ZY13000-26-55型液压支架使用手册(2010-10-26)

ZY13000/26/50型两柱掩护式液压支架操作维护手册

中国煤炭科工集团太原研究院

二零一二年七月

目录

第一章关于支架操作维护手册 (1)

第二章ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架 (2)

2.1概述 (2)

2.2支架型式与结构特点 (3)

2.3支架主要技术特征 (4)

2.4支架主要机构及结构件 (6)

2.5立柱、千斤顶 (9)

2.6支架液压控制阀 (13)

第三章工作面配套及过渡支架 (18)

第四章支架液压控制系统 (19)

4.1支架液压控制原理 (19)

4.2液压系统维护及安全操作指南 (23)

第五章支架的运输、储存和安装 (25)

5.1支架在地面和井下的运输 (25)

5.2支架的储存 (26)

5.3支架在工作面的安装 (27)

第六章支架的操作和日常维护 (29)

6.1支架的操作 (30)

6.2日常维护和故障处理 (32)

6.3支架操作与维护的安全要求 (34)

第七章支架常见故障及其排除 (37)

7.1结构件和连接销轴 (38)

7.2液压元件 (38)

附录一液压系统常见故障、原因及排除方法 (40)

附图 (45)

第一章关于支架操作维护手册

本操作手册旨在帮助你经济、安全地使用我们的产品，它提供了霍州煤电汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿2＃煤层ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架的有关指导。本液压支架由中国煤炭科工集团太原研究院设计，山西平阳重工机械有限责任公司制造，专用于霍州煤电汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿2号煤层综采工作面。

1、本操作手册适用于所有与操作或维护支架有关的人员，认真细致地阅读本操作手册，对确保人员和设备的安全至关重要。

所有在工作面工作的人员以及在工作面边缘地带工作的人员都必须阅读本操作手册。包括的人员有：

■负责运输的人员

－在综采工作面装卸支架的人员

－进行支架安装/拆卸工作的人员，

－负责操作支架的人员，以及负责设备维护及维修工作的人员

－监督支架液压控制系统的人员，

还包括下述管理人员：

■负责指导、监督上述作业的人员，

2、如果您使用的操作手册与支架型号不一致，可能会危及您和他人的安全。请确保支架型号与操作手册上的型号说明一致。

3、作为对本手册的补充，请您务必遵守国家有关法规和行业事故预防条例，遵守矿方有关安全规定。

4、本操作维护手册遵守煤炭行业标准MT312-2000《液压支架通用技术条件》规定，如果本手册有关安全、使用的规定与MT312-2000标准相背，则以MT312-2000标准为准。

5、如果您对本手册有任何疑问或需解决技术问题，请直接与山西平阳重工机械有限责任公司联系。

地址：邮编：

电话：传真：

版权所有，未经作者许可，不得修改其中任何内容。

第二章 ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架

2.1 概述

ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架是根据霍州煤电汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿2号煤层2-506工作面地质条件设计的，霍州煤电汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿2号煤层2-506工作面地质条件如下：

1、煤层及顶底板情况

2-506工作面（工作面长度320m）开采2号煤层，工作面地面位置位于刘家山村东侧，有洪乔公路通过，地面建有太林煤焦营业站，工作面部分位于刘家山村保安煤柱下，地表形态属中高山地形（蒲县界内），地表全部为松林、灌木丛，工作面上覆基岩厚130～

300m。工作面井下位于978水平五采区南翼，其东侧与2-504采空区相邻，西侧为北峪越界矿越界小窑巷道，南端为2-316采空区，北端临五采区皮带巷；2-5062巷掘进0～500m范围内，存在北峪矿越界小窑巷道。

煤层厚度3.5～5.7m，平均厚度4.6m ，煤层结构为0.9（0.02）1.0（0.02～1.5）

0.7～0.9（0.5～0.7）0.4～0.7，煤层倾角1°～5°，平均3°。根据目前掘进情况，矿方预计工作面大部分范围内 2上、2下煤层合并为一层煤，掘进0～1600m范围内中部夹层厚度0.02～1.5m，掘进1600～2170m范围内中部夹层厚度大于1.5m。

直接顶为泥岩、砂质泥岩，灰黑色，局部相变为粉砂岩，夹煤线，含植物化石，厚度2～7m。

基本顶为K8中砂岩，灰白色，中粗粒石英砂岩，中厚层状，致密坚硬，裂隙发育，稳定，厚度3～13m。

直接底为泥岩、砂质泥岩，灰黑色，局部相变为砂质泥岩，致密较硬，厚度2～5m。

基本底为中砂岩，深灰色，中厚层状，石英为主，水平层理，致密坚硬，厚度8m。

地质构造：工作面煤层整体呈背斜相间的摺曲构造形态，工作面顶板节理发育，工作面构造类型属中等复杂。2-5061巷中部揭露F1、F2两条断层。F1断层落差2.5m，预计向工作面内落差增大，对掘进有一定影响。F2断层落差1.3m，预计向工作面内落差减小，对掘进影响较小。

水文地质：工作面地表径流条件好，能够影响到本工作面掘进的含水层主要为K8、K9

砂岩含水层、含有裂隙水，因工作面东侧的2-504工作面已回采，含水层的砂岩裂隙水大部分已释放，整个含水层含水相对减弱，工作面水文地质条件较简单。

2、瓦斯、煤尘和煤自燃情况

瓦斯：瓦斯相对涌出量为1.12m3/t，绝对涌出量6.21 m3/min；CO2相对涌出量为

0.69m3/t，绝对涌出量3.90 m3/min。属低瓦斯矿井。

煤尘：煤层焰尖火焰长度400mm，具有爆炸性。

煤的自燃：自燃等级Ⅱ，自燃倾向性为自燃。

地温：属地温梯度正常区。

涌水量：正常涌水量60m3/h，最大100m3/h。

ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架按MT/T556-1996《液压支架设计规范》、MT312-2000《液压支架通用技术条件》标准进行设计、制造。通过MT312-2000《液压支架通用技术条件》试验合格，并能在井下安全使用。

ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架与采煤机、刮板输送机配套使用，可实现综采工作面的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业，为减轻工人劳动强度，大幅度提高工作面单产，增加经济效益，实现安全生产提供了一种较为理想的放顶煤综采设备。

熟悉支架的操作及维修方法，有利于支架的正常作业，减少停机时间，提高生产效率。另一方面，液压支架的正确使用还要有与之相适应的配套设备及相适应的地质条件。

2.2 支架型式与结构特点

ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架（见图1）在架型上采用两根立柱倾斜布置，双前连杆、整体后连杆的四连杆机构，适应于三交河煤矿工作面地质条件要求。

该支架主要由护帮板、顶梁、掩护梁、前后连杆、底座、推移杆等焊接结构件，以及动力油缸、液压控制系统组成；支架的动力油缸包括立柱、推移千斤顶、平衡千斤顶、一级护帮千斤顶、二级护帮千斤顶、抬底千斤顶、侧护千斤顶；支架液压控制方式为本架手动操作，采用大流量快速移架系统。

该支架具有结构紧凑、移架速度快、可靠性高、寿命长等特点。

图1 ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架

该液压支架主要有以下特点：

1、采用大流量带压移架快速液压系统，保持支架与顶板的良好接触，控制顶板的下沉。

2、采用整体顶梁带二级互帮机构，有效控制支架前端顶板的冒落以及大采高煤壁的片帮。

3、采用倒装式推移带抬底机构，增强支架对软底板的适应性，提高支架的拉架能力

4、支架整体顶梁与掩护梁带双侧活动侧护板（单侧使用），可有效控制架间的漏矸问题。

5、支架采用本架手动控制系统,设计有自动控制的喷雾灭尘系统。在采煤机割煤时，喷雾灭尘装置开启，实现喷雾灭尘。

6、支架结构采用高强度板材，确保支架高可靠性，并降低支架重量。

2.3 支架主要技术特征

1、架型两柱掩护式

2、高度 2600―5500mm

3、支架工作阻力(P=43.8MPa) 13000kN

4、支护强度 1.2MPa～1.4MPa

5、底座平均比压: 2.9MPa～3.4MPa

6、立柱: 2根/架

型式单伸缩双作用

规格Φ420/Φ320，Φ400/Φ280mm

工作阻力 (P=43.8MPa) 6500kN

7、推移千斤顶: 1根/架

型式双作用

规格Φ200/Φ140mm

行程 900mm

推溜力(P=31.5MPa) 504.7kN

拉架力(P=31.5MPa) 989.6kN

8、平衡千斤顶： 1根/架

规格Φ250/Φ180mm

推力(P=31.5MPa) 1546kN

拉力(P=31.5MPa) 745kN

闭锁推力(P=39MPa) 2060kN

闭锁拉力(P=39MPa) 993kN

9、一级护帮千斤顶： 1根/架

规格Φ165/Φ100mm

推力(P=31.5MPa) 675kN

拉力(P=31.5MPa) 426kN

闭锁推力(P=39MPa) 835kN

闭锁拉力(P=39MPa) 528kN

10、二级护帮千斤顶： 2根/架

规格Φ100/Φ70mm

推力(P=31.5MPa) 247kN

拉力(P=31.5MPa) 158kN

闭锁推力(P=39MPa) 306kN

闭锁拉力(P=39MPa) 196kN

11、抬架千斤顶： 1根/架

规格Φ160/Φ130mm

抬架力(P=31.4MPa) 633kN

12、侧护千斤顶： 3根/架

规格Φ80/Φ60mm

推力(P=31.4MPa) 158.3kN

拉力(P=31.4MPa) 69.1kN

13、操纵方式: 本架手动控制

14、运输尺寸：长×宽×高 8100mm×1660mm×2600mm

15、采煤机：MG750/1875-GWD（太重煤机有限公司）

16、刮板输送机：SGZ1000/3x855 （山西煤矿机械制造有限责任公司）

17、支架重量: 约42t

2.4 支架主要机构及结构件

1、护帮板

ZY13000/24.5/5型两柱掩护式液压支架设计了一、二级护帮板，护帮长度达2050mm, 一、二级护帮板图详见图2、3。

图2 一级护帮板图3 二级护帮板

一、二级护帮板为简单焊接结构，它们之间通过销轴铰接、通过二级护帮千斤顶调整二级护帮板的姿态。一级护帮板通过销轴与顶梁铰接，在一级护帮千斤顶与护帮板间增设

四连杆机构，实现护帮和挑起支护顶板的作用，并保证收回到预定的角度。四连杆机构可将护帮千斤顶的作用力有效地传递到煤壁和顶板上，挑起支护力大，对顶板支护效果好。

3、顶梁

顶梁（见图4）为整体式箱形焊接结构，通过弹性顶梁的弹性变形作用提高顶梁前端对顶板的支护能力；腹部有2个柱帽与立柱的柱头铰接，用以传递立柱的支撑力；顶梁中部设置有防倒架安装位置：在顶梁后部通过销轴与掩护梁铰接。

顶梁直接与顶板接触，是支架的主要承载部件。顶梁的作用是支护顶板和传递顶板的压力。

本支架顶梁设计了双侧活动侧护板结构，单侧使用，结构简单、可靠性高。

图4 顶梁

5、掩护梁

掩护梁（见图5）为整体箱形焊接结构。掩护梁上端与顶梁铰接，下端通过前后连杆与底座铰接，构成四连杆机构。掩护梁主要作用是阻挡并承载采空区冒落的矸石，承受顶板水平推力、侧向力和传递扭转载荷，并保持支架整体的稳定性。

掩护梁设计了双侧活动侧护板结构，单侧使用，结构简单、可靠性高。

图5掩护梁

6、前连杆、后连杆

前、后连杆（见图6、7）均为箱形焊接结构，其中前连杆为单连杆，后连杆为整体后连杆。它们分别与底座和掩护梁铰接，构成四连杆机构。四连杆的主要功能是：（1)使支架顶梁梁端与煤壁的距离(梁端距)变化幅度不过大。

（2)能承受工作面向老塘方向或从老塘向工作面方向的水平摩擦力。

（3)承受扭转载荷，使支架成为稳定机构。

图6 前连杆图7 后连杆

7、底座

底座（见图8）主要功能是将由立柱传过来的支架顶梁所承受的顶板压力传递到底板

上。底座为刚性分体结构，采用前过桥增强偏载能力、稳定性好；其后部与前、后连杆通

过销轴连接，以承受从顶梁传来的力；底座中间设有推移装置并通过连接头和刮板输送机

连接。

图8 底座

8、推杆

推杆（见图9）的主要作用是推移刮板输送机和拉架。主要由推移千斤顶、推杆、连接头和销轴等组成。推移装置采用倒装式推移千斤顶，其一端通过连接头与运输机连接，另

一端通过推移千斤顶与底座连接，满足了拉架和推溜的要求。

图9 推杆

2.5 立柱、千斤顶

1、立柱

立柱（见图10）是支架支撑顶板的重要部件，本支架立柱为双伸缩双作用油缸，为适

应底板变化和改善受力状况，立柱两端均采用球面结合形式与顶梁及底座铰接，承受压

力，并用销轴固定来承受拉力。其规格为缸径φ420/φ320，杆径φ400/φ280，主要由缸

体、活塞杆、导向套和密封件等组成。

图10 双伸缩立柱

2、推移千斤顶

推移千斤顶（见图11）用于推溜和拉架，且采用倒装式推移千斤顶，增加拉架力。推移千斤顶规格为φ200/φ140mm, 行程900㎜。千斤顶的上腔进液接头为DN12，下腔回液接头为DN20，可实现快速推溜和拉架。

图11 推移千斤顶

3、二级护帮千斤顶

二级护帮千斤顶（见图12）是二级护帮千斤顶的执行元件，为单伸缩双作用油缸。其缸径Φ100mm，柱径Φ70mm, 行程310㎜，主要由缸体、活塞杆、导向套和密封件等组成，外接DN10管路。

图12 二级护帮千斤顶

4、一级护帮千斤顶

一级护帮千斤顶（见图13）是一级护帮板的执行元件，为单伸缩双作用油缸。它可以使护帮板伸缩到预定的角度，防止片帮或起临时支护的作用。其缸径Φ165mm，柱径Φ

100mm, 行程500㎜，主要由缸体、活塞杆、导向套和密封件等组成。

图13 一级护帮千斤顶

5、平衡千斤顶

平衡千斤顶（见图14）是调节支架顶梁对顶板支撑合力及合力作用点位置的重要元件，为单伸缩双作用油缸。缸径Φ250mm，柱径Φ180mm,主要由缸体、活塞杆、导向套和密封件等组成。

平衡千斤顶可提高支架对不稳定顶板的适应性，当顶板较破碎时，平衡千斤顶推，可使支撑合力前移，增强顶梁前端支护力，避免机道上方直接顶的过早离层破碎，对保护顶板完整有利；在稳定顶板条件下，操作平衡千斤顶拉，可增强顶梁后端切顶能力；此外，当支架卸载和半卸载时，它可调整顶梁角度，保持支架合理的工作状态。

图14 平衡千斤顶

6、抬架千斤顶

抬架千斤顶（见图15）的主要作用是在支架移架时抬起底座前端，其缸径Φ160mm，柱径Φ130mm，起底力(P=31.5MPa)为633 kN。抬架千斤顶主要由缸体、活塞杆、活塞、导

向套、密封件等组成。

图15 抬架千斤顶

8、侧护千斤顶

侧护千斤顶（见图16）的作用是推出或收缩顶梁和掩护梁的活动侧护板，使支架具有

挡矸、防倒和调架的作用。其缸径Φ80mm，柱径Φ60mm, 行程205㎜，主要由缸体、活塞

杆、导向套和密封件等组成。

图16 侧护千斤顶

2.6 支架液压控制阀

1、操纵阀组

操纵阀组由配液板、FHS中片阀组、FHS尾片阀组组成，阀组流量为200L/400L/min。阀片采用DN20、DN12与DN10接口，配液板采用DN25接口。

2、立柱控制阀组和500L安全阀

立柱控制阀组由FDY480-50液控单向阀和FAD250/50(M27)安全阀组成，调定卸载压力为46.9Mpa,它和立柱的工作腔直接连接，操纵阀供液通过它出入立柱工作腔，并在关闭后严密封闭立柱，当顶板压力超过立柱额定工作阻力时，立柱下腔的压力液通过安全阀释放，使立柱下沉，保证支架的可伸缩性和恒定的工作阻力，同时对支架起到过载保护的作用。

本支架安装2个500L安全阀,调定卸载压力为47.5Mpa，额定流量500L/min，当顶板突然来压时，500L安全阀可快速开启，避免对支架造成破坏。工作中应随时注意安全阀的工作状态，发现损坏必须及时更换。

3、进液截止阀、回液三通断路阀

截止阀、断路阀一方面连通各支架间的主进、回液管路，另一方面，通过高压软管与操纵阀组进回液孔相连。当本支架的液压系统发生故障需要检修时，通过关闭截止阀能将正在检修的支架与主管路断开，从而不影响其它支架的正常工作，回液断路阀避免其他支架的回液引起该架支架的误动作。

4、反冲洗过滤器

安装在进液截止阀和操纵阀组间的反冲洗过滤器，其作用是对来自主进液油路而要进

入每架支架操纵阀组的液体进行过滤，防止杂质进入系统，影响系统的正常工作，以确保支架的工作性能。

(1)主要技术参数包括

额定压力：31.5 MPa

额定流量：1000L/min

过滤精度： 25μm

(2)工作原理与结构特征（见图19）

从泵站输出的高压液体，经泵站过滤装置和高压过滤站后，通过高压管路到达支架工作面液压系统。高压液从反冲洗过滤器的P1口进入，经过两个并联滤芯的过滤作用，汇流到P2口流出，并进入电液控制阀的进液口，控制支架的各项动作。此时液流方向相对滤芯而言是由外向内，需要反冲洗时，扳动其中一侧（例如：左侧）的手柄，改变球阀的液流方向，使右侧高压液由左侧滤芯内部向外部高速流出，将左侧滤芯外部的脏物直接冲出到系统外部，如需冲洗右侧滤芯，对右侧手柄进行同样操作即可。

(3)使用、维护与检修

通过定人定期的反向冲洗，定期检查滤芯是否有堵塞或破损情况，及时发现问题，保证反冲洗过滤器的正常工作（定时清洗的时间可根据乳化液的清洁度情况而定），避免不使用反向冲洗的功能而长期使用，导致堵塞而使滤芯击穿，使系统受到污染。

5、液控单向锁和双向锁

单向锁和双向锁同液控单向阀一样用于闭锁工作油缸的一腔或二腔,没有液控单向阀那

种苛刻的卸载工矿，一般不用采取措施防止卸载液压谐振，结构相对简单。

6、喷雾过滤器及喷水阀

喷雾过滤器的作用是防止进水管路中的脏物进入喷水阀，其一端与进水管相连，另一端通过高压软管与喷水阀相连接。

喷水阀选用单控喷水阀，其功作原理为当液控口受液控时，喷雾灭尘，当液控口不受液控时，停止喷雾。

本支架液压系统所使用的乳化液，是由乳化油与水配制而成的，乳化油的配比浓度为5%，使用乳化液应注意以下几点：

（1）定期检查浓度，浓度过高增加成本，浓度太低，可能造成液压元件腐蚀，影响液压元件的密封；

（2）防止污染，定期（两个月左右）清理乳化液箱；

（3）防冻：乳化液的凝固点为-3°左右，与水一样也具有冻结膨胀性。乳化液受冻后，不但体积膨胀，稳定性也受影响，因此乳化液地面配制和运输时要注意防冻。

7、护帮联动双向锁

FDSGJ(B10)X护帮联动双向锁技术特征：

（1）公称压力：50MPa；

（2）额定流量：125L/min；

（3）工作介质：95%中性水，5%乳化油

（4）接口：PA、PB 、A、B 为DN10。

（5）使用说明：用于实现一、二级护帮联动,在一级护帮伸出或收回的同时，总保持二级护帮伸出，可以使二级护帮能够适时的顶住煤壁，有效地解决片邦问题。（其原理如下图20）

图20 一、二级护帮联动原理图

8、YHY60（D）矿用本安型压力计

YHY60（D）矿用本安型压力计（见图21）主要用于综采支架压力检测，也可用于单体液压支柱压力检测（需配接专用单向阀）及其它液压设备压力检测。它采用电阻式压力传感器和微处理器控制的电子电路及干电池组成。仪器采用一体化设计，具有防水、防爆、抗冲击、灵敏度高、使用寿命长等特点。是传统的指针式压力表的理想替代产品。

主要技术指标：

量程：0 — 60Mpa

精度：±2.5%（FS）

电源：电池供电

报警：黄色LED灯闪烁报警

测量点数：单点

引压孔：Φ10mm(KJ10国标)

防护等级：IP54

安装方式：掉挂或固定安装

重量：0.5千克

使用说明：

1、安装图21 YHY60（D）矿用本安型压力计

将压力计固定安装在支架下面（根据不同的支架形式选择合适的位置），传感器通过Ф10mm高压油管与立柱测压孔连接。

2、操作

* 启动

用矿灯照射显示窗口一次或按下

正常工作状态，显示值即为通道当前的压力值（单位：MPa），3秒后自动关断电源。

显示：

图21：数据显示格式1

* 软件校零

1-2-3-4-5，当显示到5时立刻释放按键，进入软件校零状态，显示“――0”，显示闪烁，软件校零完成，压力表自动恢复到正常工作状态。注：应在无压力载荷条件下使用软件校零功能。

显示：

图22：数据显示格式2

* 设置报警值

报警值上限范围：30 ~ 50MPa（默认上限报警值：41MPa）

报警值下限范围：10 ~ 30MPa（默认下限报警值：24MPa）

11-2-3-4-5-6-7，当显示到7时立刻释放按键，进入上限报

警值设置状态，显示如：图23

警值增加1 Mpa，上限报警值的最低值为30Mpa，最高值为50 Mpa，报警值增加到50 Mpa后

30 Mpa。上限报警值设置完成，长按下

1-2-3-4-5，当显示到5时立刻释放按键，显示上限报警值，确认设置，压力表恢复到正常工作状态。

显示：

图23：数据显示格式3

21-2-3-4-5-6-7-8-9，当显示到9时立刻释放按键，进入下限

报警值设置状态，显示如：图24

报警值增加1 Mpa，下限报警值的最低值为10 Mpa，最高值为30 Mpa，报警值增加到30 Mpa

10 Mpa1-2-3-4-5，当显示到5时立刻释放按键，显示下限报警值，确认设置，压力表恢复到正常工作状态。

显示：

图24：数据显示格式4

注：压力表处于报警值设置状态，在大约8秒钟内没有任何按键操作，压力计将自

动恢复到正常工作状态。

* 关闭和开启报警功能

仪表的报警功能在默认设置状态下是开启的，如果用户要关闭报警功能，可以遵循以下操作来设置：

11-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11，当显示到11时立刻释放按键，显示如：图25，指示已开启报警功能。

显示：

图25 数据显示格式5

21-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11，当显示到11时立刻释放按键，显示如：图26，指示已关闭报警功能。

显示：

图26 数据显示格式6

3、报警信号

* 再报警功能开启的状态下，压力计测量的当前压力值在低于下限报警值(等于24Mpa 时不报警)，或高于上限报警值时(等于41Mpa时不报警)，黄色LED闪烁，发出报警信号。

注：在观测到报警信号时，就应考虑到有可能是压力超限，此时可以使用矿灯照

使用注意事项：

1、压力计安装时要考虑到防护条件，应避免受挤压和剧烈冲击。

2、显示亮度变暗或显示不稳定时应首先考虑内部电池是否已达到使用寿

命，切勿自行拆开修理。

3、长期不用时，建议将显示窗口封闭以节约电能。

第三章工作面配套及过渡支架