近年来,随着我国智能制造水平的不断进步,煤炭产业的发展不断创新,大胆引进先进的新材料、新技术和新工艺。液压支架是井下综采工作面最主要的生产设备之一,其乳化液作为传统液压系统的工作介质,因工作面液压管路存在跑、冒、滴、漏等问题导致乳化油融入地下水,造成严重的水体污染和土壤油质化。为积极响应国家煤炭资源绿色开采的发展理念,探索以纯水系统代替乳化液的成套技术,重点攻克了纯水制备装置、纯水高压泵站和纯水支架等装备在选材、密封、防腐、控制等方面的关键技术,并运用到井下生产实践。综采纯水液压系统运行以来,2套制水设备均衡运行,每套日均运行7~8 h水质各项指标符合要求,纯水利用率在30%~45%之间。经测算液压支架使用纯水的吨煤成本为0.184元/t,较使用乳化液节约成本0.179元/t,不仅降低了生产成本,而且实现了绿色采...

针对纯水支架液压系统管路设计时无明确的推荐流速问题,在分析管道液流流动特性的基础上,基于紊流水力光滑管提出了纯水液压系统管路极限流速计算模型,计算了不同管径紊流光滑管流动下的极限流速,给出了进液管路和回液管路的极限推荐流速,并以温升理论计算和仿真分析2种方法对其合理性及可行性进行了验证。研究结果表明:纯水在支架液压系统管路中的流动应保持在紊流水力光滑管状态,其进液管路极限推荐速度为8~10 m/s,回液管路极限推荐流速为5 m/s,通过理论计算和基于热流体的仿真分析表明管路每产生10 MPa的管路压力损失会形成约2.39℃的温升,这与油基液压系统的已有结论是吻合的,进而验证了水液压系统管路极限推荐流速的合理行和可行性。