南方煤礦井下綜采液壓支架的裝車方式
李開學(xué)
（四川省川南煤業(yè)有限責(zé)任公司魯班山南礦，四川筠連 645251）
摘 要：綜采工作面在搬遷過程中支架起吊裝車速度是影響搬遷速度的一個(gè)主要因素，在芙蓉集團(tuán)綜采工作面搬遷中分別采用液壓支架起吊裝車方式、外置提升裝置裝車方式均取得較好的效果，在川南煤業(yè)公司魯班山南、北礦綜采工作面搬遷時(shí)采用外置掛鉤自行提升裝車方式，這種方式具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投入少、安全性能高、支架起吊速度快等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：支架吊裝方式 綜采工作面搬遷 南方煤礦井下
1、前言
隨著機(jī)械化采煤方法在南方煤礦中的發(fā)展，綜合機(jī)械化采煤方式也逐漸進(jìn)入到南方的各大礦井中，為南方煤礦的穩(wěn)定發(fā)展出了力。然而，由于南方地質(zhì)條件差，綜采工作面的走向長度均超不過1km，“搬家”非常頻繁，而液壓支架又是綜采工作面的主要設(shè)備，體積大，數(shù)量多，其搬遷的時(shí)間決定綜采面的搬遷速度。在支架的搬遷過程中，支架起吊裝車的速度又是影響搬遷速度的一個(gè)主要因素。為此，現(xiàn)將3種支架起吊裝車方式作一分析，供參考。
2、液壓支架起吊裝車方式分析
2.1外力斜坡拉運(yùn)裝車方式
2.1.1裝車硐室準(zhǔn)備：
在工作面開采結(jié)束線外修整一個(gè)支架裝車硐室，其規(guī)格為：5m（長）×2.5m（寬）×2.0m（高），用支護(hù)材料支護(hù)好頂板和巷幫。其底板用厚度100mm以上的混凝土硬化并形成一個(gè)5°∽10°的斜坡，將專用平板車軌道安裝于斜坡前方，使平板車的上平面與混凝土斜坡終端上平面平齊。再在裝車硐室前方10m以上位置安裝一臺(tái)8∽14t回柱絞車作為牽引動(dòng)力。吊裝硐室示意圖見圖1。
2.1.2工作原理：
先人工將專用平板車用固定裝置固定在硐室斜坡前方的軌道上，作好裝車準(zhǔn)備。液壓支架通過工作面各種絞車?yán)\(yùn)到裝車硐室前，再用硐室前方的回柱絞車牽引，沿混凝土斜坡將支架直接拉運(yùn)到提前固定在軌道上的專用平板車上，再通過移溜泵或單體支柱移動(dòng)支架位置，調(diào)整支架的位態(tài)，再安裝好緊固裝置，用絞車牽引出裝車硐室，交給下一個(gè)運(yùn)輸工序。
2.1.3優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
（1）設(shè)備投入少，只用一臺(tái)8∽14t回柱絞車及其電控系統(tǒng)。
（2）支架上車速度快。
（3）工作人員少，只要3名（絞車司機(jī)1名，輔助工2名）即可裝車。
缺點(diǎn)：
（1）吊裝硐室準(zhǔn)備時(shí)間長。由于底板要硬化，必須提前3天以上施工，保證混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，達(dá)到質(zhì)量要求。
（2）對(duì)巷道要求高。裝車場所必須做到緩坡或無坡，長度為15m以上。
（3）混凝土斜坡容易損壞。由于支架較重，每次拉運(yùn)時(shí)，均要對(duì)斜坡造成磨損和損壞，斜坡使用時(shí)間較短。
（4）支架在平板車上的緊固裝置安裝時(shí)間太長。由于平板車是相對(duì)固定在軌道上，有一定的活動(dòng)范圍，支架上車時(shí)容易造成支架與平板車偏移，甚至有支架側(cè)翻的現(xiàn)象，安裝孔對(duì)位困難，延長了緊固裝置的安裝時(shí)間。
（5）工作人員只能遠(yuǎn)處操作，近處作業(yè)時(shí)，危險(xiǎn)性較大。
2.2外置提升裝置裝車方式
2.2.1裝車硐室準(zhǔn)備
在工作面開采結(jié)束線外修整一個(gè)支架裝車硐室巷道斷面，其規(guī)格為：5m（長）×3.2m（寬）×2.4m（高），用支護(hù)材料支護(hù)好頂板和巷幫。再用單體液壓支柱和長金屬梁架設(shè)吊裝架，使其有效空間尺寸為：5m（長）×2m（寬）×2.2m（高），吊裝架中心線與軌道中心線重合，且與巷道中心線偏移200mm，以便在吊裝架一側(cè)留出人行安全通道。用40T刮板輸送機(jī)鏈條和4根行程在400mm以上的支架油缸及掛鉤作為起吊工具。吊裝架及硐室布置見圖2。
2.2.2工作原理：
用各種絞車將立柱收到位的支架拉到裝車硐室內(nèi)，將油缸活柱全部伸出，用掛鉤鉤住支架底座上的起吊孔，緩慢收油缸，將支架提升達(dá)到能通過平板車的高度后停止，清除軌道面上的浮煤矸，推入平板車，再緩慢伸油缸，將支架放在平板車上，當(dāng)支架即將接觸平板車時(shí)，用聯(lián)接螺栓插入支架和平板車的安裝孔內(nèi)，直到四顆螺栓全部對(duì)位即行放下支架，退出掛鉤，緊固螺栓，用絞車牽引出裝車硐室，交給下一個(gè)運(yùn)輸工序。
2.2.3優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
（1）吊裝硐室準(zhǔn)備時(shí)間短。因只用單體支柱和金屬頂梁作為起吊架，可在一個(gè)小班內(nèi)就能將吊裝硐室架設(shè)好，不需要養(yǎng)護(hù)。
（2）吊裝硐室支護(hù)性好，安全性高。
（3）支架起吊平穩(wěn)，速度快，不會(huì)側(cè)翻，安全性高。
（4）工作人員可近處作業(yè)，安全性高。
缺點(diǎn)：
（1）設(shè)備投入較多：4根40T刮板輸送機(jī)鏈條和油缸及供進(jìn)回液的管路，操作閥1組，安裝較復(fù)雜。
（2）支架拉運(yùn)到吊裝硐室內(nèi)，將大量的浮煤矸帶入，易造成軌道變形，變位。支架起吊后浮煤矸堆積嚴(yán)重，清理時(shí)間長，影響裝車速度。
（3）由于掛鉤掛在支架底座上，支架整體懸空，移動(dòng)性差，聯(lián)接螺栓對(duì)位不容易，影響裝車速度。
2.3外置掛鉤自行提升裝車方式
2.3.1裝車硐室準(zhǔn)備
在工作面開采結(jié)束線外修整一個(gè)支架裝車硐室巷道斷面，其規(guī)格為：5m（長）×3.2m（寬）×2.4m（高），用支護(hù)材料支護(hù)好頂板和巷幫。再用單體液壓支柱和長金屬梁架設(shè)吊裝架，使其有效空間尺寸為：5m（長）×2m（寬）×2.2m（高），吊裝架中心線與軌道中心線重合，且與巷道中心線偏移200mm，以便在吊裝架一側(cè)留出人行安全通道。用40T刮板輸送機(jī)鏈條和掛鉤作為起吊工具。吊裝架硐室布置見附圖3。
2.3.2工作原理：
用各種絞車將立柱收到位的支架拉到裝車硐室內(nèi)，利用支架的立柱將頂梁上升，達(dá)到掛鉤位置時(shí)，將掛鉤掛在支架頂梁的吊裝孔內(nèi)，然后收立柱，將支架底座提升達(dá)到能通過平板車的高度后停止，清除軌道面上的浮煤矸，推入平板車，再伸立柱，將支架放在平板車上，當(dāng)支架即將接觸平板車時(shí)，一邊搖動(dòng)支架一邊用聯(lián)接螺栓插入支架和平板車的安裝孔內(nèi)，直到四顆螺栓全部對(duì)位即行放下支架底座，繼續(xù)伸立柱，退出掛鉤，緊固螺栓，用絞車牽引出裝車硐室，交給下一個(gè)運(yùn)輸工序。
2.3.3優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
（1）設(shè)備投入少：4根40T刮板輸送機(jī)鏈條和掛鉤。
（2）吊裝硐室準(zhǔn)備時(shí)間短。因只用單體支柱和金屬頂梁作為起吊架，可在一個(gè)小班內(nèi)就能將吊裝硐室架設(shè)好，不需要養(yǎng)護(hù)。
（3）吊裝硐室支護(hù)性好，安全性高。
（4）支架起吊平穩(wěn)，速度快，不會(huì)側(cè)翻，安全性高。
（5）工作人員可近處作業(yè)，安全性高。
（6）聯(lián)接螺栓對(duì)位安裝時(shí)安全，對(duì)位準(zhǔn)確快捷，裝車速度快。
缺點(diǎn)：
（1）支架拉運(yùn)到吊裝硐室內(nèi)，將部分浮煤矸帶入，易造成軌道變形，變位。支架起吊后浮煤矸堆積較多，清理時(shí)間較長，影響裝車速度。
3、結(jié)論
以上3種支架的吊裝方式，在南方礦井（芙蓉集團(tuán)、川南煤業(yè)公司等）井下多次使用，認(rèn)為第3種方式（外置掛鉤自行提升裝車方式）最為實(shí)用，吊裝1架支架后立即對(duì)吊裝架進(jìn)行加固，使起吊掛鉤不發(fā)生變形和位移，固定好軌道，增加浮煤矸清理人員，可將原來2個(gè)小時(shí)吊裝1架支架，縮短到1小時(shí)就能吊裝1架支架，實(shí)現(xiàn)了快速吊裝支架的目的。在川南煤業(yè)公司魯班山南礦井下綜采工作面回撤期間，使用該方法后，從原來需用40天左右才能回撤一個(gè)工作面縮短到20天左右就能完成，效果非常明顯。值得所有南方礦井推廣應(yīng)用。
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