国家能源集团神东煤炭集团公司补连塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯市 017209
摘要：综采工作面液压支架采用乳化液作为工作介质。在实际使用过程中，由于液压支架护帮板安全阀的泄压动作会导致乳化液的流失。流失的乳化液会造成其他电器设备的故障，污染地下水资源，对环境造成破坏；增加了矿井生产成本，加大了企业经济负担。因此，采取有效的技术手段，最大限度地实现乳化液的回收利用显得更加重要。
关键词：乳化液；安全阀；回收利用；生产成本
引言
综采工作面液压支架护帮千斤顶的安全阀一般没有回液系统, 在安全阀开启过程中, 其外排液体不仅会造成其他电器设备的故障, 而且造成地表水环境的污染和工作介质的流失, 致使采煤成本增加；因此,需要设计安全阀外排液回收系统，国内大多数厂家提供的方案是单独将安全阀设计成带回收结构, 通过管路将安全阀回液连接到总回液管路, 这种方案不仅系统管路繁杂、流阻过大导致背压过大, 多余管路经常在行走空间布置, 不利于系统排查和维修, 而且当液压支架动作时, 经常会挤断管路, 造成维修成本增大。
1总体思路及技术方案
本回收系统的研究在充分调研国内外产品的基础上，对比并记录辅助阀产品在实验室和现场工作运行状态，分析现有结构的优缺点，对现有结构的主要关键点进行定位，采用数值仿真，现场试验和理论分析的综合手段对现有结构进行改进，最终通过实验室试验和现场试验对改进方案进行验证，技术路线如下图1所示。
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图1技术路线图
2.主要研究内容及关键技术
2.1液压支架护帮板安全阀泄压液回收系统设计及回收液净化处理研究。
在安全阀回液系统设计上，突破传统思维限制，摒弃传统的管路连接方式，为了尽量降低对原有系统的改动，在设计上尽量避免安全阀开启泄液点的频率以及泄液量，通过将安全阀与双向锁集成，实现泄液的回收，同时改进安全阀结构，实现泄液回收对安全阀开启压力的影响最小化，安全阀泄液通过双向锁供回液管路后通过电液控换向阀回液返回支架回液系统，不增加多余管路系统，改造工作量小，通过安全阀和双向锁集成，优化回收系统。安全阀泄压液回收系统改进前后系统原理如图所示。
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图2护帮安全阀回液系统改进原理图
通过对回收液液体在阀体内部闭环流动，最终实现回收液的回收利用，该种结构不仅在原有基础上降低改造量，同时保证了回收液体的清洁度，故而能够保证回收液体直接通过主阀回液管路返回主回液管路。
2.2液压支架护帮板带泄液回收安全阀及集成双向锁的设计。
传统的安全阀在开启过程中其回液大都外排到空气中，系统背压对安全阀动态特性影响较大；当安全阀回液口最终连接到回液系统中时，对于传统的小流量安全阀结构而言，系统背压过大时容易造成安全阀开启压力提高、动态特性变差等影响，因此当对护帮板安全阀进行回液系统改进时，一方面对现有安全阀结构进行改进，另一方面需要校核不同背压情况下对新型结构安全阀的动态特性的影响。
3.取得成果
该安全阀泄压液回收系统没有外加管路连接，整体一体化设计，结构紧凑、布局合理，检修方便。
该护帮安全阀泄压液回收系统创新性的设计了螺纹插装三通逻辑阀，保证安全阀回液结构始终同双向锁低压入口相连，最终通过主阀回液腔回液，从而避免了外部管路连接回液的弊端。
结语
支架护帮板安全阀泄压液回收系统于2019年10月至2020年8月在补连塔矿22410工作面投入试用，试验期间该系统运行可靠，实现了护帮板安全阀动作泄漏乳化液的全部回收，回收的乳化液闭环引入原支架回液系统，避免了二次污染，既节约了乳化油，又保护了水源。
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