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[摘 要]随着煤矿业的不断发展，采煤技术得到不断改善，当前在大倾角采煤工作面上应用最广泛的就是采煤单体液压支柱。单体液压支柱的使用大大提高了煤炭资源的回收率，有效的节约了煤炭资源。笔者通过多年的工作经验，简单介绍了单体液压支柱的构造和它的优点，并就此提出了正确使用单体液压支柱的方法。
[关键词]采煤工作面；液压支柱；使用
中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0399-01
任何的事物都存在两面性，虽然单体液压支柱在采煤业上存在较大的优势，但是其同时也存在不稳定性，这就导致在施工时容易造成一些工作事故，因此如何正确的使用单体液压支柱，及时的做好维修和保养，为施工者提供安全生产的环境是当前我们亟待考虑的问题。
1. 单体液压支柱的简介
1.1 单体液压支柱的结构
单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，既可与金属铰接顶梁配套用于高档普采和炮采用工作面支护顶板以及综采工作面支护端头，也可单独做点柱或其它临时性支护用。它的原理是利用液体压力产生工作阻力来实现升柱和卸载。其结构较为复杂，包括缸体、活柱、阀底座、顶盖等多个零部件，其核心的结构有三个，即三用阀、限位装置和复位弹簧。
三用阀顾名思义，即有三种用处的阀。它是外注式单体液压支柱的心脏，支柱靠它的单向阀完成开柱和支撑，靠它的卸载阀完成支柱的回收，靠它的安全阀保护支柱不致受损。外注式支柱将三个阀组装在一起，便于更换和维修。限位装置有限位套、限位环、钢丝挡圈和限位台阶等多种形式。复位弹簧是单体液压支柱在进行回收时，使活柱筒快速回缩的重要零件，可加速支柱下降速度。使用复位弹簧支柱的底座不能焊在油缸上，而必须活接，且采用连接钢丝与油缸连接。
1.2 单体液压支柱的适用范围
单体液压支柱具有多个种类，按供油方式和工作介质的不同，支柱分为内供式和外供式支柱；按支柱工作行程不同，支柱可分为单伸缩和双伸缩支柱；按支柱使用材料不同，支柱可分为钢质和轻合金支柱。
单体液压支柱它和金属铰接顶梁柱配合，适用于煤层倾角小于25度--35度的倾斜煤层回采工作面，所 适应的煤层顶底板条件是：顶板落后不影响支柱的回收，底板不宜过软，支柱压入底板深度不恶化底板的完整性，否则应加大底座。在正常的工作环境下，适用于一人工作时进行支护作业。在煤质较松软的炮采工作面内使用时，对活柱体镀层表面采取保护措施，以防崩坏，且注意不能当贴帮柱用。支柱与木顶梁配合或做点柱使用时，应将顶盖换成柱帽，以免损坏木梁。当然，在分层开采人工假顶工作面或地质构造较复杂的条件下使用时，应采取安全措施。
2.单体液压支柱的优点
2.1 工作阻力恒定
单体液压支柱的工作阻力较为恒定，在较小的顶板下沉量情况下，支柱即可达到额定的工作阻力。由于回采丢煤底较厚且煤底松软，支柱穿鞋后初撑力基本上能达到要求，随着采煤工作而的推进底煤被压酥且煤底松软，导致支柱的工作阻力变小。单体液压支柱的初撑力较大，各支柱能较均匀的承受载荷，它能很快达到较高的工作阻力，大大改善了顶板维护状况。此外，单体液压支柱在初次放顶期间，可更有效地抵抗老顶初次来压，避免动压下支架失稳和因工程规格质量不佳柱子失效而发生大冒顶和切面事故。
2.2 提高工作效率
由于单体液压支柱的联接采用了金属顶梁的插销铰接机理，其结构极易铰接和解体，使打往、回柱工序像普通单体液压支柱一样简便可行，而且通用性强。单体液压支柱的升柱与降柱，靠液压系统来完成。内注式支柱只须扳动手柄、外注式支柱用注液枪从外部注液、扳动卸载阀排液等轻微操作即可完成回撤与支设作业，其速度一般比摩擦式支柱提高一倍左右。
而且，有些单体液压支柱与联柱器连接使用，由于支护时柱距的大小不尽相同，因此联柱器采用螺纹联接形式进行双向无级调长，可以适应柱距在一定范围内的变化。其螺纹的形状为波形，故能抗碰砸，能适用于井下的恶劣工作环境。
2.3 节约煤矿资源
采煤工作面使用单体液压支柱时，增大了采煤工作面的高度。工作面当使用单体液压支柱后，在一定程度的增加吨煤成本和万吨掘进率情况下，提高了单位面积的生产能力，单体液压支柱的采高会增加了0.8m，当工作面在回柱前再进行挖底煤，使工作面最大采高达到3.5m，实现了工作面一次采全高的目的，不仅节约开采资源，而且还能够提高回收效率。
2.4 增加安全保障
单体液压支柱的支护效果好，整体性、稳定性强，能有效地防止推垮型冒顶事故的发生，同时也减少了支柱由于受压不均而产生的顺风、歪扭、大片支柱同向倾斜。而且，由于初撑力高与顶板接触严实，回撤与支设速度快，控制顶板效果好，提高了工作面推进速度，冒顶事故明显减少，降低了采空区瓦斯浓度的相对涌出量，促进了安全生产，相应地降低了木材消耗。
2.5 缓解工作面的压力
单体液压支柱后，工作面周期来压小、明显，缓解了周期来压给工作面造成的损坏。单体液压支柱在工作时，顶底板移近量及支柱下沉量比较大，造成顶板破碎。所以，在周期来压期间，工作面必须加强顶板管理。
3.正确使用的方法和措施
3.1 適时的维修和保养
为了更好的对单体液压支柱进行保养和维护，从根本上提高支柱维修质量，还必须从制度上入手，建立健全维修岗位责任制，做到将每项维修工作落实到每个人身上。同时，使用单位与维修单位也可以签订质量保证合同，确保质量过关。工作面在日常的回收过程中，必须要加强对活柱外表面的保护，禁止使用敲击等人为破坏，如果活柱外表面受到腐蚀、变形或者支柱漏液必须及时更换新支柱。
3.2 提高操作人员素质
操作人员是采煤工作中的主体，因此，提高操作人员的现场操作技能。采矿企业的相关管理部门应该定期对操作工人进行技能教育，并号召和鼓励操作人员学习先进的操作知识，与此同时，还要注重强化现场遵章作业管理，做好现场的监督工作，在支柱搬运过程中，严格执行“轻装轻卸”的原则，杜绝硬砸猛摔的现象。
3.3 加强施工监督
对于单体液压支柱来说，乳化油十分重要，因此首先要加强乳化油管理，同时矿井要集中进货，严防假冒伪劣产品流入矿井。现场的监督管理人员可以适时的制定考核管理办法，定期对操作工人的技术水平进行考核，也要注意观察操作环境，保证采矿时的施工安全。
3.4 对其结构性能加以改进
随着科学技术水平的不断提高，越来越多种类的单体液压支柱出现，但是操作人员要根据具体需要选择最适合的单体液压支柱，而且为了适应市场需求和操作需要，其结构性能也需要不断的完善。一般来说，为了防止支柱倾倒或推垮冒顶伤人事故，操作人员都会采用防倒器，将支柱沿倾斜力向连起来。同时为了保证支柱的设计初撑力，常常会给支柱穿上底鞋。当采面遇到地质构造问题时，顶板出现大的落差，则需要配备新的联锁装置，以加强顶板变化处的支护。
4.结语
当前我国采煤业已经广泛使用单体液压支柱了，所以对于单体液压支柱的保护和维修工作必须做好，防止单体液压支柱的损坏。而且单体液压支柱的正常使用，很大程度的确保了采煤工作人员的人身安全，能够持续的给矿主带来很大的收益。尽管单体液压支柱已被广泛使用，其仍然需要不断的改进，因此设计师也应该根据具体施工情况对单体液压支柱进行不断改进，提高采矿效率，确保持续满足市场的需要。
参考文献
[1] 李炳文.单体液压支柱[P]中国专利：97107063.6，2001-6-16.
[2] 冯素明，刘成河.单体液压支柱支撑效能分析[J].煤炭技术，2005（1）.
[关键词]采煤工作面；液压支柱；使用
中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0399-01
任何的事物都存在两面性，虽然单体液压支柱在采煤业上存在较大的优势，但是其同时也存在不稳定性，这就导致在施工时容易造成一些工作事故，因此如何正确的使用单体液压支柱，及时的做好维修和保养，为施工者提供安全生产的环境是当前我们亟待考虑的问题。
1. 单体液压支柱的简介
1.1 单体液压支柱的结构
单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，既可与金属铰接顶梁配套用于高档普采和炮采用工作面支护顶板以及综采工作面支护端头，也可单独做点柱或其它临时性支护用。它的原理是利用液体压力产生工作阻力来实现升柱和卸载。其结构较为复杂，包括缸体、活柱、阀底座、顶盖等多个零部件，其核心的结构有三个，即三用阀、限位装置和复位弹簧。
三用阀顾名思义，即有三种用处的阀。它是外注式单体液压支柱的心脏，支柱靠它的单向阀完成开柱和支撑，靠它的卸载阀完成支柱的回收，靠它的安全阀保护支柱不致受损。外注式支柱将三个阀组装在一起，便于更换和维修。限位装置有限位套、限位环、钢丝挡圈和限位台阶等多种形式。复位弹簧是单体液压支柱在进行回收时，使活柱筒快速回缩的重要零件，可加速支柱下降速度。使用复位弹簧支柱的底座不能焊在油缸上，而必须活接，且采用连接钢丝与油缸连接。
1.2 单体液压支柱的适用范围
单体液压支柱具有多个种类，按供油方式和工作介质的不同，支柱分为内供式和外供式支柱；按支柱工作行程不同，支柱可分为单伸缩和双伸缩支柱；按支柱使用材料不同，支柱可分为钢质和轻合金支柱。
单体液压支柱它和金属铰接顶梁柱配合，适用于煤层倾角小于25度--35度的倾斜煤层回采工作面，所 适应的煤层顶底板条件是：顶板落后不影响支柱的回收，底板不宜过软，支柱压入底板深度不恶化底板的完整性，否则应加大底座。在正常的工作环境下，适用于一人工作时进行支护作业。在煤质较松软的炮采工作面内使用时，对活柱体镀层表面采取保护措施，以防崩坏，且注意不能当贴帮柱用。支柱与木顶梁配合或做点柱使用时，应将顶盖换成柱帽，以免损坏木梁。当然，在分层开采人工假顶工作面或地质构造较复杂的条件下使用时，应采取安全措施。
2.单体液压支柱的优点
2.1 工作阻力恒定
单体液压支柱的工作阻力较为恒定，在较小的顶板下沉量情况下，支柱即可达到额定的工作阻力。由于回采丢煤底较厚且煤底松软，支柱穿鞋后初撑力基本上能达到要求，随着采煤工作而的推进底煤被压酥且煤底松软，导致支柱的工作阻力变小。单体液压支柱的初撑力较大，各支柱能较均匀的承受载荷，它能很快达到较高的工作阻力，大大改善了顶板维护状况。此外，单体液压支柱在初次放顶期间，可更有效地抵抗老顶初次来压，避免动压下支架失稳和因工程规格质量不佳柱子失效而发生大冒顶和切面事故。
2.2 提高工作效率
由于单体液压支柱的联接采用了金属顶梁的插销铰接机理，其结构极易铰接和解体，使打往、回柱工序像普通单体液压支柱一样简便可行，而且通用性强。单体液压支柱的升柱与降柱，靠液压系统来完成。内注式支柱只须扳动手柄、外注式支柱用注液枪从外部注液、扳动卸载阀排液等轻微操作即可完成回撤与支设作业，其速度一般比摩擦式支柱提高一倍左右。
而且，有些单体液压支柱与联柱器连接使用，由于支护时柱距的大小不尽相同，因此联柱器采用螺纹联接形式进行双向无级调长，可以适应柱距在一定范围内的变化。其螺纹的形状为波形，故能抗碰砸，能适用于井下的恶劣工作环境。
2.3 节约煤矿资源
采煤工作面使用单体液压支柱时，增大了采煤工作面的高度。工作面当使用单体液压支柱后，在一定程度的增加吨煤成本和万吨掘进率情况下，提高了单位面积的生产能力，单体液压支柱的采高会增加了0.8m，当工作面在回柱前再进行挖底煤，使工作面最大采高达到3.5m，实现了工作面一次采全高的目的，不仅节约开采资源，而且还能够提高回收效率。
2.4 增加安全保障
单体液压支柱的支护效果好，整体性、稳定性强，能有效地防止推垮型冒顶事故的发生，同时也减少了支柱由于受压不均而产生的顺风、歪扭、大片支柱同向倾斜。而且，由于初撑力高与顶板接触严实，回撤与支设速度快，控制顶板效果好，提高了工作面推进速度，冒顶事故明显减少，降低了采空区瓦斯浓度的相对涌出量，促进了安全生产，相应地降低了木材消耗。
2.5 缓解工作面的压力
单体液压支柱后，工作面周期来压小、明显，缓解了周期来压给工作面造成的损坏。单体液压支柱在工作时，顶底板移近量及支柱下沉量比较大，造成顶板破碎。所以，在周期来压期间，工作面必须加强顶板管理。
3.正确使用的方法和措施
3.1 適时的维修和保养
为了更好的对单体液压支柱进行保养和维护，从根本上提高支柱维修质量，还必须从制度上入手，建立健全维修岗位责任制，做到将每项维修工作落实到每个人身上。同时，使用单位与维修单位也可以签订质量保证合同，确保质量过关。工作面在日常的回收过程中，必须要加强对活柱外表面的保护，禁止使用敲击等人为破坏，如果活柱外表面受到腐蚀、变形或者支柱漏液必须及时更换新支柱。
3.2 提高操作人员素质
操作人员是采煤工作中的主体，因此，提高操作人员的现场操作技能。采矿企业的相关管理部门应该定期对操作工人进行技能教育，并号召和鼓励操作人员学习先进的操作知识，与此同时，还要注重强化现场遵章作业管理，做好现场的监督工作，在支柱搬运过程中，严格执行“轻装轻卸”的原则，杜绝硬砸猛摔的现象。
3.3 加强施工监督
对于单体液压支柱来说，乳化油十分重要，因此首先要加强乳化油管理，同时矿井要集中进货，严防假冒伪劣产品流入矿井。现场的监督管理人员可以适时的制定考核管理办法，定期对操作工人的技术水平进行考核，也要注意观察操作环境，保证采矿时的施工安全。
3.4 对其结构性能加以改进
随着科学技术水平的不断提高，越来越多种类的单体液压支柱出现，但是操作人员要根据具体需要选择最适合的单体液压支柱，而且为了适应市场需求和操作需要，其结构性能也需要不断的完善。一般来说，为了防止支柱倾倒或推垮冒顶伤人事故，操作人员都会采用防倒器，将支柱沿倾斜力向连起来。同时为了保证支柱的设计初撑力，常常会给支柱穿上底鞋。当采面遇到地质构造问题时，顶板出现大的落差，则需要配备新的联锁装置，以加强顶板变化处的支护。
4.结语
当前我国采煤业已经广泛使用单体液压支柱了，所以对于单体液压支柱的保护和维修工作必须做好，防止单体液压支柱的损坏。而且单体液压支柱的正常使用，很大程度的确保了采煤工作人员的人身安全，能够持续的给矿主带来很大的收益。尽管单体液压支柱已被广泛使用，其仍然需要不断的改进，因此设计师也应该根据具体施工情况对单体液压支柱进行不断改进，提高采矿效率，确保持续满足市场的需要。
参考文献
[1] 李炳文.单体液压支柱[P]中国专利：97107063.6，2001-6-16.
[2] 冯素明，刘成河.单体液压支柱支撑效能分析[J].煤炭技术，2005（1）.