液压支架是井工煤矿至关重要的设备，然而，长期暴露在恶劣的环境中，尤其是高浊度、高腐蚀性离子的水质条件下，液压支架的表面镀层极易出现锈蚀和脱落，导致系统失压，存在严重的安全隐患。近年来，电冶集团不断加大设备检修维护费用以保持设备状态。液压支架零部件维修更换年均投入高达2875万元，其中采购投入为1733万元，维修投入为1142万元。设备使用寿命的缩短不仅增加了运维成本，还严重影响了煤矿的生产效率。 然而，液压支架的腐蚀问题受井下极度复杂工作环境、生产用水质量以及支架制造工艺等多重因素的影响。但谁的影响程度更大却没有明确的数据支撑，甚至多因素之间还具有交互影响的可能。因此，对于腐蚀性问题治理的难度极大。 本项目通过系统性研究分析液压支架的腐蚀类型及机理，得出了关键性结论： 1.潮湿煤粉由于干湿交替作用，离子会浓缩富集在煤粉中，造成浓度升高。这将为形成腐蚀电解质创造条件。 2.煤粉在干燥状态下是绝缘的，在湿状态下电阻率在10~20KΩ·cm之间，具有一定的导电性。 3.腐蚀坑出现的部位基本都是有煤粉沉积的部位；煤粉越多，腐蚀越严重。 4.整个腐蚀过程是由煤粉粘附在镀层表面引起的，煤粉可引起接触腐蚀、点蚀，煤粉和镀层之间形成的缝隙可引起缝隙腐蚀。这几种腐蚀叠加作用，形成裂纹，这些裂纹又为腐蚀离子提供了通道，使腐蚀坑内部进一步产生氧化物，金属变成氧化物时发生体积膨胀，破碎，然后开始剥落。 在精准锁定腐蚀发生的环节及原理后，从生产用水水质治理、基础维护策略优化、设备制造工艺升级三个方面制定针对性的综合治理方案，提高设备综合效能。 通过本项目的实施，煤矿液压支架的防腐性能得到了显著提升，在保障煤矿安全生产的同时，降低设备维护成本800万元/年，较之前产量不达标的情况，采煤量提高150万吨/年；项目过程分析研究涉及材料学、水处理技术、机械制造等多个领域，研究成果不仅可以应用于煤矿设备，还可以推广到其他工业领域，促进相关技术的进步与创新，推动整个工业领域的技术进步。