巷道掘进悬浮式单体液压支柱

巷道掘进中使用的悬浮式单体液压支柱是一种高效、可靠的支护设备，以下是对其的详细介绍：

一、定义与背景

悬浮式单体液压支柱是由中国矿业大学矿山机械研究所开发的一种外注式单体支护设备，是DZ型（活塞式）单体液压支柱的更新换代产品。它克服了活塞式单体液压支柱存在的焊缝断裂、内泄漏等缺陷，具有更强的抗偏载能力和更大的稳定性。

二、结构特点

无焊缝、无柱头、无活塞：悬浮式单体液压支柱采用了先进的结构设计，实现了无焊缝、无柱头、无活塞，从而大大提高了支柱的稳定性和安全性。

柱塞悬浮式技术原理：支柱采用柱塞悬浮式技术原理，使液压悬浮力直接通过支柱活柱的内腔作用在顶盖上，分担了支柱工作阻力的五分之四左右，提高了支柱的支撑高度和承载能力。

密封点外设：所有密封点均为外设，可用肉眼直观检查，一旦支柱泄漏，可随时注液或更换支柱，保证了采煤工作面顶板支护的安全性和可靠性。

整体结构：活柱和油缸均为整体结构，强度大，稳定性好。

三、工作原理

悬浮式单体液压支柱的工作原理包括升柱、初撑、承载和卸载回柱四个过程：

升柱：将管路系统中的注液枪插入三用阀注液阀孔，操作注液枪，高压液体进入油缸和活柱之间，迫使活柱升高，支撑住顶板。

初撑：当支柱顶盖使金属顶梁紧贴工作面顶板时，松开注液枪把手，支柱下腔压力为泵站压力，给予顶板一定的初撑力。

承载：随着支护时间的延长，顶板压力增加，当超过支柱额定工作阻力时，支柱内腔的高压液体将安全阀打开，液体外溢，支柱内腔压力降低，支柱下缩，直至内腔压力低于安全阀弹簧力时，安全阀关闭，支柱停止下缩。

卸载回柱：将卸载手把插入三用阀筒卸载孔中，转动卸载手把，打开卸载阀，支柱内腔乳化液喷出，活柱在自重和复位弹簧作用下回缩。

四、使用优势

工作行程大：扩大了使用范围，减少了支柱的规格品种。

重量轻：整柱重量比国内外现用支柱减轻15%~30%以上，降低了煤矿对支柱设备的资金投入和管理成本。

安全性高：三用阀设于手把体上，操作方便，安全可靠；同时，所有密封点均可直观检查，保证了支护的安全性。

维护方便：密封点外设，便于检查和更换；采用专利密封补偿和密封胀紧技术原理，减少了密封的更换率。

环保节能：工作介质使用煤矿的井下中性水，保证了工作环境和地下水不受污染。

五、应用范围

悬浮式单体液压支柱适用于各种煤层条件，特别是在顶板下沉较大的工作面仍能满足大的恒增阻降距，提高了支柱的回收率和支护效果。

综上所述，巷道掘进中使用的悬浮式单体液压支柱具有诸多优点和广泛的应用前景，是煤矿支护设备中的重要组成部分。