淺議外注式液壓支柱的結構特點與管理
技術交流
作者：賀秦鑫
摘要：外注式液壓支柱是一種在井下被廣泛應用的液壓支護設備，具有諸多優點和廣泛的應用。由於各個煤礦的管理水平以及礦工素質參次不齊，隨著使用單位的大量增加，外注式液壓支柱的應用管理問題也凸現出來，因此，學好用好外注式液壓支柱，就成為煤炭生產與設備教學人員必須引起重視的問題。
關鍵詞：外注式液壓支柱；結構特點；設備管理；液壓支護設備；煤礦生產 文獻標識碼：A
中圖分類號：TD355 文章編號：1009-2374（2015）23-0079-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.041
1 概述
外注式液壓支柱是一種在井下被廣泛應用的液壓支護設備，體積小、支護性能高、適應性強、使用方便、維修容易、投資少，在機械化采煤工作麵和綜采工作麵都能起到支護作用，在冒頂搶險的時候也能夠起到臨時支護的作用。
自20世紀80年代起，我國的大中型煤礦先後批量使用外注式液壓支柱代替了傳統的木支護和金屬支柱。後來隨著國家對中小型煤礦安全的加強，外注式液壓支柱得到了更為廣泛的應用。隨著使用單位的大量增加，外注式液壓支柱的應用管理問題也逐漸凸現出來，在影響支柱使用壽命的同時，更重要的是很容易引發煤礦生產安全事故。由此可知，外注式液壓支柱對煤礦安全生產具有重要作用。因此，學好用好外注式液壓支柱，就成為煤炭生產與設備教學人員必須引起重視的問題。
2 外注式液壓支柱的結構特點
若想學好用好外注式液壓支柱，首先應該從其結構特點的學習了解與掌握開始。
2.1 圖解外注式液壓支柱
外注式液壓支柱的圖解結構。其主要部件包括頂蓋、活柱、注液槍、泵活接高壓管、缸體、複位彈簧、活塞、底座、手把、三用閥。
2.2 外注式液壓支柱的工作原理
外注式液壓支柱的工作原理。其工作原理包括三個過程：升柱初撐、承載溢流、卸載降柱。
2.2.1 升柱初撐。液壓支柱離不開提供壓力作用的液體，在外注式液壓支柱中所使用的液體是來自泵站的乳化液。在升起支柱的過程中，按下注液槍手把，經過泵站增壓的乳化液經過注液槍和單向閥，進入支柱內腔，將支柱頂起，直至支柱撐緊工作麵，有溢流外泄的時候，鬆開注液槍手把，拔出注液槍，完成升柱初撐。
2.2.2 承載溢流。根據力的作用是相對的物理原理，當支柱對工作麵產生壓力，起到支撐作用的時候，工作麵同時對液壓支柱也產生一個力量相等、方向相反的阻力。當阻力大於事先設定好的安全閥的承受力時，安全閥自動打開，乳化液隨之外溢，支柱內腔壓力變小，支柱回縮，當支柱壓力等於安全閥設定好的承受力的時候，停止回縮，同時乳化液停止外溢，使得支柱保持合適的力度，繼續起到支撐作用。安全閥的這個功能既可以有效保護液壓支柱不受損害，也可以防止工作麵因支撐力過大而出現開裂、破碎等險情。在實際工作中，受井下地質結構影響，工作麵肯定會發生一定程度的變形，因此承載溢流是一個動態的變化，以保證液壓支柱的動態細微平衡。
2.2.3 卸載降柱。當液壓支柱完成支撐任務之後或是需要卸載的時候，扳動卸載閥把手，打開卸載閥門，乳化液自動流出內腔，支柱在自身重力與複位彈簧的共同作用下縮回至原位，完成卸載降柱。
卸載閥、單向閥、安全閥以及其他零件共同組成了三用閥。
3 外注式液壓支柱的使用與維護
3.1 使用外注式液壓支柱時的注意事項
3.1.1 不能混用液壓支柱。在一個工作麵不能混用不同型號、不同規格的液壓支柱，否則會因為支撐力不均勻，導致工作麵受力強度不同而容易引發生產事故，同時對液壓支柱也會起到破壞作用。在操作使用的細節方麵，需要注意的事項有：（1）柱帽、柱靴的使用規格應該一致，以免發生局部壓強不同而導致底板受損；（2）在支柱與頂梁之間不能隨意安插木楔板皮等填充物，在需要加裝插板時，必須選用規格一致的材料；（3）在安置液壓支柱之前，必須徹底清除地表的浮煤浮矸。