南方煤礦井下綜採液壓支架的裝車方式

南方煤礦井下綜採液壓支架的裝車方式

李開學
（四川省川南煤業有限責任公司魯班山南礦，四川筠連 645251）

摘  要：綜採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主要因素，在芙蓉集團綜採工作面搬遷中分別採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，在川南煤業公司魯班山南、北礦綜採工作面搬遷時採用外置掛鈎自行提升裝車方式，這種方式具有結構簡單、設備投入少、安全性能高、支架起吊速度快等優點。
關鍵詞：支架吊裝方式  綜採工作面搬遷 南方煤礦井下
1、前言
隨着機械化採煤方法在南方煤礦中的發展，綜合機械化採煤方式也逐漸進入到南方的各大礦井中，為南方煤礦的穩定發展出了力。然而，由於南方地質條件差，綜採工作面的走向長度均超不過1km，“搬家”非常頻繁，而液壓支架又是綜採工作面的主要設備，體積大，數量多，其搬遷的時間決定綜採面的搬遷速度。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主要因素。為此，現將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外力斜坡拉運裝車方式
2.1.1裝車硐室準備：
在工作面開採結束線外修整一個支架裝車硐室，其規格為：5m（長）×2.5m（寬）×2.0m（高），用支護材料支護好頂板和巷幫。其底板用厚度100mm以上的混凝土硬化並形成一個5°∽10°的斜坡，將專用平板車軌道安裝於斜坡前方，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以上位置安裝一台8∽14t回柱絞車作為牽引動力。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，作好裝車準備。液壓支架通過工作面各種絞車拉運到裝車硐室前，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支架位置，調整支架的位態，再安裝好緊固裝置，用絞車牽引出裝車硐室，交給下一個運輸工序。
2.1.3優缺點
優點：
（1）設備投入少，只用一台8∽14t回柱絞車及其電控系統。
（2）支架上車速度快。
（3）工作人員少，只要3名（絞車司機1名，輔助工2名）即可裝車。
缺點：
（1）吊裝硐室準備時間長。由於底板要硬化，必須提前3天以上施工，保證混凝土的養護時間，達到質量要求。
（2）對巷道要求高。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。由於支架較重，每次拉運時，均要對斜坡造成磨損和損壞，斜坡使用時間較短。
（4）支架在平板車上的緊固裝置安裝時間太長。由於平板車是相對固定在軌道上，有一定的活動範圍，支架上車時容易造成支架與平板車偏移，甚至有支架側翻的現象，安裝孔對位困難，延長了緊固裝置的安裝時間。
（5）工作人員只能遠處操作，近處作業時，危險性較大。
2.2外置提升裝置裝車方式
2.2.1裝車硐室準備
在工作面開採結束線外修整一個支架裝車硐室巷道斷面，其規格為：5m（長）×3.2m（寬）×2.4m（高），用支護材料支護好頂板和巷幫。再用單體液壓支柱和長金屬樑架設吊裝架，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，以便在吊裝架一側留出人行安全通道。用40T刮板輸送機鏈條和4根行程在400mm以上的支架油缸及掛鈎作為起吊工具。吊裝架及硐室佈置見圖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，將油缸活柱全部伸出，用掛鈎鈎住支架底座上的起吊孔，緩慢收油缸，將支架提升達到能通過平板車的高度後停止，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，當支架即將接觸平板車時，用聯接螺栓插入支架和平板車的安裝孔內，直到四顆螺栓全部對位即行放下支架，退出掛鈎，緊固螺栓，用絞車牽引出裝車硐室，交給下一個運輸工序。
 

2.2.3優缺點
優點：
（1）吊裝硐室準備時間短。因只用單體支柱和金屬頂樑作為起吊架，可在一個小班內就能將吊裝硐室架設好，不需要養護。
（2）吊裝硐室支護性好，安全性高。
（3）支架起吊平穩，速度快，不會側翻，安全性高。
（4）工作人員可近處作業，安全性高。
缺點：
（1）設備投入較多：4根40T刮板輸送機鏈條和油缸及供進回液的管路，操作閥1組，安裝較複雜。
（2）支架拉運到吊裝硐室內，將大量的浮煤矸帶入，易造成軌道變形，變位。支架起吊後浮煤矸堆積嚴重，清理時間長，影響裝車速度。
（3）由於掛鈎掛在支架底座上，支架整體懸空，移動性差，聯接螺栓對位不容易，影響裝車速度。
2.3外置掛鈎自行提升裝車方式
2.3.1裝車硐室準備
在工作面開採結束線外修整一個支架裝車硐室巷道斷面，其規格為：5m（長）×3.2m（寬）×2.4m（高），用支護材料支護好頂板和巷幫。再用單體液壓支柱和長金屬樑架設吊裝架，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，以便在吊裝架一側留出人行安全通道。用40T刮板輸送機鏈條和掛鈎作為起吊工具。吊裝架硐室佈置見附圖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，利用支架的立柱將頂樑上升，達到掛鈎位置時，將掛鈎掛在支架頂樑的吊裝孔內，然後收立柱，將支架底座提升達到能通過平板車的高度後停止，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，當支架即將接觸平板車時，一邊搖動支架一邊用聯接螺栓插入支架和平板車的安裝孔內，直到四顆螺栓全部對位即行放下支架底座，繼續伸立柱，退出掛鈎，緊固螺栓，用絞車牽引出裝車硐室，交給下一個運輸工序。
 

2.3.3優缺點
優點：
（1）設備投入少：4根40T刮板輸送機鏈條和掛鈎。
（2）吊裝硐室準備時間短。因只用單體支柱和金屬頂樑作為起吊架，可在一個小班內就能將吊裝硐室架設好，不需要養護。
（3）吊裝硐室支護性好，安全性高。
（4）支架起吊平穩，速度快，不會側翻，安全性高。
（5）工作人員可近處作業，安全性高。
（6）聯接螺栓對位安裝時安全，對位準確快捷，裝車速度快。
缺點：
（1）支架拉運到吊裝硐室內，將部分浮煤矸帶入，易造成軌道變形，變位。支架起吊後浮煤矸堆積較多，清理時間較長，影響裝車速度。
3、結論
以上3種支架的吊裝方式，在南方礦井（芙蓉集團、川南煤業公司等）井下多次使用，認為第3種方式（外置掛鈎自行提升裝車方式）最為實用，吊裝1架支架後立即對吊裝架進行加固，使起吊掛鈎不發生變形和位移，固定好軌道，增加浮煤矸清理人員，可將原來2個小時吊裝1架支架，縮短到1小時就能吊裝1架支架，實現了快速吊裝支架的目的。在川南煤業公司魯班山南礦井下綜採工作面回撤期間，使用該方法後，從原來需用40天左右才能回撤一個工作面縮短到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用。