近些年,煤矿开采工作量不断加大,在综合采矿工作中,经常会用到液压支架,而液压支架中又会用到高含水液压液。高含水液压液的质量对采矿工作的顺利进行是非常重要的,而原有的液压支架液压液的缺点会在一定程度上困扰采矿工作的顺利进行。经过长时间的经验积累,研究人员从不同方面进行优化,在配制水质、原液、高含水液压液的性能、液压支架用高含水液的维修养护方面开展了一些分析工作,并提出以后工作中应该重点关注的内容,从技术和管理两方面入手完成相关工作,以确保其应用更加合理化和科学化。

为研究液压支架用浓缩液的防腐蚀性,采用均匀全浸试验、扫描电镜图像表征、EDS分析和电化学极化曲线测试,分析了15#碳钢在陕北矿业典型矿井水中的腐蚀行为,研究了浓缩液对15#碳钢的防腐性能及机理。结果表明,15#碳钢在典型矿井水中0.5h有明显腐蚀发生;在典型矿井水配制3%(质量比)浓缩液中720h外观光亮,缓蚀率约达99.27%;浓缩液主要通过阳极钝化而起到缓蚀作用,使15#碳钢自腐蚀电位正移约350mV,在弱极化区缓蚀率约达95.38%,在强极化区降低电流密度约2-4个数量级;当极化电位在0-700mV(vs.OCP)区间,极化电流密度均小于0.01mA/cm^(2)。

针对我国典型煤矿智能化液压支架系统配液水质特点和工况条件,研制了高可靠性浓缩液,其特性主要表现:在配液浓度为2.0%时,稳定性适应硬度为500 mg/L的水质要求;在配液浓度为1.2%时,满足防腐性要求;3 d抑菌性能≥99.9%。在红柳林煤矿44205智能化工作面开展了3个月的工业性试验,结果显示:回液均匀、透亮,无析出物、沉淀物,无菌落滋生现象;液压支架初撑压力大于30 MPa,升降推移等动作迅速、灵敏;高压反冲洗滤芯仅更换2个,支架反冲洗滤芯仅更换11个,无支架先导阀滤芯更换。

为了提高智能化液压支架系统传动介质的清洁性、减少液压系统堵塞故障、保障系统平稳运行,通过植物油脂改性合成、功能添加剂协同复配、清洗助剂设计,研制了具有润滑、缓蚀、乳化、清洗等功能的煤矿液压支架清洗液。清洗液配液浓度为4%时,稳定性能满足配液水质硬度为500 mg/L的要求,防腐蚀性满足MT/T 76-2011的要求;配液浓度为10%时,润滑性(PB值)不小于549 N;洗净力为92.0%。现场工业性试验表明,清洗液能够保障液压支架平稳运行,同时有效减少了系统污染物含量。

采用一款成熟稳定的液压支架用浓缩液配方,对植物油酸与三乙醇胺先高温皂化,皂化产物再与相应量的软水剂、防锈防腐剂及水进行低温调和的两步法生产工艺及植物油酸与三乙醇胺、相应量的软水剂、防锈防腐剂及水直接进行低温调和的一步法生产工艺进行了对比研究。重点探究了不同生产工艺条件下所得浓缩液配制的不同浓度高含水液压液的稳定性变化,并分析了影响高含水液压液稳定性的主要因素,证明2种工艺生产浓缩液的性能指标均符合标准要求,并没有明显差异,且一步法生产工艺效率更高、能耗更低。