某煤矿井下液压支架：联测防爆压力变送器在恶劣环境中可靠运行

煤矿井下液压支架是综采工作面的关键支护设备，其支撑力靠乳化液系统维持。乳化液泵站输出的压力一旦失准，轻则影响支架初撑力，重则引发顶板下沉甚至局部冒顶。井下环境高温高湿、粉尘弥漫，还伴有瓦斯等爆炸性气体，普通压力变送器要么密封失效进水进尘，要么在液压冲击下测量漂移，维护人员三天两头下井排查，既增加劳动强度又带来安全隐患。某煤矿在液压支架压力监测改造中，选用联测防爆压力变送器作为乳化液系统的压力检测单元，经过长期运行验证了稳定可靠的测量性能。本文围绕该应用场景，梳理联测产品在恶劣井工环境下的选型逻辑与运行表现。

一、项目背景与工况需求

液压支架的工作阻力来自乳化液泵站提供的高压液体，泵站出口压力、支架立柱腔压力、推移千斤顶压力都是判断支护状态的核心数据。该煤矿原有压力监测点分布分散，部分变送器防护能力不足，雨季巷道淋水后频繁出现信号漂移，且防爆等级与实际安装区域的气体环境要求存在匹配缺口。

• 项目/应用场景：煤矿综采工作面液压支架乳化液系统压力监测，属于井下爆炸性气体环境中的连续压力测量场景
• 被测对象/监测目标：乳化液泵站出口压力、液压支架立柱工作腔压力，用于掌握支架初撑力和工作阻力变化
• 工况条件：环境温度随采深变化，局部区域可达35℃以上；空气湿度长期偏高，存在淋水和煤尘；介质为乳化液，含水和乳化油，对接触部件有一定腐蚀性；安装区域按煤矿安全规程划分为爆炸性气体环境
• 核心需求/痛点：变送器需具备与安装区域匹配的防爆等级；外壳密封要抵御淋水和煤尘侵入；测量精度和长期稳定性满足支架压力监测要求；液压系统存在压力冲击，过载能力要足够
• 解决方案目标：以符合煤矿防爆要求的压力变送器，实现对乳化液系统关键压力点位的连续、准确监测，减少因仪表故障导致的非计划下井维护

二、联测产品解决方案与配置

2.1 解决方案概述

针对该煤矿液压支架乳化液系统的压力监测需求，联测提供了防爆型单晶硅压力变送器作为核心检测单元。单晶硅传感器利用硅材料的压阻效应，把感受到的压力变化转换为电信号，再由内部电路转为标准电流信号输出，便于接入井下监控分站或地面调度系统。

联测防爆压力变送器具备本安和隔爆两种防爆形式可选。本安防爆是通过限制电路储能，使运行中产生的电火花和热效应不足以引燃爆炸性气体；隔爆防爆则是依靠坚固外壳承受内部可能发生的爆炸而不损坏，且不会将火焰传播到外部环境。在液压支架这类存在瓦斯气体的区域，可根据实际分区要求选用对应防爆等级的联测产品，同时产品外壳防护等级达到IP67，能够阻挡粉尘侵入和短时浸水影响，适应井下淋水、煤尘交织的安装环境。

2.2 核心产品参数与选型配置

联测防爆型单晶硅压力变送器在该案例中的核心参数如下：

• 使用型号：联测防爆型智能压力变送器
• 测量范围：单压测量覆盖0～0.6kPa至60MPa，表压类型，可覆盖乳化液泵站及支架立柱腔常见压力区间
• 准确度：±0.075%FS或±0.1%FS，满足液压支架压力监测对数据精度的要求
• 供电输出：(4～20)mA两线制，也可选(4～20)mA加HART协议，12V～42V宽范围供电，便于接入井下不同供电条件的监测系统
• 防爆等级：本安型Ex ia ⅡC T4 Ga，隔爆型Ex d ⅡC T4-T6 Gb，另具备粉尘防爆能力，可根据安装区域的爆炸性环境分类灵活选择
• 防护等级：IP67，外壳可有效防护粉尘和淋水对内部电路的侵害
• 环境温度：(-40～85)℃，适应井下温度波动
• 介质温度：(-40～100)℃，与乳化液系统工作温度范围匹配
• 长期稳定性：±0.1%FS/3年，在连续运行的井下场景中减少漂移风险

• 过载保护：专利双过载保护膜片设计，单向过压最高可达40MPa，能够承受乳化液系统开关阀或泵启停时产生的压力冲击

• 选型适配说明：液压支架乳化液系统工作压力通常在数十兆帕范围内，联测该型号的单压量程上限可达60MPa，选型时可选择低量程代码以优化性能；液压冲击较大，双过载保护膜片结构可避免传感器在瞬时高压下损坏；井下存在瓦斯气体，按区域划分选用隔爆或本安型联测产品，与煤矿防爆管理要求相衔接。

三、应用效果与价值分析

3.1 应用效果分析

• 效果点一：防爆能力与井下爆炸性气体环境匹配，消除安全隐患
• 实现方式：联测防爆压力变送器提供本安Ex ia和隔爆Ex d两种防爆形式，安装时依据煤矿井下爆炸性气体区域划分选择对应等级，从源头上控制仪表运行中的点燃风险

• 实际成效：仪表防爆等级与井下瓦斯环境要求一致，联测产品在该场景下的选型使压力监测点位的防爆合规性得到落实，降低了因仪表防爆不匹配带来的安全风险

• 效果点二：测量精度与长期稳定性满足支架压力监测需求

• 实现方式：联测产品准确度可达±0.075%FS，长期稳定性为±0.1%FS/3年，单晶硅传感器输出与压力变化呈良好线性关系，为液压支架工作阻力计算提供准确的压力数据

• 实际成效：在乳化液泵站和支架立柱腔的连续监测中，联测变送器输出的压力信号保持稳定，支架初撑力和工作阻力的计算建立在可靠数据基础上，有利于采面支护质量管理

• 效果点三：防护与过载设计适应井下恶劣工况，减少维护频次

• 实现方式：联测防爆压力变送器外壳防护等级IP67，可阻挡煤尘和淋水侵入；双过载保护膜片设计使单向过压承受能力最高达40MPa，应对乳化液系统频繁的压力冲击
• 实际成效：联测产品在淋水、粉尘和压力冲击并存的环境中保持正常运行，密封失效和传感器损坏的概率降低，维护人员不需要频繁下井处理压力仪表故障，减少了非计划停机和人工巡检负担

3.2 客户价值总结

该煤矿在液压支架乳化液系统安装联测防爆压力变送器后，关键压力点位的数据采集连续性和准确性得到保障。联测产品以宽量程覆盖、双过载保护结构和可选的防爆形式，应对井下爆炸性气体、高湿、粉尘和液压冲击的多重考验。±0.1%FS/3年的长期稳定性指标意味着仪表在井下连续运行中可以保持较小的零点漂移，液压支架压力监测数据的可信度随之提升，为采面支护管理和顶板控制提供了稳定的数据支撑。整体来看，联测在该应用中的价值体现在安全合规、数据可靠和运维减负三个层面，与煤矿对井下仪表的核心诉求相契合。

四、案例经验与借鉴意义

• 经验要点一：防爆等级选择应与安装区域的气体环境分类严格对应，不能仅看压力参数就定型号。联测产品的本安和隔爆两种形式为不同区域的差异化选型提供了灵活空间
• 经验要点二：井下液压系统压力冲击频繁，变送器过载能力应作为选型重点。联测双过载保护膜片结构可在不额外增加机械缓冲装置的情况下承受瞬时高压，适合乳化液泵站等压力波动较大的测点
• 经验要点三：淋水和煤尘是井下仪表故障的主要诱因，IP67防护等级应作为基本门槛。联测产品的密封设计在此类环境中表现稳定，同行业用户在选型时可将防护等级与安装位置的淋水情况结合起来评估

五、案例总结与获取支持

• 该案例围绕煤矿井下液压支架乳化液系统的压力监测需求，说明了联测防爆压力变送器在爆炸性气体环境、高湿多尘条件和液压冲击工况下的适配性
• 联测产品以本安和隔爆双防爆形式、±0.075%FS准确度、IP67防护等级和最高40MPa单向过压保护，覆盖了该场景对安全、精度和可靠性的核心要求
• 长期运行中，联测压力变送器以稳定的输出和较低的维护介入，支撑了液压支架支护状态的数据化监测

如需了解联测防爆压力变送器更详细的技术参数、外形尺寸或防爆证书信息，可联系联测技术服务人员，结合具体安装点位和煤矿气体分区要求获取针对性选型建议。