液压支架立柱的更换方法与流程

本发明涉及综采工作面开采设备，更具体地，涉及一种液压支架立柱的更换方法。

背景技术：

液压支架是综采工作面开采设备的重要组成部分，液压支架在巷道超前支护中被广泛采用，具有支护强度高、自动化程度高、作业速度快、安全性高等优点，适用于断面大、围岩破碎、变形严重的巷道以及采高大、机械化程度高、推进速度快的高产工作面。

立柱作为超前液压支架的主要承载机构，其性能好坏直接影响支护质量，决定了巷道施工安全和开采效率。立柱受到制作材料、工艺水平、井下作业环境、顶板来压、人工操作等原因影响，可能产生串液、漏液等故障甚至完全损坏，难以提供足够的支撑力，对生产安全产生较大威胁。因此，需要及时更换损坏立柱，以保证超前支架具有足够的支撑力。

目前，更换超前支架立柱并没有规范的方法，现场一般根据以往经验进行更换作业。由于缺少统一的作业流程和作业标准，难以保证更换立柱的作业质量，造成作业缓慢，甚至更换失败，影响作业效率；同时，还可能造成人员安全问题，影响作业安全。

因此，需要一种液压支架立柱的更换方法，来解决上述问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种液压支架立柱的更换方法，快速拆装液压支架的立柱，提高更换效率和作业安全性。

基于上述目的本发明提供的一种液压支架立柱的更换方法，包括：

(1)在巷道内安装用于运输立柱的吊接设备；

(2)开启液压支架的总控制阀，开启除待更换立柱之外的各个立柱的控制阀；

(3)将所述待更换立柱的移动柱与所述吊装设备连接，从所述液压支架上拆卸所述移动柱，所述吊装设备将所述移动柱吊离所述液压支架；

(4)关闭所述液压支架的所述总控制阀，泄压后，拆卸与所述待更换立柱配合使用的管件和阀件，并对所述管件和所述阀件在所述液压支架上相应的管口和阀口密封；

(5)在所述待更换立柱的固定底座与所述吊装设备连接，从所述液压支架上拆卸所述固定底座，所述吊装设备将所述固定底座吊离所述液压支架；

(6)在所述吊装设备上吊接待安装立柱，并吊至所述液压支架上，将所述待安装立柱的固定底座与所述液压支架的底板固定；

(7)将所述液压支架的所述管口和所述阀口解密封，将所述管件和所述阀件安装在所述待安装立柱上；

(8)开启所述液压支架的所述总控制阀，开启包括所述待安装立柱在内的各个所述立柱的所述控制阀，驱动所述待安装立柱的移动柱伸长至抵接所述液压支架的顶板，将所述移动柱与顶板固定。

优选地，在步骤(1)之前还包括：在巷道内分隔出作业区域，对所述作业区域内的巷道支护实施监护监测，确定巷道内需要加强区域且对其进行加强支护。

优选地，在步骤(1)之前还包括：向所述作业区域通风，监测易燃易爆气体浓度以及有毒有害气体浓度，根据监测结果调节通风量，将易燃易爆气体浓度降至阈值下，将有毒有害气体浓度降至国家标准之下。

优选地，在步骤(1)之前还包括：将用于拆装所述立柱的第一器具、用于拆装所述管件的第二器具以及用于拆装所述阀件的第三器具移至所述作业区域。

优选地，在步骤(3)中还包括：使用所述第一器具拆除所述移动柱与所述液压支架的所述顶板之间的固定件。

优选地，在步骤(4)中还包括：使用所述第二器具拆除所述固定底座上的所述管件；使用所述第三器具拆除所述固定底座上的所述阀件，将所述管件和所述阀件密闭储存。

优选地，在步骤(6)之前还包括：回收所述移动柱和所述固定底座，所述吊装设备将所述移动柱和所述固定底座吊送至预设回收位置。

优选地，在步骤(6)之前还包括：清理用于安置所述待安装立柱的柱窝内的杂质。

优选地，还包括步骤(9)：开启所述液压支架的所述总控制阀，开启包括所述待安装立柱的各个所述立柱的所述控制阀，控制各个所述立柱同步升降若干次。

另外，优选地，在步骤(9)中还包括：监测所述待安装立柱的支撑力，当支撑力不大于预设支撑力，更换所述待安装立柱。

从上面所述可以看出，本发明提供的液压支架立柱的更换方法，与现有技术相比，具有以下优点：作业人员通过吊装设备对立柱进行分解分离，逐步拆装立柱，解决了现有技术中作业质量不佳且用时时间长等问题，使得更换液压支架的立柱的流程及标准更加规范化，有效保证更换立柱的作业质量，提高作业速度，降低更换作业的失败率，降低施工难度。吊装设备对更换或安装过程中的立柱提供固定作用，与液压支架实现精确对接，避免立柱倾倒，提高作业人员的安全问题，提高作业安全性。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明具体实施例中采用的液压支架立柱的更换方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1为本发明具体实施例中采用的液压支架立柱的更换方法的流程示意图。如图1所示，液压支架立柱的更换方法包括：

步骤(1)为在巷道内安装用于运输立柱的吊接设备。

本发明实施例中，吊接设备的移动路径包括但不限于从液压支架上回收待更换立柱以及移动待安装立柱到液压支架上。吊接设备包括但不限于手拉葫芦，在安装使用前，需检查手拉葫芦的完好性及其吊装配件的完好性，以便保证在使用时待更换立柱和待安装立柱连接牢固。手拉葫芦的起重量根据立柱的重量选择，通常可选的起重量为3-6t。

步骤(2)为开启液压支架的总控制阀，开启除待更换立柱之外的各个立柱的控制阀。

在拆除待更换立柱时，为了使液压支架继续发挥支撑作用，同时方便拆卸待更换立柱，其他正常工作的立柱仍需要支撑到位，因此，开启除待更换立柱之外的各个立柱的控制阀。通常，每两个并列的立柱采用同一个截止阀，控制待更换立柱的截止阀处于关闭状态，剩余截止阀均处于开启状态，待更换立柱以及与待更换立柱受控于同一个截止阀的立柱不动作，其余立柱在高压乳化液的作用下可伸长，以实现液压支架的支撑作用。

步骤(3)为将待更换立柱的移动柱与吊装设备连接，从液压支架上拆卸移动柱，吊装设备将移动柱吊离液压支架。

立柱包括移动柱和固定底座，固定底座与液压支架的底板连接，移动柱与液压支架的顶板连接，固定底座套设在移动柱上，且固定底座上连通各种阀件和管件，以便高压乳化液在固定底座内循环流动，来驱动移动柱沿固定底座往复移动。移动柱与液压支架的顶板通过固定装置连接，拆卸量更小，更方便拆卸，因此，先拆卸移动柱。

将移动柱连接在吊装设备上，吊装设备可为移动柱提供固定作用，避免在拆卸过程中，移动柱发生移动，造成固定装置的固定件错位，增加拆卸难度。

步骤(4)为关闭液压支架的总控制阀，泄压后，拆卸与待更换立柱配合使用的管件和阀件，并对管件和阀件在液压支架上相应的管口和阀口密封。

待更换立柱的管件、阀件与液压支架或其他完好的立柱的管件、阀件相互连通，在拆卸前待更换立柱的管件、阀件前，需确认液压支架的总控制阀完全关闭，管件内无压力后，再进行拆卸。

待更换立柱需要拆卸的管件和阀件包括但不限于进/回液管、安全阀、液控单向阀。将拆卸的管件和阀件放置在指定位置，做好防尘措施，以备后续使用。液压支架上的进/回液管口、安全阀口、液控单向阀口应进行封堵密封，避免杂质进入，确保液压系统清洁。

步骤(5)为在待更换立柱的固定底座与吊装设备连接，从液压支架上拆卸固定底座，吊装设备将固定底座吊离液压支架。

固定底座设置在液压支架的柱窝内，拆除固定底座的固定装置，即可通过吊装设备吊离液压支架。将待更换支柱的移动柱和固定底座移动到不影响施工的位置。

将固定底座连接在吊装设备上，吊装设备可为固定底座提供固定作用，避免在拆卸过程中，固定底座发生移动，造成固定装置的固定件错位，增加拆卸难度。

步骤(6)为在吊装设备上吊接待安装立柱，并吊至液压支架上，将待安装立柱的固定底座与液压支架的底板固定。

在吊装待安装立柱过程中，需缓慢进行，需待安装立柱确保吊装设备连接牢固，待安装立柱保持垂度，移动位置准确，确保安装到位。

将待安装立柱放置在柱窝内，将待安装装置的固定底座通过固定装置安装在液压支架的底板上。

步骤(7)为将液压支架的管口和阀口解密封，将管件和阀件安装在待安装立柱上。

在待安装立柱的固定底座上安装液控单向阀、安全阀、进/回液管路，然后对液压支架上的进/回液管口、安全阀口、液控单向阀口解密封，使液控单向阀、安全阀、进/回液管路通过液控单向阀口、安全阀口、进/回液管口与液压支架连通，确保液压管路、安全阀和液控单向阀能够正常工作。

管件和阀件可采用从上述待更换立柱上更换下来的相应的管件和阀件，如存在问题不能使用，可采用准备的管件和阀件。

步骤(8)为开启液压支架的总控制阀，开启包括待安装立柱在内的各个立柱的控制阀，驱动待安装立柱的移动柱伸长至抵接液压支架的顶板，将移动柱与顶板固定。

待更换立柱在伸长过程中，仍与吊装设备保持连接，吊装设备对移动柱进行固定，使移动柱的固定装置与液压支架的顶板准确对接和安装，降低安装难度。

本发明提供了一种更换超前支架立柱的方法，作业人员通过吊装设备对立柱进行分解分离，逐步拆装立柱，解决了现有技术中作业质量不佳且用时时间长等问题，使得更换液压支架的立柱的流程及标准更加规范化，有效保证更换立柱的作业质量，提高作业速度，降低更换作业的失败率，降低施工难度。吊装设备对更换或安装过程中的立柱提供固定作用，与液压支架实现精确对接，避免立柱倾倒，提高作业人员的安全问题，提高作业安全性。

在对液压支架进行拆装立柱前，为保证整个拆装作业过程的安全性，需要进行相关的准备。为防止在更换立柱时对巷道其他作业区域产生影响，同时提高更换立柱所在作业区域的支撑安全性，优选地，在步骤(1)之前还包括：在巷道内分隔出作业区域，对作业区域内的巷道支护实施监护监测，确定巷道内需要加强区域且对其进行加强支护。一旦监测到巷道内顶板或/和侧帮支护强度不够，需要及时加强支护。

监护监测的具体操作包括但不限于人工检查作业地点的顶、帮支护情况，确保作业区域内顶、帮支护良好，无漏顶、片帮问题；监测支护强度，一旦支护强度不足，需要及时加强支护；作业范围应覆盖液压支架以及超前支护段，均应确保支护完好。

为保证操作人员的安全，降低事故发生率，优选地，在步骤(1)之前还包括：向作业区域通风，监测易燃易爆气体浓度以及有毒有害气体浓度，根据监测结果调节通风量，将易燃易爆气体浓度降至阈值下，将有毒有害气体浓度降至国家标准之下。

易燃易爆气体及有毒有害气体包括但不限于瓦斯、一氧化碳、硫化物、氮化物、碳氢化合物等。以瓦斯为例，瓦斯如遇明火，即可燃烧，发生“瓦斯”爆炸，直接威胁着工作人员的生命安全。另外，作业人员吸入过量瓦斯会失去知觉而昏倒。因此，需要通过专业仪器进行检测，检查作业区域内瓦斯浓度，来调节通风量，确保作业地点通风良好，有毒有害气体不超标，符合《煤矿安全规程》规定。

为提高拆装效率，缩短拆装时间，同时避免拆装过程中损坏液压支架或立柱，优选地，在步骤(1)之前还包括：将用于拆装立柱的第一器具、用于拆装管件的第二器具以及用于拆装阀件的第三器具移至作业区域。

第一器具、第二器具及第三器具包括但不限于专用扳手、手锤、螺丝刀、撬棍、安装卡等专用作业工具。移动上述器具前，需确保上述作业器具齐全完好，能够有效作业。

在更换立柱之前，除了需要上述准备工作之外，为避免拆装立柱作业过程被打断，还需要进行以下准备工作：

在进行拆装立柱作业之前，需检查作业区域内与液压支架相关设备处于停机、断电情况，如确保采煤机和刮板输送机处于停机或断电或闭锁状态，并挂牌对其他作业人员提供警示。

为避免待更换立柱拆卸下的零件无法继续使用，或与待安装立柱需要的零件不匹配，需要准备与待安装立柱配合使用的配件，包括：液控单向阀、安全阀、液压胶管等，确保配件规格及型号符合要求。

为避免更换立柱前后影响液压系统的正常使用，在拆装立柱之前，需要检查液压系统，包括检查液压胶管、控制阀组、安装卡的固定情况等，确保液压胶管无损伤、挤压、扭曲、拉紧、破皮断裂等问题；确保控制阀组无滴漏、管接头无断裂等问题；确保安装卡无缺并插接到位。以上准备工作没有先后顺序，可根据作业实际需要进行调整。

为进一步提高拆装效率，缩短拆装时间，优选地，在步骤(3)中还包括：使用第一器具拆除移动柱与液压支架的顶板之间的固定件。使用专业工具进行作业，拆装效率高，且不易损坏相关部件。

为进一步提高拆装效率，缩短拆装时间，优选地，在步骤(4)中还包括：使用第二器具拆除固定底座上的管件；使用第三器具拆除固定底座上的阀件，将管件和阀件密闭储存。使用专业工具进行作业，拆装效率高，且不易损坏相关部件。

对于拆卸下来的移动柱和固定底座，在检查维修后还可以回收再利用，因此，优选地，在步骤(6)之前还包括：回收移动柱和固定底座，吊装设备将移动柱和固定底座吊送至预设回收位置。通过回收移动柱和固定底座，可进一步降低生产成本。

在本发明的实施例中，将移动柱和固定底座通过手拉葫芦移出巷道的超前支护段，装车回收，以备后续维修。同时，需确保移动柱和固定底座装车位置合理，捆绑牢靠，避免造成二次损坏。

为确保待安装立柱准确安装，优选地，在步骤(6)之前还包括：清理用于安置待安装立柱的柱窝内的杂质。柱窝内的杂质会影响待安装立柱与柱窝之间连接的牢固性，影响安装准确性；而且，在运行时，也会损坏立柱，影响其使用寿命。因此，在安装待安装立柱之前，需要清理柱窝内杂物。具体地，清理完杂物后，通过手拉葫芦吊起待安装立柱，将待安装立柱放入柱窝内，作业中应轻拉慢放，确保吊挂安全可靠，位置准确。

在拆装完成立柱后，还需对新的立柱(待安装立柱)进行检测，确认其是否能够正常运行，具体检测操作如下：

在步骤(8)之后，优选地，还包括步骤(9)：开启液压支架的总控制阀，开启包括待安装立柱的各个立柱的控制阀，控制各个立柱同步升降若干次。通过多次升降各个立柱，检测待安装立柱的支撑力是否满足要求，监测新的立柱与液压支架的接顶和接底是否严密，以及新的立柱与其他各个立柱的同步性。如存在问题，可及时调整，避免造成液压支架“跑、冒、滴、漏、窜”现象。

另外，优选地，在步骤(9)中还包括：监测待安装立柱的支撑力，当支撑力不大于预设支撑力，更换待安装立柱。当支撑力不大于预设支撑力时，可能时液压系统无“跑、冒、滴、漏、窜”现象出现，说明待安装立柱安装失败，需要对各个管件、阀件进行检查，必要时对待安装柱进行重新更换。通常，预设支撑力为额定支撑力的80％。

最后，验证新的立柱能够正常运行后，清理作业区域，以便液压支架能够正常作业。

从上面的描述和实践可知，本发明提供的液压支架立柱的更换方法，与现有技术相比，具有以下优点：作业人员通过吊装设备对立柱进行分解分离，逐步拆装立柱，解决了现有技术中作业质量不佳且用时时间长等问题，使得更换液压支架的立柱的流程及标准更加规范化，有效保证更换立柱的作业质量，提高作业速度，降低更换作业的失败率，降低施工难度。吊装设备对更换或安装过程中的立柱提供固定作用，与液压支架实现精确对接，避免立柱倾倒，提高作业人员的安全问题，提高作业安全性。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。