1、附录附录A 译文综采支架液压控制技术发展与展望随着“高产高效”采煤工艺技术的推广使用，支架的作用除传统意义的“支、护、移”之外，支架“速度”这个性能对综采工作面效率的影响日趋显著，主要表现在两方面：放顶煤支架能够辅助采煤；移架速度影响工作面推进速度，影响采煤效率。其他因素，如可靠性、系统的可维护性以及相关技术等直接关系到系统的开机率。因此“高产高效”采煤工艺推广初期对液压系统和元件的流量特性提出了很高要求，配套支架的动作必须满足整个采煤系统总体需要，后期则对系统和元件的综合性能提出了要求。我国综采支架液压系统和元件随着采煤技术的发展，与上世纪8090年代相比有了长足的进步，基本能够满足需要，但
2、同国外同类先进设备相比，差距明显。本文从技术角度详细分析这种差距及其存在原因，力求探索发展我国相关产品的技术途径和研究方向，加快技术发展和产品更新的步伐。1 国内外支架液压系统及元件的差别1.1控制方式的不同国内：手动控制。人工手液压支架各个千斤顶的动作。国外：电液控制。用电脑、传感器控制电磁阀的动作，从而控制支架动作。控制方式的不同，表明我国综采技术装备与国际先进水平相比有整体差距。控制方式的不同，其根本原因是我国基础制造业水平与先进国家相比有差距，在电控系统部分这种差距更加明显。目前国内使用的电液控制系统主要依靠进口，相关国产设备处于试验或研发阶段。1.2阀类元件性能的比较液压系统阀类元件
3、主要分成：操纵阀、单向阀、安全阀及辅助元件。通过国内外同类产品的比较，可以看出国内外阀类产品性能差距是明显的：国内产品的使用寿命在6000次左右，国际先进水平同类产品达到30000次，是国内的5倍；国内选用的材料沿用传统的普通钢材，采用镀锌、镀镍等方法进行防锈防腐处理，效果远远低于不锈材料（不锈钢、铜合金、陶瓷等），就此两项指标，反映了国产设备的可靠性较国际先进水平存在差距。阀的流量特性，是配套首选指标，国产单向阀和操纵阀的最大流量达到了国际先进水平；在一定时期内，手动操作将是我国液压支架控制的主要方式，而不是电液控制系统；配套设备技术水平不能满足需要，如国产泵站的压力普遍较低、相关管路辅件质
4、量不稳定，效率低。在此基础上要提高整个配套液压系统性能，提高操纵阀和单向阀的流量是必然，也是相对容易的。相对来说，提高安全阀（专用于液压支架）的流量是一个世界性的难题，且安全阀的性能对“高产高效”的影响不明显，其实际功效也很难用具体指标证明，所以我国相关产品的发展速度明显低于其他阀类产品，与国际先进水平差距更大。1.3系统及元件的使用维护性能综采技术发展的一个趋势是工作面长度在不断增加。工作面的加长，支架液压系统长度随之增加，系统复杂，元件数量也成比例增加。加上地下采煤条件恶劣，元件出现故障是很正常的，维护、维修是采煤作业日常工作之一。目前我国支架阀类产品的设计思路还处于国外80年代水平，往往
5、忽视了产品的维护维修性能，而国外同类产品则带有更多的人性化特点，考虑安装、操作使用的便利。目前国际上较先进的设计观念是采用插装式结构。其特点是液压元件事先单独组装、调试好，在使用过程中的维修只是更换出现故障的元件，而不需要动作整个阀组。其优点很明显：效率高，降低系统受污染的几率，从而降低故障率。1.4系统介质、对污染的控制国内一般采用200目左右的普通过滤器对系统介质进行过滤。支架液压系统介质是乳化液，由水和乳化剂按一定比例混合制成的。国内生产的乳化剂以工业用油为主要原料，与水的比例一般达到5%以上。这种乳化液本身会产生一定的沉淀物而污染系统。目前国际上好的乳化剂几乎不含矿物油成分，符合环保要
6、求，与水的比例仅为1%2%。1.5系统设计方式液压系统的主要设计工作是阀的选择、支架内管路布置、工作面管路布置、泵站参数确定。设计方法主要有两种：经验设计和定量化设计。经验设计：参照现有液压支架液压系统，经验确定系统主要参数。定量化设计：建立系统模型，定量计算确定系统主要参数，尤其是支架移架时间，保证小于采煤机经过支架所花费的时间，实现系统的协调动作。目前国内外普遍采用的方法是经验设计，定量化设计前几年初次提出，但没有得到推广使用，主要原因是需要大量的基础工作，包括基础数据测试、建立系统分析模型和软件编制等；缺乏对系统负载分布规律的基础研究，系统计算缺少这部分数据。研究表明，合理的系统参数和布
7、置方式，不仅能降低系统配置成本，同时能为总体设计提供更多的选择余地。因此，国内在支架液压系统设计方面，迫切希望推行定量化设计方法。2发展我国综采液压技术的途径鉴于国内外的技术、产品、市场等现状，发展适合中国国情的综采支架液压系统和元件，需要解决的问题很多。分析表明，应从加强液压元件基础和关键技术研究入手，强调解决影响元件性能的技术瓶颈，同时借鉴国外先进技术和经验，标本兼顾，可以加快新产品和技术研发速度。2.1新材料应用研究影响液压元件寿命的材料主要是密封材料，包括“橡胶密封件”、阀口密封材料等，尤其是“橡胶密封件”。如“O ”形密封圈，国产材料硬度低，导致摩擦系数大，耐磨性差，寿命低，而千斤顶
8、执行元件的性能更完全取决于所采用的密封件，因此采用我国目前常用的密封件不可能完成对液压系统和元件的全面更新改造，需要改进基础材料性能。在国内，使用什么样的材料，还没有形成统一的认识，因此需要从材料的性能、加工工艺性等方面进行研究，寻找合适的更新材料，条件成熟时可制定较规范的选材标准。2.2提高加工工艺水平我国液压元件工艺水平低反映了生产厂家的技术、装备、生产管理等水平普遍较落后，除个别厂家外，所有阀的生产均由手工操作的机床完成，零部件加工质量不稳定。目前我国阀生产厂家对材料调质处理、零件机加工表面粗糙度等质量控制不够，尤其是对表面粗糙度对产品质量的影响认识不足，基本不检测这个指标，因此阀零件产
9、品与国外同类产品相比质量至少低一个等级，需要强化这个环节的质量控制。如要短期内提高国产阀类产品的性能，应集中力量对阀类元件，尤其国际先进产品的工艺特点进行研究，首先解决影响性能的关键因素，注重在工艺、质量检验和管理几个环节下工夫，提高技术水平，同时根据需要更新改造必要的设备。2.3系统技术研究研究范围包括：系统污染控制技术、系统配套技术、系统使用特性等。为弥补硬件产品的不足，系统配套技术，尤其是系统定量化设计方法研究在我国开展较早，并取得一定成果。但由于我国综采支架使用地质环境、配套设备等很复杂，支架型号很多，研究不同架型、不同配套关系在不同地质条件下，液压系统如何配套、或液压系统是否能满足配
10、套要求仍是有待解决的课题。初步试用表明，合理的参数配置，不仅有助于设计出高质量的系统，而且能降低系统配套成本。系统污染控制技术研究包括：污染对系统和元件寿命、可靠性的影响；污染控制技术和设备手段；新型乳化剂的研发等。我国在这方面的研究较少，需要加强，如乳化液污染控制设备，国外已经普及“反流冲洗过滤站”用来保证工作面乳化液的清洁度，而国产设备没有这方面的配套要求。系统使用特性，主要指系统在使用过程体现出的人性化特征。从使用操作者的角度出发，充分考虑系统布置的合理性、操作的安全便利性、维护维修效率等，设计合理的具有人性化特征的系统和元件，并从行业角度考虑，制定统一的评价规范。2.4改善外部环境产品
11、和技术发展的动力在于市场需求由于经济、技术等多方面原因，我国在该领域对先进技术、设备的认识不深刻，市场需求不旺，因此新产品的研发缺乏市场动力。国内阀类生产企业无新产品研发能力，同时知识产权观念淡漠，好的产品和技术往往无法有效保护，企业对新技术的投入很谨慎，积极性不大。目前有关方面正在研究制定新的液压支架阀类元件试验标准。新标准一定是在原有基础上的提高，向国际标准靠拢，对技术和产品的检验将更加合理科学，同时将对检验手段提出更高的要求。对此，行业质检中心需要根据新标准完善和改进试验装备，不仅是为了提高和完善传统的检验把关的作用和能力，同时也能起到协助生产企业开发新产品、提高技术水平的作用。众所周知
12、，无论是技术研究，还是产品开发，国内生产企业在一定时期不可能具备这种能力，需要借助于外部的支持。外部环境直接影响该行业的技术和产品能否快速健康发展，因此需要全行业的共同努力，尤其是行业主管、监督和研究机构等部门，加强先进技术和产品的宣传、投入、推广和保护工作，培植和改善环境。有旺盛的市场需求、完善的法律法规和很好的新产品研发基础，企业自然有积极性，其他的技术问题，在当今信息化时代，解决起来就相对容易的多了。3结束语国内支架液压系统和元件无论是理论技术还是应用产品，较国际先进水平均有很大差距，需要解决的问题很多，短期内很难实现。因此需要全面深刻分析这些差距存在的原因，结合实际，从多方面入手，标本
13、兼顾，研究适合中国国情的技术和产品发展道路。本文只是罗列和初步分析了这方面存在的问题和初步设想，更深入细致的工作需要专题研究，以便从整个行业高度制订长期的、全面的科技发展计划。附录B 外文文献The development and the forecast of the support hydraulic control technology in the universal miningWhile “the high production is highly effective” the mining coal processing technology promoted use, supp
14、orts function except the traditional significance “, protects, moves” beside, the support “the speed” this performance picks the working surface efficiency to the synthesis the influence to be day by day remarkable, mainly displays in two aspects: Puts goes against the coal support to be able to ass
15、ist mines coal; Moves to a speed to affect the working surface advancement speed, affects the mining coal efficiency. Other factors, like reliable, systems maintainability as well as correlation technique and so on direct relation systems operation percentage. Therefore “the high production was high
16、ly effective” the mining coal craft promotion initial period proposed to the hydraulic system and parts discharge characteristic requested very high, the necessary supports movement must meet the entire mining coal system overall needs, later period set the request to the system and parts overall performance. Our country synthesis picks the support hydra
