等现象，内泄漏发生的很频繁也很广泛，而且是随时随地的。由于是内泄漏，矿工用肉眼是无法发现的，因而内泄漏是一种无法控制的安全隐患，因而造成了较多的冒顶伤亡事故。 2）由于活塞式液压支柱的技术原理和结构特点，在立柱上设有强度薄弱的圆弧焊缝，该圆弧焊缝的质量在工艺上很难保证，尽管在MT112-93第5.3.5条中规定了焊缝的抗拉强度σb≥500Mpa，延伸率δs≥10% 的具体要求，但在生产现场如何检测的问题一直无法解决，因而常常造成焊缝的失效事故，如：立柱焊缝断裂、焊缝渗漏、焊缝泄露等现象，造成支柱失效或发生冒顶伤亡事故。因而活塞式液压支柱也存在着严重的安全隐患。 3. DWX型液压支柱的诞生及技术现状 针对我国单体支护设备的现状和存在的安全隐患等问题，中国矿业大学矿山机械研究所从1992年09月开始列题研究，进行了数十次的试验和上百次的产品改进，完成了DWX型悬浮式液压支柱系列产品的研制工作。DWX型悬浮式液压支柱已获国际发明、国家发明和国家实用新型专利10余项。该系列产品于2002年9月通过了由国家煤矿支护设备质量监督检验中心根据MT112-93《矿用单体液压支柱》国家标准所做的性能测试和寿命试验。2002年9月取得了《煤安标志证书》。该产品于2003年被国家科学技术部列为“十五”国家科技成果重点推广项目。 随着DWX型液压支柱的推广应用，它的柱塞悬浮、密封胀紧、密封补偿等技术特点已被社会了解和认识，它的无内泄漏、无圆弧焊缝等安全理念也已被社会接受，并被社会誉为“生命支柱”和“矿工生命的保护神”。也有人把DWX型悬浮式单体液压支柱形象地比喻为“以柔克刚，太极功夫”，也恰恰说明了其支撑力大的特点。 2、 单体液压支柱主要产品序列及图片介绍 1. 内注式单体液压支柱 1） 型号含义 如：NDZ18-25/80 2） 技术参数举例 3） 使用范围 用于炮采工作面、普采工作面顶板支护和综采工作面的端头支护，适合于煤层倾角小于25º缓倾斜回采工作面，采取措施也可用于25º～35º的回采工作面支护。与铰接顶梁配套使用。 2. 外注式单体液压支柱 1） 型号含义 如：DZ18-30/80 2） 产品图片 3） 技术参数举例 型号 额定工作阻力（KN） 额定工作液压（MPa） 初撑力（KN） 泵站液（MPa） 最大高度（mm） 最小高度（mm） 工作行（mm） 缸径(mm) 质量(Kg) DZ35-20/100 200 25.5 118-57 15-20 3500 2700 800 100 88 DZ30-25/100 200 25.5 118-57 15-20 3000 2200 800 100 78.8 DZ28-25/100 250 31.8 118-57 15-20 2800 2000 800 100 70 DZ25-30/100 250 31.8 118-57 15-20 2500 1700 800 100 58 DZ22-30/100 300 38.2 118-57 15-20 2240 1440 800 100 55 DZ20-30/100 300 38.2 118-57 15-20 2000 1240 760 100 48 DZ18-30/100 300 38.2 118-57 15-20 1800 1110 690 100 47 DZ16-30/100 300 38.2 118-57 15-20 1600 1005 595 100 43.5 DZ14-30/100 300 38.2 118-57 15-20 1400 900 500 100 40 DZ12-30/100 300 38.2 118-57 15-20 1200 792 408 100 36.3 DZ10-30/100 300 38.2 118-57 15-20 1000 685 315 100 32 DZ08-30/100 300 38.2 118-57 15-20 800 578 222 100 26.2 DZ06-30/100 300 38.2 118-57 15-20 630 485 145 100 25.1 4） 使用范围 用于炮采工作面、普采工作面顶板支护和综采工作面的端头支护，适合于煤层倾角小于25º缓倾斜回采工作面，采取措施也可用于25º～35º的回采工作面支护。与铰接顶梁配套使用。 3. DWX型悬浮式矿用单体液压支柱 1） 产品图片 2） 型号说明 例如DW35-180/100X D-代表单体液压支柱           W-代表外注式             35-为支柱最大高度 180-为支柱的额定工作阻力     100-为支柱的油缸直径      X-为悬浮式技术原理 例如DW45-200/100LX D-代表单体液压支柱           W-代表外注式            45-为支柱最大高度 200-为支柱的额定工作阻力  110-为支柱的油缸直径 L-为临时支护用液压支柱  X-为柱塞悬浮式原理 3） 技术标准 MT112.1-2006《矿用单体液压支柱》国家行业标准与Q/320831XQQ001-2007《临时支护用单体液压支柱》企业标准。 4） 技术参数举例 (1) 100缸径系列规格及主要技术特征 项目 型号 最高高度 mm 最低高度 mm 工作 行程 mm 工作阻力 kN 整柱重量 kg 支柱工 作范围 mm 工作液压 MPa 泵站压力 MPa 初撑阻力KN 工作液体 回柱方式 DW35–180/100X 3500 1980 1520 180 80 1980–3500 34.6 15～20 108.5～144.7 乳化液 远距离和近距离 DW31–180/100X 3150 1800 1350 74 1800–3150 DW28–250/100X 2800 1610 1190 250 66 1610–2800 DW25–250/100X 2500 1440 1060 60 1440–2500 DW22–300/100X 2240 1280 960 300 56 1280–2240 41.5 DW20–300/100X 2000 1150 850 52 1150–2000 DW18–300/100X 1800 1035 765 48 1035–1800 DW16–300/100X 1600 920 680 44 920–1600 DW14–300/100X 1400 810 590 40 810–1400 DW12–300/100X 1200 700 500 36 700–1200 DW10–300/100X 1000 595 405 32 595–1000 DW08–300/100X 800 490 310 28 490–800 DW06–300/100X 630 400 230 25 400–630 (2) 110缸径系列规格及主要技术特征 项目 型号 最高高度 mm 最低高度 mm 工作 行程 mm 工作阻力 kN 额定 液压 MPa 初撑 阻力 kN 泵站 压力 MPa 整柱重量 kg 支柱工 作范围 工作液体 回柱方式 DW35–300/110X 3500 1980 1520 300 34.0 132.3～ 176.4 15 ～ 20 84.0 1980–3500 乳化液或井下水（中性水） 远距离和近距离 DW31–300/110X 3150 1800 1350 77.0 1800–3150 DW28–350/110X 2800 1610 1190 350 39.7 71.0 1610–2800 DW25–350/110X 2500 1440 1060 66.0 1440–2500 DW22–350/110X 2240 1280 960 61.0 1280–2240 DW20–350/110X 2000 1150 850 56.0 1150–2000 DW18–350/110X 1800 1035 765 52.0 1035–1800 DW16–350/110X 1600 920 680 48.0 920 –1600 DW14–350/110X 1400 810 590 44.0 810 –1400 DW12–350/110X 1200 700 500 40.0 700 –1200 DW10–350/110X 1000 595 405 36.0 595 –1000 DW08–350/110X 800 490 310 32.0 490– 800 DW06–350/110X 630 400 230 28.0 400 - 630 (3) 110缸径DWLX型系列规格及主要技术特征 项目 型号 最高高度 mm 最低高度 mm 工作 行程 mm 工作阻力 kN   额定液压 MPa 初撑阻力 KN 泵站压力 MPa 整柱重量 kg 支柱工 作范围   工作液体 回柱方式 DW45–200/110LX 4500 2520 1980 200   22.7 132.3～176.4 15 ～ 20 103.3 2520–4500 乳化液或井下水（中性水） 远距离和近距离 DW42–200/110LX 4200 2360 1840 97.0 2360–4200 DW40–250/110LX 4000 2250 1750 250   28.3 93.0 2250–4000 DW38–250/110LX 3800 2140 1660 89.0 2140–3800 5） DWX型液压支柱主要技术特点 1．采用柱塞悬浮式技术原理，悬浮力达到工作阻力的五分之四，立柱受力仅为五分之一。大大提高了支柱的稳定性和安全性，也提高了支柱的支撑高度、承载能力和抗偏载能力。 2．在活柱上不再设有工艺难以保证的圆弧焊缝，也提高了立柱的强度和可靠性，避免了因焊缝疲劳断裂而造成的冒顶等事故隐患，保证了矿工的生命安全。 3．在油缸内无活塞，也不存在内泄漏，避免了因内泄漏造成的支柱虚顶、支柱脱顶，避免了支柱因虚顶和脱顶而造成的伤人事故隐患，保证了矿工的生命安全。 4．根据支柱规格不同，悬浮式液压支柱的整柱重量比活塞式液压支柱减轻了15-30%以上，甚至比轻合金支柱还轻，而撑载能力提高了25%，使用范围扩大了200%，支柱的最小高度大大缩短，搬动、运输、使用均很方便。 5．DWX型液压工作行程大，扩大了使用范围。特别是顶板下沉较大的工作面，大行程支柱仍能满足大的恒增阻降距，不仅回柱方便，也提高了支柱的回收率，减少了支柱消耗，降低了生产成本。 6．DWX型液压支柱的三用阀设于手把体上，注液时，三用阀不随支柱的活柱升高而升高，操作方便，安全可靠。 7．DWX型液压支柱的各静密封点，均采用了密封胀紧技术原理。在顶板来压情况下或在支柱高压支撑情况下，可保持支柱的密封胀紧状态，而且压力越大密封越紧，保证了顶板的支护质量和矿工的生命安全。 8．DWX型液压支柱的滑动密封点，采用了密封补偿和密封胀紧技术原理。在密封有磨损的情况下，可有效补偿。在支柱高压支撑情况下，可保持密封胀紧状态，大大提高了滑动密封点的密封和安全性能，减少了密封的更换率，降低了维修和维护费用。 9．DWX型液压支柱活柱外表面采用特殊的氮化工艺表面处理工艺或采用镍-磷-硼度层工艺处理，实现防腐、耐磨，防炮爆的性能。工作介质使用煤矿的井下水，保证了工作环境和地下水不受汚染，保证了矿区饮用水的质量，从而保障了矿区生活人群的健康，是一种理想的环保型采煤工作面支护设备。 10．DWX型液压支柱使用于整个工作面，不仅提高了安全性、可靠性，而且整个工作面整齐美观，操作方便，为工作面的安全管理带来方便。 11．DWX型液压支柱的工作行程大，使用范围广，每个规格可替代活塞式液压支柱的2~4个规格，减少了规格品种，给支柱管理带来方便，也降低了支柱的设备成本和管理成本。 12．DWX型液压支柱系列产品包括120、110、100、90、80、70、63七个缸径系列108个规格型号产品，每个工作面可根据顶板情况进行选择，特别是对于顶板压力较小的工作面，选择较小缸径系列的支柱，将大大减轻矿工的劳动强度。 13．DWX型悬浮式单体液压支柱内腔形成了一个细长的液体柱，该液体柱产生的纵向力不仅是DWX型支柱的悬浮力，同时也是从顶盖到底座之间的一个液体弹簧，当支柱受到冲击地压的作用时，该液体柱起到很好的缓冲作用，提高了采煤工作面的安全性。 6） 适用范围 DWX型(悬浮式)单体液压支柱是一种新型外部供液的恒阻单体液压支柱，是炮采工作面、高档机械化普采工作面的配套设备，也是综采工作面的端头支护设备。普遍适用于煤矿回采工作面的顶板支护和端头支护，由于该产品承载能力大、抗偏载能力强、工作行程大、适用范围广，因而可广泛应用于薄煤层、中厚煤层及较厚煤层工作面。 4. 新型免维修单体液压支柱问世 新型免维修单体液压支柱，日前在皖北煤电公司百善煤矿试生产。这种新型产品的问世，告别了我国传统单体防腐性能差、维修周期短、效率低的历史。 免维修型单体液压支柱具有严怀亭发明的三项核心技术，即SEBF重腐蚀防护技术的成功应用；柱头上设有集尘腔；可更换标示内容的保险标牌。作为百善煤矿多经公司副经理的严怀亭，多年从事煤矿机械加工、制造、维修工作，长期的工作实践，积累了丰富的，先后获得十几项发明成果。2001年，他针对我国传统单体油缸内壁腐蚀严重，单体寿命减少，重复维修等弊端，大胆采用中科院科研成果——熔融结合环氧涂层技术，结合自己独创的磨削加工新工艺，冲破4家使用未成的障碍，获得成功，使产品合格率达95%。在原有的基础上，提高了活柱筒的强度，增强了作业面支撑的稳定性和安全性。此后，他又针对传统“28型”以上的单体“三用伐”，操作时易带进杂质沉积伐内，不能正常使用，给支柱安全和人身安全造成威胁的现象，在柱头上设置“垃圾箱”，并使箱体的容积量保持一年以上的清洗周期，保证了“三用伐”在一个维护周期内不会因杂质堵塞影响工作，延长了新型柱体的寿命。同时，严怀亭还针对传统单体喷漆标牌易磨，焊接易伤柱体，不易管理的缺陷，研制出可更换、变换数据的活动标牌，结构简单，制造方便，牢固可靠，使用不会磨损。 2003年8月25日、2004年3月22日、7月22日，严怀亭分别获得国家专利局颁发的三项发明专利。这种新产品的研制成功，无疑会给我国矿业开采、作业支护带来巨大的社会效益和经济效益，标志着我国矿山机械制造工业又上了一个新台阶。 3、 配套设施 1. 铰接顶梁 1） 主要产品图片 2） 主要技术特征 2. 乳化液泵站 1） LZB-G36D型乳化液移动泵站简介 是在LZB-G36A，LZB-G36B，LZB-G36C型之后的第四代产品。公司对产品的两大关键组件做了优化改进：高压油泵改为三柱塞，使单机压力高达52MPa，供液量大，运行更平稳；操作阀内部件采用全不锈钢制作，解决了泵站因闲置过久零部件生锈而无法正常使用的弊病；对内部结构重新设计，增加了高压平衡活塞和低压平衡活塞，排液更加平衡和稳定。产品具有重量轻，体积小，能耗低，流量大，压力高，运行平稳，支护稳定等优点。能直接利用矿井下水与油箱中乳化油自动配比为3~5%的乳化液作为单体支柱注液使用；具有自动卸荷，空载运行功能（当压力达到0~40 MPa任意自设压力段时，高压阀自动卸荷，并保持所需压力，电机空载运行）。广泛用于煤矿外注式单体液压支柱及液压支架在任何地段的注液支护，尤其在狭小的坑口掘进迎头地段，更显其他泵站无法替代的优点。它还可以作为液压试验台做单体液压支柱的压力测试，以及与乳化液压钻机，液压锚杆钻机配套，也是煤层注水的理想设备。 2） 产品图片 3） 主要技术参数 工作压力 0——38Mpa 工作流量 40L/min 工作电压 380V/660V 工作功率 3.0Kw 整机质量 98Kg 外形尺寸 950×560×750(mm) 使用介质 清水、乳化液（60％——100％） 4、 支护方式及控顶距、排距 1. 支护方式 根据顶板岩性，可能有单体支柱点柱支护，也有单体支柱配合铰接顶梁支护，也有单体支柱配合铰接顶梁支护加搪柴、筋笆护顶等方式，根据底板岩性，可直接架设单体支柱，可掏柱窝后架设单体支柱，也可加穿木鞋后架设单体支柱。 2. 控顶距及排距 根据生产组织不同，有不同的控顶距，一般均采用三八作业制，有三四控顶距，有三五控顶距，采用四六作业制时有四六控顶等。排距取决于支护强度需要，一般均采用1m，有时根据支护强度需要，可采用0.8m等排距。 三四控顶距解释调用金沙金桥煤矿开发利用的采矿方法图 三五控顶距解释调用修文海坝煤矿开发利用方案的采矿方法图 3. 支柱选型及支护强度计算 1） 支柱选型计算 (1) 计算依据 煤层厚度：Mmin，Mmax，平均开采厚度。 最大控顶距：L。 (2) 顶板下沉量 SL=η×M×L=0.02×1.3×4.2×1000＝109.2mm 式中：η—下沉系数，借鉴邻近工作面的参数，一般取0.02； M—平均采高，m； L—最大控顶距，m； (3) 支柱规格 Hmax=Mmax－b Hmin=Mmin－SL－b－a 式中：SL—顶板在最大控顶距处的平均最大下沉量，mm； Mmin—工作面最小采高，mm； Mmax—工作面最大采高， mm； b—顶梁厚度， mm； a—支柱的卸载高度，mm，取50mm。 (4) 支护强度验算 采场所需支护的强度计算：P=（4～8）×M×γ t/m2 式中：M—采高，m； γ—顶板容重。 2） 支柱强度计算 根据采场支架所应承受的顶板压力，采用的采高系数为4～8倍，直接顶厚时取小的系数，直接顶薄时取大的系数，本矿采用6倍的采高系数。 支柱提供的支承力计算： 采场最大面积S=工作面长度×最大控顶距 所设支柱根数n=（工作面长度/排距）×最大控顶距 支护密度：采场最大面积/所设支柱根数 支柱实际提供的支护强度：支护密度×所选单体液压支柱每柱的额定承载能力× 80% 说明：由于采场中每排支柱的工作阻力都不同，因此在确定支柱密度时，应考虑工作面支柱的平均工作阻力，对于单体液压支柱承载系数为80%。 支护所需要的支护强度＜支柱实际提供的支护强度 则所设计工作面的支护密度能满足支护采场顶板的要求。 否则，必须减少控顶距或减小排距。 4. 支柱架设及回柱的主要技术措施 支柱架设必须迎山有劲，支柱必须拉线打设，成排成行，保证排、柱距不超宽，确保有足够的支护密度。 要及时放顶，采用回柱绞车回柱，不得进入老塘作业；沿切顶线采用密集支柱和戗棚等加强支护并切顶。换柱时，一定要先打临时柱，后换柱；沿工作面不能打正式柱时，必须打临时柱，不得空顶作业。 在回柱时，必须使用回柱绞车回柱，人员不得站在绳道内及容易发生崩绳、崩柱的地方，以免断绳伤人。指挥回柱绞车的停开必须使用清晰可靠的点铃信号，信号不清不明时，严禁启动回柱绞车。 回柱时，人员必须站在支柱完好、顶板完整的安全地点进行，回柱前必须事先清理好退路，确保退路畅通。在回柱放顶前必须先打好放顶线的特殊支护，禁止先回后打，回下的支柱必须支设在新的切顶排上，梁子堆码整齐，保证退路畅通。 5、 单体液压支柱使用规范 MT/T 548-1996 单体液压支柱使用规范 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了单体液压支柱（以下简称支柱）的用途、使用条件、技术管理、使用与报废。 本标准适用于煤矿支护顶板用的支柱。 2. 引用标准 MT 76液压支架用乳化油 MT 112矿用单体液压支柱 MT/T 561单体液压支柱维修规程 3. 用途 3.1 煤矿回采工作面顶板支护。 3.2 煤矿综采工作面端头支护。 3.3 回采工作面巷道超前支护或其他临时支护。 4. 使用条件 4.1 采煤方法 4.1.1 单一长壁采煤法。 4.1.2 倾斜分层下行垮落采煤法。 4.1.3 水砂充填、水平分层、掩护支架等特殊采煤法。 4.2 倾角 4.2.1 倾角25°以内、采高3m以下的缓倾斜工作面。 4.2.2 倾角25°～45°、采高3m以下的工作面，采取一定安全措施也可使用。 4.3 矿山压力 4.3.1 具有不同矿山压力显现规律的工作面均可使用。 4.3.2 冲击地压工作面使用时#安全阀最大溢流量应大于10L/min。 4.4 顶板 4.4.1 直接顶中等稳定以上。 4.4.2 破碎顶板工作面使用时应采取措施防止漏顶。 4.5 底板 4.5.1 底板比压16MPa以上。 4.5.2 底板比压小于16MPa或支柱压入底板影响回柱的软底工作面应采用大底座或使用柱鞋。 5. 技术管理 5.1 准备使用支柱的工作面应有地质，说明煤层赋存、煤的硬度、夹石、断层构造、顶底板岩性、水文地质等情况。 5.2 对同一煤层临近工作面进行矿压观测，摸清矿压显现规律。 5.3 根据地质说明书和矿压观测资料等，由采区编制作业规程。作业规程按规定程序审批后，工作面方可投产。 5.4 支柱选型： 5.4.1 根据矿压资料、顶板管理方式和支柱额定工作阻力确定合理的排距和柱距。 5.4.2 支柱规格按式（1）、式（2）选择： 5.5 新到矿支柱和存放期超过一年的支柱视其新旧程度应逐根按MT 112或MT/T 561进行操作试验和高、低压密封试验，不合格支柱不准下井使用。 5.6 使用中损坏的支柱应及时升井维修，支柱维修按MT/T 561规定执行。 5.7 初次使用支柱的煤矿，使用前应对管理人员、维修人员和采区工人进行技术培训，经考试合格后方可上岗。 5.8 支柱修理工、工作面支柱工、支柱管理员、泵站司机必须固定，专职专责。 5.9 建立支柱卡片，内容包括支柱制造单位、型号规格、制造日期、数量、使用地点、使用时间等。 5.10 建立岗位责任制、维修检验制、支柱管理制、工作面交接班制、租赁制等规章制度。 6. 使用 6.1 支设 6.1.1 使用的支柱每根都应保持完好状态，任何损坏的支柱不允许支设。 6.1.2 不同性能的支柱不准混用。 6.1.3 工作面支柱均应编号，防止丢失。 6.1.4 新下井支柱或长期未使用的支柱，第一次使用时应先升降1～2次，排净腔内空气后方可支设。 6.1.5 外注式支柱支设前，必须用注液枪冲洗注油阀体，防止煤粉等污物进入支柱内腔。 6.1.6 外注式支柱接顶后，继续供液4～5s再切断液源，以保证初撑力。 6.1.7 支柱初撑力：油缸直径为80mm时不小于60kN，100mm时不小于90kN。 6.1.8 顶盖掉爪（即使掉一个爪）的支柱，不允许继续使用。 6.1.9 支柱排距、柱距、迎山角等应符合作业规程规定。 6.1.10 支柱顶盖与顶梁接合严密，不准单爪承载。 6.1.11 支柱作点柱使用时，应在顶盖上垫木板，禁止顶盖柱爪直接与顶板接触。 6.1.12 采高突然变化超过支柱最大高度时，应及时更换相应规格支柱，不得采取在支柱底部垫木板、矸石等临时措施支设。 6.1.13 工作面初次放顶时，应采取相应的技术措施，增加支柱的稳定性，防止推倒和压坏支柱。 6.1.14 中厚煤层和急倾斜煤层工作面人行道两侧支柱应采取安全措施如采用联结器或栓绳等，防止失效支柱倒柱伤人。 6.2 回柱 6.2.1 根据顶板状况，可采用近距离或远距离方式回柱。 6.2.2 回柱时，回柱工应站在安全地点并选好退路，先降柱后回收支柱，严禁不卸载强行回撤。 6.2.3 必须使用卸载手把或专用工具回柱，严禁用镐或其他工具回柱。 6.2.4 有悬顶、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档矸帘，防止矸石砸坏支柱和窜人工作面。 6.2.5 支柱有效行程达到安全回柱高度时应及时采取措施，防止压“死柱”。 6.2.6 支柱压“死柱”时，要先打好临时支柱，然后用挑顶或卧底的方法回撤，不准用炮崩或机械设备强行回收。 6.3 工作液 6.3.1 内注式支柱工作液为低凝防锈5号液压油或其他支柱专用液压油。 6.3.2 外注式支柱工作液为1%～3%乳化油和97%～99%的中性水配制的乳化液。 6.3.3 配置乳化液的乳化油和水应符合MT 76规定。 6.3.4 井下运送液压油或乳化油时，必须使用干净的专用容器。 6.3.5 不同牌号的油不准混用。 6.3.6 内注式支柱每季度至少检查或用专用工具补充一次液压油。 6.3.7 乳化液配置应使用自动配比装置，乳化液浓度每班检查一次。 6.3.8 配置乳化液的水，每半年检验一次硬度，pH值和杂质，超过规定的要经过处理，合格后方可使用。 6.4 外注式支柱管路系统 6.4.1 工作面必须配置由两台乳化液泵和一个乳化液箱组成的泵站，乳化液泵一台工作，一台备用。 6.4.2 乳化液泵额定压力应为20MPa，额定流量为80～100L/min。 6.4.3 泵站设在顺槽安全地点，周围要保持清洁、无杂物、积水和浮煤。乳化液箱要加盖，防止污染。 6.4.4 泵站滤网、磁过滤器、乳化液箱、管路系统中过滤器每季度清洗一次。 6.4.5 工作面必须配有足够的注液枪，一般9m左右装备一把，上下顺槽处要适当加密。 6.4.6 工作面同时使用的注液枪不应超过三把。 6.4.7 注液枪用完后应及时悬挂在支柱手把上，不得随地乱放。 6.5 现场管理 6.5.1 工作面每班应设有专职支柱管理员，负责支柱、顶梁、水平楔的清点，检查支柱支设质量，更换失效的三用阀和掉爪顶盖，处理一般事故等。 6.5.2 工作面应有10%左右的备用支柱，整齐竖放在工作面附近安全、无水地点。 6.5.3 支柱正常使用时不允许承受侧向力，严禁用支柱移输送机或作其他起重工具，严禁戗柱打在支柱和三用阀上。 6.5.4 炮采工作面使用时，应注意炮眼布置，炮眼角度和装药量，应尽量采用毫秒爆破。贴帮柱与煤壁距离应大于0.2m，必要时应采取保护措施以免崩坏支柱。 6.5.5 不准用锤、镐等硬物直接敲打支柱。 6.5.6 除顶盖、三用阀、接长管、卸载装置外，其余零件不允许在井下拆卸和修理。 6.5.7 井下不允许存在无三用阀或柱头孔未堵的支柱。 6.5.8 工作面一般无空载支柱或支柱回收后应即时竖立在安全地点以免埋失。 6.5.9 井下搬运支柱应有专人负责，使用专用车辆，轻拿轻放，认真清点核对数量，以免支柱损坏和丢失。 6.5.10 工作面内若用输送机运送支柱时，输送机上应装有煤，支柱放在煤上，并有专人接收支柱。 7. 支柱报废 7.1 支柱使用寿命为5年。 7.2 使用期内凡不能修复、改制；经修复、改制仍不能达到维修标准；支柱修理费超过原值1/3的均应予以报废。 7.3 支柱以一根活柱、一根油缸两件作为一根统计报废数量。 7.4 报废的支柱应以矿（或局）为单位集中堆放，定期统计上报。 7.5 报废由支柱维修车间或维修中心提出申请，经有关部门组织鉴定后报矿务局批准。 7.6 油缸、活柱报废条件见下表： 6、 单体液压支柱维修规程 外柱式单体液压支柱是煤矿常用的支护设备。煤炭行业标准《矿用单体液压支柱（MT12-1993）》中规定，单体支柱在出厂前必须进行压力试验。因此，试压成为单体支柱制造或维修必不可少的工艺。在试压过程中，有时液压缸会突然炸裂，碎片飞溅，危及人身安全。据调查，许多厂家出现液压缸炸裂伤人现象。 (MT/T 549-1996) 单体液压支柱维修规程 1. 主题内容与适用范围 本标准规定了单体液压支柱（以下简称支柱）维修总则、日常维修、大修、技术要求和检验。 本标准适用于煤矿井下使用的支柱维修。 2. 引用标准 MT 76液压支架用乳化油 MT 112矿用单体液压支柱 3. 维修总则 3.1 各矿都应建立维修车间，负责支柱的日常修理。矿务局建立维修中心或维修厂，负责支柱大修。 3.2 各矿应根据支柱用量配备维修工，一般每使用300根支柱配备一人。 3.3 维修人员须经必要的培训，全面了解支柱结构、性能、使用、检验，故障原因及处理方法等，只有经考试合格的维修工才能上岗。 3.4 维修车间或检修中心都应配备专业技术人员。 3.5 除三用阀、顶盖、接长管、卸载装置可在井下更换外，支柱修理一律在地面维修车间或检修中心进行。 3.6 维修后的支柱应按本规程有关规定进行检验，任何性能指标不合格的支柱不允许下井。 3.7 维修车间或检修中心应建立维修卡片，详细记录每根支柱编号、下井日期、升井日期、维修日期、故障、维修内容、检验情况、维修人等。 3.8 维修好的支柱应有检验合格证。 4. 日常维修 4.1 升井支柱首先应进行操作试验和高、低压密封试验，检查支柱是否损坏、故障部位及原因。 4.2 日常损坏或有故障的支柱应及时维修。 4.3 日常维修主要是更换损坏的零部件，清洗、更换橡胶密封件等。 4.4 凡升井的内注式支柱无论是否损坏，均需清洗通气装置，补充液压油。 5. 大修 5.1 大修主要是修理油缸、活柱体，改制支柱，全面检查零部件尺寸精度、表面粗糙度等。 5.2 大修时应更换所有橡胶密封件、塑料件，内注式支柱还需更换工作液。 5.3 油缸、活柱应选用经正式鉴定、技术成熟的工艺修理。无论研制还是检修中心首次采用何种工艺修复的油缸、活柱都应经国家煤矿支护设备检测中心按MT 112中6.2和8.2.3的规定（寿命试验为1000次）检测合格后，方可组织生产。 6. 技术要求 6.1 标准件、密封件、外购件应选用部定点厂产品，并由质检部门验收合格后方可使用。 6.2 自制零件（包括外协件）或改制零件必须符合图纸要求。 6.3 支柱焊缝开裂或渗漏需要补焊时，焊缝应符合MT 112标准中5.3.6、5.3.7条的规定。 6.4 内注式支柱非承压焊缝修复后，不允许出现常压下渗漏。 6.5 零件修复精度应符合以下规定： 6.5.1 油缸内径公差和直线度允许比图纸要求降一级，如图纸规定油缸内径公差为H10修复时按H11检查。 6.5.2 油缸工作行程内，内孔表面不允许存在锈蚀和麻坑，内孔表面粗糙度应达到 。 6.5.3 活柱直线度、外径公差允许比图纸要求降两级。 6.5.4 其他零件配合面尺寸精度和表面粗糙度比图纸要求降一级。 6.6 活柱表面修复后应进行防腐蚀处理，表面无凸出部位，表面允许留有轻微凹坑或划痕#深度小于0.5mm，但凹坑处必须有镀层覆盖，不露基体。 6.7 所有零件检验合格后方可组装，对于因拆卸、保管不当而造成变形、擦伤等影响产品质量的零件不得用于装配。 6.8 零件配装前应仔细清洗，严禁用棉纱或棉织物擦拭密封面。 6.9 按图纸及有关技术文件进行组装。 6.10 维修好的外注式支柱，应将内腔乳化液放尽。三用阀注液孔、柱头孔用塑料堵堵好，以防脏物进入。 6.11 支柱维修后应将活柱降到底，垂直或倾斜放置，存放在气温不低于0℃、空气干燥的室内。 7. 检验 7.1 检验项目分全检（每根支柱都应检验）和抽检。压力—时间特性和清洁度每月抽查五根，其余抽检数量按月维修量的2%检验。 7.2 检验方法应符合MT 112标准中第6章有关试验方法的规定。密封试验时待压力稳定1min以后开始考核。 7.3 检验项目及性能要求见下表； 序号 检查项目 性能要求 检验 类别 备注 1 操 作 性 能 升 柱 外注式 无卡阻，限位装置可靠 √ 泵压15～20MPa 内注式mm /每摇一次 高度1.4m以上支柱≥15 高度1.2m以上支柱≥10 √ 缸泵80mm支柱 降 柱 外注式 mm/s 降柱速度： 100mm缸径支柱≥30 63～80mm缸径支柱≥50 √ － 内注式 mm/s 降柱速度： 1.4m以上支柱≥25 1.4m以下支柱≥15 √ － 初撑力，kN 1.4m以上支柱≥70 1.2m以下支柱≥60 √ 外注式支柱 不作此项 2 安 全 阀 开启特性 流量为20～40mL/min时，开启值不小于0.85倍额定工作液压，不大于1.1倍额定工作液压 √ － 压力—时间特性 流量为90～110mL/min时，测得阀的溢流曲线应满足：在安全阀额定工作液压的85%～110%区间内，曲线全长压力波动值不大于额定工作液压的15% 0 每条曲线滥流 总量为1L关 闭特性 不低于安全阀额定工作液压的85% √ － 高压密封 密封压力≥0.85额定工作液压 a．2min不允许压降； b．4h不允许渗漏   √ 0 － 低压密封 密封压力为2MPa a．2min不允许压降； b．4h不允许渗漏   √ 0 － 3 单 向 阀 卸 载 阀 高压密封 密封压力≥0.85额定工作液压 a．2min不允许压降； b．4h不允许渗漏   √ 0 1．内注式支柱卸载阀不单独检验 2．外注式支柱可与安全阀一起检验 低压密封 密封压力为2MPa a．2min不允许压降； b．4h不允许渗漏 √ 0 4 支 柱 密 封 性 能 高压密封 密封压力≥0.85额定工作液压 a．2min不允许压降； b．4h不允许渗漏 √ 0 可与阀一起检验 低压密封 密封压力为2MPa a．2min不允许压降； b．4h不允许渗漏 √ 0 － 5 高压焊缝强度检验 1.5倍额定工作液压下保压2min不得渗漏 √ 重新补焊或修复的高压焊缝 6 注液枪焊缝 强度检验 1.5倍泵站额定压力下保压2min不得渗漏 √ 重新补焊或 修复的焊缝 7 清 洁 度 支柱，mg/根 平均≤60，其中最高一根≤70 0 － 三用阀，mg/根 ≤10 0       注：1、表中“√”表示该项目全检； 2、表中“0”表示该项目抽检。