摘要：对于矿山开采系统而言，液压支架是不可缺少的设备，其作用在于隔离采空区、支撑工作面、保障刮板输送机的顺利推进，在采矿、支护、运输等环节中发挥着不可替代的作用。目前，矿山开采机械化程度日益加深，采矿作业环境越来越复杂，液压支架频繁出现了各种故障，使得其稳定性大打折扣，难以保障综采面的安全，在一定程度上影响了产量。对此，本研究深入分析液压支架故障原因，并提出针对性有效的预防措施尤为必要，以此来积极指导实践工作。

　　关键词：矿山；液压支架；故障；预防

　　开采矿山时，为了能够有力地保障工作面的安全、空间，并提高开采效率，液压支架尤为必要。其不仅能够有力地支撑顶板，开阔更广的开采空间，而且还能够预防顶板塌落的情况出现，保障开采人员的生命健康。液压支架具有承重能力强、支护性能好、移设速度快、可靠性高、安全性好、适应性强和降低成本等优点，在矿山开采和其他相关行业中具有广泛的应用前景。对此，分析液压支架常见故障，有利于第一时间发现故障并处理，预防生产安全事故的出现，保障整个开采作业的顺利开展。

　　1液压支架结构分析

　　对于液压支架而言，其由顶梁及立柱、掩护梁、连杆、推移杆、底座等部件构成。其中，顶梁与立柱的主要功能是支撑，它们直接与顶板接触，稳定地承载顶板及以上覆岩的整个荷载力，为巷道提供安全、广阔的空间。掩护梁通常安装在支架顶部，同顶梁作用有所区别，其重点职能在于降低顶板对支架的水平应力，以此来强化整个支架的抗扭水平。因井下作业面的环境比较特殊，也十分恶劣，针对掩护梁而言，其材质要求特别严格，尤其是强度与刚度必须达到一定的标准。连杆主要是连接掩护梁与底座，科学合理地调整整个支架的高度，并且积极承担起一些顶板的侧向分力，以此来降低立柱承载的力量。推移杆的职能在于推移整个支架，是支架推移系统的关键元件，同时又能推刮板运输机，推移装置多数布置在支架底部。推移过程中，其借助液压动力不仅能够产生强大的拉力，也会出现一定的推力，且在一定程度上分担了部分侧向力。底座是支架维持稳定的重要组件，其职能在于把顶板的压力顺利地传输给底板，这不仅要求其具有较强的强度与刚度，还需尽可能地降低其同底板之间的接触比。另外，底座上还设计了液压、立柱、推移等装置。

　　2液压支架常见故障分析

　　2.1支架失稳故障

　　通过液压支架安全事故成因分析归纳总结得知，在安全事故诱因中，支架失稳所占比例为10%，其表现方式较多，如支架倾斜（倾倒）、支架反转、支架滑移等，若出现支架失稳的情况，那么不可避免地会引起周边所有液压支架失去稳定，产生一系列连锁反应，诱发安全事故，造成严重的损害，并在很大程度上影响矿山的开采效率。

　　2.1.1故障原因

　　第一，液压支架底座的工作面不平稳，长时间使用后，底座的工作面逐渐地往下沉，亦或是受力不均匀，从而导致支架慢慢出现倾斜；第二，掩护梁工作面逐渐产生冒顶的情况，使得掩护梁上面的矿层逐渐松软，导致工作面不能均匀地受力，导致液压支架失去稳定；第三，液压支架移架推溜方式不当，导致支架需要承受多方扭转力，引起支架重心逐渐出现偏移的情况，导致支架失去平衡。

　　2.1.2故障处理方式

　　①针对局部冒顶，需第一时间进行处理，再及时推进，若出现了冒顶倾向、顶板松软的情况，需提前铺网并选择使用膨胀锚钉予以有效固定。值得注意的是，作业面极易出现冒顶的区域，应根据实际情况减少支架数量；

　　②将支架底座下的浮渣和矸石予以及时清理，确保底座能够同地面进行完全地接触；③根据工作面实际情况，确定科学移架的方式。顶板来压前，最好采取有序、连续的移架方式；来压后，确定快速推进、交错移架的方式，在一定程度上减小压力对支架引起的冲击力，避免出现支架失稳的情况。

　　2.2液压支架的结构件损坏

　　对于液压支架整个结构而言，底座、顶梁、掩护梁、连杆及侧推护帮装置是关键性组件。在作业期间，因长时间需承受强大的外力，这些组件容易出现破裂、变形等一系列损坏情况，从而在一定程度上影响了支架的安全性。

　　2.2.1故障原因

　　第一，操作不当。因操作经验不足，大多数操作者并不了解液压支架的功能及相关操作方法，操作技能差强人意，严重损坏了设备构件；第二，设计方面存在不当。在选型与设计时，需基于矿山具体的作业环境及条件，选取恰当的液压支架。这里，需重点考虑的因素为地下作业环境、作业面顶板条件等，若未充分考虑到这些因素，那么所选支架同周围环境完全不匹配，强度无法满足所需，则会导致使用过程中由于荷载过大而被严重损伤。

　　2.2.2故障处理方式

　　①设计与选型时，应综合考虑液压支架强度、使用环境、使用频率等一系列因素，预防出现不匹配的情况。②要求操作者对液压支架技术及设备操作技能了如指掌，并知晓液压支架运行原理、结构等一系列理论知识，严格按照操作规程操作设备，操作熟练快速，同时也能够第一时间发现设备故障，并且还要求操作者注重液压日常维修与保养。

　　2.3液压支架的液压系统故障

　　在液压支架中，液压系统是其动力的来源，液压管路系统、油质是该系统质量的决定性因素。长时间使用过程中，因污染而导致油质越来越差。例如，采矿过程中所产生的固体颗粒物，如铁屑、焊渣、水垢等，或者液压系统中所产生的油质污染物，其均会对液压支架的油路造成影响，不同程度地腐蚀系统中一些部件，从而引起损坏与故障。液压管路系统极易出现软管破裂、管接头泄露的情况，引起液压系统压力持续降低；液压管路系统中一些管路被堵塞，导致液压系统持续故障。压力时大时小，均会引起液压系统的不稳定。针对这一故障，可采取如下处理方式：①针对液压系统，做好清洁工作。例如，高频率清洗，定期做好维修与保养，定期更换液压系统中的软管、阀门等。②对于液压介质，应定期进行更换，并及时清除各种污染物。为了保持液压支架液压系统的正常运行，需要定期进行维护检查，及时发现并解决潜在问题。此外，正确的操作和使用也是避免液压系统故障的关键。

　　3矿山液压支架故障预防措施

　　3.1完善矿山液压支架设备检修维护制度

　　液压支架是一种机械设备，使用一段时间后会出现一些故障或磨损。为确保设备的正常运转，需要定期进行维护保养，包括更换液压油、清洗油路、检查密封件等。定期检查液压支架的上下料管道、液压系统的油箱、油泵、油管、油过滤器等油路元件，确保其无腐蚀、漏油等现象。同时，检查液压支架的液压管路、油封、油杯等密封件，确保其完好无损。这里以安全管理为切入点，对矿山液压支架相关故障问题进行分析，制定与健全检修维护制度，有利于提高支架维护水平，有效预防故障情况的出现。在实践工作中，针对这一设备的检修维护制度的制定与设计，矿山企业应结合矿山具体生产计划，考虑液压支架装置采购时间、使用时间、以往故障表现等，制定科学合理的检修维护制度，合理安排，以此来降低设备故障发生率，确保其安全、稳定地发挥作用。

　　3.2加强液压支架设备应用设计审核

　　在矿山开采过程中使用液压支架装置，为了能够避免其出现故障，应注重其设计方面的审核，以此来确保该设备能够充分发挥其作用，并可提高其使用安全性，确保矿山高效率、高质量开采。以下是一些建议，有助于加强矿山液压支架设备应用设计的审核。

　　明确审核目标和要求。确定审核的目的，例如确保设备满足安全生产标准、提高开采效率等。明确审核的具体要求，包括设备设计的技术参数、材料选择、结构合理性等。

　　制定详细的审核流程。①设计阶段审核。对液压支架的初步设计方案进行审查，确保设计符合相关标准和规范。②图纸审查。对设计图纸进行详细审查，包括结构图、原理图、零件图等，确保图纸的准确性和完整性。③制造过程审核。对制造过程中的关键工序和质量控制点进行检查，确保制造质量符合设计要求。④安装调试审核。对设备安装调试过程进行监督，确保设备正确安装、调试合格。

　　建立专业的审核团队组建由机械、液压、电气等专业人员组成的审核团队，确保审核工作的专业性和权威性。对审核团队进行定期培训，提高团队成员的专业技能和审核水平。

　　引入先进的审核方法和工具。采用先进的CAD、CAE等辅助设计软件进行设计分析和模拟仿真，提前发现设计缺陷并优化设计方案。利用红外线热成像、振动监测等先进技术对设备进行实时监测和故障诊断，为审核提供有力支持。

　　加强与设计单位和生产厂家的沟通协作。与设计单位保持密切沟通，及时反馈审核意见和要求，确保设计满足实际需求。与生产厂家建立长期合作关系，共同解决生产过程中的技术难题，提高设备质量和性能。

　　建立审核档案和追溯机制。对审核过程进行详细记录，建立完整的审核档案，方便后续查阅和追溯。对审核中发现的问题进行跟踪和整改，确保问题得到及时解决并防止类似问题再次发生。

　　定期评估审核效果并持续改进。定期对审核效果进行评估，总结审核经验和教训，提出改进措施和建议。不断优化审核流程和方法，提高审核效率和质量，确保矿山液压支架设备的安全、高效运行。

　　3.3规范矿山液压支架拆装程序

　　对于矿山液压支架而言，使用过程中由于不规范拆装、应用指标不达标引起的安全事故比较常见。对此，应对该支架拆装程序进行有效地规范，这有利于强化液压支架装置的整体运用水平，也可预防故障问题的出现。具体而言，矿山企业应积极组织开展技能专项培训活动，认真地验收装置及施工活动，对液压支架拆装作业的整个过程进行监管，这不仅可强化装置应用效果，而且还可避免装置在使用过程中出现故障的风险。

　　3.4采取先进的故障诊断技术

　　维修作业中，借助于现代科技力量，引入先进的故障诊断技术，全方位、精准地诊断支架存在的故障，有效预防安全事故的出现。对于先进诊断技术而言，其能够对故障及具体位置进行准确识别，实现高效率检修，提高生产的安全性。例如，远程、全天候监测液压支架工作状态，如油温、压力等，第一时间获取故障信息。同时，借助滤波噪声检测出泄露故障，若泄露仪器异常信号灯亮起，那么则提示需要检修，也可借助液晶显示屏诊断与报警泄露故障。矿山企业也能够结合现场具体情况，积极开发相配套的诊断技术，并在具体使用过程中持续优化技术，促使其能够真正迎合新的生产所需。

　　3.5提升维护人员专业技能

　　对于矿山液压支架装置而言，为了能够有效地预防故障问题的出现，强化具体应用效果，需加强维护人员专业技能水平，加强该装置的检修与维护质量，强化应用成效，确保矿山企业能够稳定、安全地生产。矿山企业可采取对外招聘、外包维护、维护人员专业技能培训等各种方式，提高检修维护水平，并有效降低维护成本，确保企业能够获取最大化的经济效益。在使用液压支架时，要严格遵循操作规程和行为规范。操作人员需要经过专业培训，熟悉设备的结构和操作方法，掌握安全常识和急救处理方法。避免操作错误或失误，如错误连接液压管路、不正确使用控制阀或不按照正确的顺序进行操作等。

　　3.6优化工作环境

　　首先，改善工作面的通风条件。设计合理的通风系统，排除工作面的有害气体和粉尘，减少空气中的污染物对液压支架的腐蚀作用。并在工作面安装足够数量的通风机和高效率的过滤设备，以提高通风效率。要求定期对通风设备和支架进行清洁，防止灰尘和颗粒物的积累，减少对这些设备的腐蚀影响。

　　其次，合理控制工作面的湿度。通过排水系统控制工作面的地下水，减少水分对支架的直接影响。在必要时使用干燥设备，如除湿机或干燥剂，以降低工作面的湿度。且在支架设计和制造时采用防潮材料，如使用防锈涂层或特殊的防潮密封件。采取这一系列的措施，可有效地减少灰尘和有害气体对液压支架的腐蚀，以及避免因水分过多导致的支架锈蚀，从而延长支架的使用寿命，降低维护成本，并确保矿山的安全生产。

　　此外，定期检查液压支架的安全防护装置，如声光报警器、液压锁止装置等是否完好、灵敏。在负温环境下使用液压支架时，应定期检查液压油的黏度、流动性，确保其符合低温使用标准。同时，注意及时排放液压油中所积聚的水分，防止水分冻结导致管路堵塞。对液压支架进行定期的全面检查，包括结构件、连接件、密封件等，确保其完好无损。总之，预防液压支架故障的发生需要从多个方面入手，包括选择合适的设备、注意工作环境、遵循使用规范、定期维护保养和及时处理故障等。

　　4结语

　　作为综采作业面而言，液压支架是一个必需设备，若出现了故障，那么便会直接威胁到人员的生命安全，也不利于整个生产作业的顺利开展。对此，矿山企业应对其安全管护，运用期间不仅要积极归纳总结经验教育，制定与实行科学合理、针对性较强的应急防范及日常防护方法，还需积极引进先进技术，提高故障检测与排查的效率与质量，延长液压支架使用寿命，有力地保障矿井生产的安全性。综上所述，矿山企业应高度重视液压支架的安全管理与维护。通过制定完善的管理制度、加强人员培训、严格执行操作规程、定期检查和维护等措施，确保液压支架的安全运行。同时，积极引入先进技术和新材料，提高故障排查和维修的效率与质量，延长液压支架的使用寿命。这些措施将有力地保障矿山生产的安全性和稳定性。

　　矿山液压支架是矿山井下重要的支护设备，用于综采工作面顶板的支护和控制及工作面设备的推移行走。总之，矿山液压支架是矿山生产中不可或缺的设备之一，对于保障安全生产和提高生产效率具有重要意义。在使用过程中需要注意选型、维护和保养等方面的问题，以确保其正常运行并延长使用寿命。