矿山液压支架工作原理及安全培训课件

矿山液压支架工作原理及安全培训课件一、引言矿山液压支架是煤矿综采工作面的核心支护设备，承担着控制顶板、保障作业空间安全的关键作用。其性能可靠性与操作规范性直接关系到井下作业人员的生命安全及生产效率。本培训课件旨在系统讲解液压支架工作原理，结合现场安全操作规范、故障处置及维护要点，为矿山从业人员提供专业指导，助力提升现场安全管理水平与设备运维能力。二、液压支架工作原理（一）设备组成与核心部件功能液压支架主要由承载结构件（顶梁、掩护梁、底座）、液压执行元件（立柱、各类千斤顶）、液压控制系统（操纵阀、安全阀、液控单向阀等阀组）及辅助装置（管路、乳化液过滤器、喷雾系统）组成。顶梁与底座：通过立柱支撑，形成对顶板与底板的“夹持”支护空间，顶梁需适应顶板起伏，底座提供稳定支撑面。立柱与千斤顶：立柱负责主支护力输出，千斤顶（推移、护帮、侧推等）实现支架移架、护帮、调架等动作，二者均依赖乳化液压力驱动。阀组系统：操纵阀控制液压油流向，安全阀限定系统最高压力（防止过载），液控单向阀确保立柱保压（支护力稳定）。（二）液压系统工作流程液压支架的动力源为乳化液泵站（通常为一用一备），泵站将乳化液（水与乳化油按比例混合）加压后，通过主供液管路输送至工作面支架。1.支护循环（初撑→增阻→恒阻）初撑阶段：操作操纵阀使乳化液进入立柱下腔，立柱快速升起，顶梁接触顶板后，系统压力升至泵站额定压力（或安全阀开启压力），此时支架对顶板的初始支撑力称为“初撑力”，可有效防止顶板早期下沉。增阻阶段：顶板下沉使立柱下腔压力升高（因液控单向阀锁闭，乳化液无法回流），当压力超过安全阀调定值时，安全阀微量溢流，立柱微量收缩，压力趋于稳定，此过程为“增阻”，支撑力随顶板载荷增加而提升。恒阻阶段：若顶板载荷持续增大，安全阀持续溢流，立柱保持“恒阻收缩”状态，支撑力基本稳定（由安全阀调定压力决定），确保支架不被压坏，同时给顶板一定让压空间。2.移架循环（降架→移架→升架）降架：操作操纵阀使乳化液进入立柱上腔，下腔乳化液经液控单向阀回液管路排出，立柱收缩，顶梁脱离顶板（降架高度以能顺利移架且不破坏顶板完整性为宜）。移架：操作推移千斤顶（或拉架千斤顶），以刮板输送机为支点（或被输送机拉移），支架沿底板滑动至新支护位置（移架步距通常与采煤机截深一致，一般为0.6~1.2m）。升架：再次向立柱下腔供液，顶梁接触顶板后完成初撑，恢复支护状态。三、安全操作核心要点（一）操作前安全检查1.设备外观：检查顶梁、底座有无变形，立柱/千斤顶缸体有无划痕、漏液；管路连接是否牢固，U型销是否齐全且插装到位。2.液压系统：启动乳化液泵站，观察压力表压力是否达标（通常≥30MPa）；检查乳化液浓度（用折光仪检测，浓度2%~5%，确保防锈、润滑性能）。3.环境确认：作业区域顶板是否完整，有无离层、片帮隐患；支架间距是否均匀，邻架是否同步支护，避免“空顶”作业。（二）操作中规范要求1.移架时机：移架应在采煤机过后、顶板未完全下沉前进行（即“追机移架”），破碎顶板需“立即移架”（超前支护），防止顶板冒落。2.动作协同：移架时需与刮板输送机推移同步，避免支架与输送机“咬架”（移架后输送机应成直线，支架垂直于底板）。3.特殊工况操作：过断层/破碎带：提前在支架顶梁铺设金属网或木板，缩小移架步距（≤0.6m），采用“带压移架”（降架后不卸压直接移架，保留部分支护力）。片帮严重区域：启动护帮千斤顶，使护帮板紧贴煤壁，防止煤壁片落伤人。（三）操作后质量验证移架完成后，需检查：支架是否垂直（偏差≤±5°），顶梁与顶板接触是否严密（间隙≤50mm），立柱初撑力是否达标（通过压力表或测压仪检测），相邻支架顶梁是否平整（高低差≤100mm）。四、故障排查与维护要点（一）常见故障及处置1.立柱/千斤顶漏液：缸体漏液：多为密封件老化，需停泵、卸压后，更换O型圈或密封组件（携带备用密封件，现场快速更换）。接头漏液：检查U型销是否脱落、接头是否松动，重新插装U型销或紧固接头。2.立柱不升/升速慢：原因：乳化液杂质堵塞液控单向阀，或泵站压力不足。处置：清洗液控单向阀阀芯（用干净乳化液冲洗），检查泵站安全阀调定值（需专业人员调整）。3.移架困难：原因：底座陷入底板（底板松软），或邻架挤架。处置：在底座下垫木板/道木，或操作邻架侧推千斤顶调架，扩大移架空间。（二）日常维护规范1.清洁与防腐：每班清理支架表面煤矸、浮尘，立柱/千斤顶缸体涂抹防锈油脂（防止氧化腐蚀）。2.润滑与紧固：每周对推移框架、铰接点等运动部位加注锂基脂；每月检查阀组螺栓、管路U型销，确保无松动。3.乳化液管理：每日检测乳化液浓度，定期清理泵站过滤器（防止杂质进入系统），乳化液箱每周换水、换液一次。五、应急处置与逃生规范（一）突发事故处置1.顶板冒落：立即停止操作，躲入支架掩护梁下（或立柱间安全空间），待顶板稳定后，由外向内观察顶板，确认安全后撤离。2.液压系统爆裂：迅速关闭邻近支架操纵阀，切断高压液源，用毛巾/衣物包裹伤口（若有人员受伤），并呼叫救援。3.支架倾倒：操作邻架侧推千斤顶扶正，若无法扶正，撤离现场并设置警戒，由专业人员处理。（二）逃生路线与报告流程井下作业人员需熟记避灾路线图（箭头指向新鲜风流或井底车场），发生事故时，逆风（火灾、瓦斯爆炸等事故需迎着新鲜风流方向）撤离，避开烟雾与有毒气体。事故报告：现场人员第一时间通过对讲机/井下电话报告调度室，说明事故类型、位置、伤亡情况，等待专业救援。六、培训实施建议（一）理论培训采用“原理+规程”结合模式：通过3D动画演示液压支架工作流程，讲解《煤矿安全规程》《液压支架操作规范》等法规要求，重点分析“过断层”“片帮”等特殊工况的支护逻辑。（二）实操培训1.模拟装置训练：在地面实训基地设置液压支架模拟台，学员实操“降架-移架-升架”循环，练习故障排查（如更换密封件、清洗阀组）。2.现场带教：由资深班长带队，在工作面进行“一对一”实操指导，重点纠正“移架步距超标”“初撑力不足”等常见操作误区。（三）考核评估理论考核：闭卷测试液压原理、安全规程、故障处置知识（满分100，80分合格）。实操考核：现场操作移架、故障处理（由考官打分，动作规范、处置时效为核心评分项）。安全意识测评：通过情景模拟（如“顶板冒