張俠

摘 要：針對采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的現(xiàn)狀，研制出防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置，并闡述了防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置的工作原理和使用注意事項(xiàng)，在烏海能源公司老石旦煤礦1601工作面進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用，收到了良好的使用效果，杜絕了液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作現(xiàn)象的發(fā)生，保障了工作面的安全、高效地生產(chǎn)。

關(guān)鍵字：防止；液壓支架操作閥手把；誤動(dòng)作裝置；實(shí)踐與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.36.090

0 引言

目前，主要的采煤工藝分為炮采、普采、高檔普采、綜合機(jī)械化采煤以及綜合放頂煤五個(gè)種類。由于綜合機(jī)械化采煤技術(shù)相對于炮采、普采、高檔普采、綜合放頂煤技術(shù)來講，其優(yōu)點(diǎn)在于不僅大大降低采礦工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步提升煤炭產(chǎn)量，而且在安全管理方面能夠跨上了一個(gè)新的臺(tái)階，為煤礦井下現(xiàn)場作業(yè)人員的安全操作提供了更為可靠的保障。與此同時(shí)，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用大大降低了煤礦安全生產(chǎn)材料的投入，降低了噸煤的生產(chǎn)投入成本，增加了礦井產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)下綜合機(jī)械化采煤技術(shù)廣泛應(yīng)用全國84%的生產(chǎn)礦井，綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的應(yīng)用使得礦井機(jī)械化程度的不斷攀升，礦井的煤炭產(chǎn)量得到了大幅度的提升，同時(shí)為礦山的生產(chǎn)安全插上了一雙騰飛的翅膀。當(dāng)今的綜合機(jī)械化采煤技術(shù)逐步走向安全、可靠、穩(wěn)定的大方向。在綜合機(jī)械化采煤技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的今天，發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。例如：礦井采煤工作面液壓支架中部的操作閥手把如圖1所示，在工作面檢修、維護(hù)期間，由于支架數(shù)量較多，且無專人專職看護(hù)支架實(shí)時(shí)狀態(tài)，常常被工作面來、回行走的維修工無意識(shí)的誤碰誤撞圖1中2的位置，由于采煤工作面液壓支架操作閥手把的移動(dòng)位置區(qū)域沒有辦法固定如圖2、圖3所示，碰撞后導(dǎo)致支架頂梁液壓泄液，支護(hù)位置偏移、下沉，造成頂板漏頂壓垮刮板輸送機(jī)，不僅容易造成機(jī)電設(shè)備的損壞，甚至造成人身傷亡事故，嚴(yán)重制約著礦井的安全生產(chǎn)。

1 提出問題

針對這種情況我們積極探索采煤工作面液壓支架在非生產(chǎn)期間，支架的可控性的新工藝、新技術(shù)，終于研制成功一種防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置。該新型閉鎖裝置的研制技術(shù)重點(diǎn)在于突破原支架操作閥手把無保護(hù)、閉鎖裝置的技術(shù)瓶頸，有效地對液壓支架操作閥手把進(jìn)行準(zhǔn)確閉鎖、定位，使液壓支架在檢修、維護(hù)期間不受到客觀因素的影響，從而大大減小了因液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作導(dǎo)致的設(shè)備損壞或人身傷亡事故，為綜合機(jī)械化采煤工藝提供了更為可靠的技術(shù)支持，同時(shí)為礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)筑起一道牢固的安全防線。并在鶴壁煤業(yè)公司蘇家溝煤礦1603綜采放頂煤工作面進(jìn)行了多次的試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，保證了采煤工作面安全、高效、穩(wěn)定地生產(chǎn)。

2 分析問題

該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置主要是為了解決采煤工作面檢修、維護(hù)期間，液壓支架中部操作閥手把因無閉鎖裝置誤動(dòng)作造成的各種問題，主要有以下特點(diǎn)：

（1）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置利用物理定位技術(shù)，從根本上解決了采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作這一問題，從而大大降低因操作閥手把誤動(dòng)作造成的設(shè)備的損壞及人員傷亡等問題。

（2）該新型液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置工作原理簡單，結(jié)構(gòu)便于裝拆和運(yùn)輸，該新型液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置使用起來比較方便。

（3）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置的使用成本低廉，效果顯著。

3 解決問題

3.1 礦井及工作面概況

斜井—立井混合式開拓方式是老石旦煤礦井田開拓方式，該礦目前主采北三采區(qū)的16#煤層，在12#煤層已經(jīng)封閉完畢，16#煤層布置兩個(gè)綜放工作面。 礦井采用中央分列式通風(fēng)，全礦有4個(gè)井筒，主、副井、北三風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。2014年6月煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院鑒定該礦自燃傾向等級鑒定結(jié)果為12#、16#煤層均為Ⅱ類自燃煤層；最短自然發(fā)火期分別為12#煤層：59天、16#煤層：63天。2014年礦井瓦斯等級鑒定的礦井瓦斯絕對涌出量為5.49m3/min，礦井相對涌出量2.07m3/t，屬瓦斯礦井。

該礦031604綜放工作面位于北二16#運(yùn)輸下山左翼，其西北為北二16#運(yùn)輸下山，東北、北西為未開采區(qū)。工作面走向長：1050m，傾斜長：246m，煤層傾角：5°，煤層密度1.55t/m3，煤層厚度：8.8m，機(jī)采高度3m，放頂煤高度5.8m，采放比為1∶1.93，采煤機(jī)截深為0.6m，日循環(huán)個(gè)數(shù)2個(gè)，月進(jìn)度40m，工作面最大月產(chǎn)量為12.5萬t。采用走向長壁后退式綜合機(jī)械化放頂煤采煤方法，全部垮落法充填采空區(qū)。

3.2 理論基礎(chǔ)

在采煤工作面停止生產(chǎn)或檢修、維護(hù)期間，液壓支架處于靜止?fàn)顟B(tài)，為了保障在此期間液壓支架不被行人、物體誤碰誤撞操作閥手把，造成支架誤動(dòng)作的問題，特制定了能夠控制此項(xiàng)問題的閉鎖裝置。由于液壓支架中部的操作閥手把為單項(xiàng)單列，而操作閥手把的可拉動(dòng)范圍為向左或向右撥動(dòng)，中間位置為靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)操作閥手把的這一物理特性，結(jié)合井下檢修、維護(hù)期間的實(shí)際需求，特發(fā)明了解決該問題的閉鎖裝置。該閉鎖裝置主要采用了物理定位技術(shù)，在液壓支架中部操作閥手把上下兩端分別裝設(shè)固定鋼板，以操作閥手把靜止?fàn)顟B(tài)的位置為中心點(diǎn)在上、下兩端的鋼板上標(biāo)記，在標(biāo)記點(diǎn)左右各留5mm的間距進(jìn)行再次標(biāo)記，對上下兩塊鋼板標(biāo)記的外側(cè)兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行打眼，期間制作一個(gè)φ12mm的“U型”鐵質(zhì)插拔桿，自操作閥手把上方的鋼板垂直兩孔插入，直至插入底部的鋼板兩孔，這樣就可以將液壓支架操作閥手把在采煤工作面檢修、維護(hù)期間，保持液壓支架的靜止?fàn)顟B(tài)，這就是新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置工作原理的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。endprint

3.3 工作原理

首先加工兩塊規(guī)格為長度為150mm、寬度為70mm、厚度為5mm的鐵板，并在相同的位置上鉆兩個(gè)間距為30mm、φ20mm的圓孔如圖4所示；然后再加工一個(gè)“U型”插銷，插銷的規(guī)格為長度680mm，半弧，插銷材質(zhì)選擇φ12mm的鋼筋如圖5所示；最后將加工好的兩塊鐵板安裝到操作閥手把上下兩端如圖6所示，將“U型”插銷對準(zhǔn)鐵板上的兩孔插入，“U型”插銷下端正好插入底部鐵板兩孔內(nèi)如圖7所示，這樣就可以將液壓支架中部的操作閥手把進(jìn)行了物理定位，及時(shí)有行經(jīng)路過該操作閥手把區(qū)域附近的工作人員，誤碰誤撞操作閥手把，由于閉鎖裝置的應(yīng)用，操作閥手把牢牢地被閉鎖裝置固定在限制區(qū)域內(nèi)，無法進(jìn)行誤動(dòng)作，這樣就避免了采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作造成的支架動(dòng)作出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素，避免了采煤工作面設(shè)備損壞及人身傷害。如此就可以達(dá)到防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的目的。

新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置在采煤工作面檢修、維護(hù)期間應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)：

（1）新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置原則上在每一臺(tái)液壓支架中部布置一個(gè)，這樣能夠從源頭上很好地控制采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的問題。

（2）新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置應(yīng)該安排專人對該裝置進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)該裝置有故障或損壞無法正常使用，必須立即進(jìn)行更換，確保該閉鎖裝置能夠正常發(fā)揮作用。

（3）應(yīng)該對新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置進(jìn)行掛牌管理，在管理牌上寫明安放時(shí)間、負(fù)責(zé)人姓名等內(nèi)容，并建立規(guī)范的管理臺(tái)賬和記錄。

（4）加強(qiáng)員工安全教育力度，使員工都能夠做到愛護(hù)新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置，嚴(yán)禁閑雜人員移作他用或者損壞該閉鎖裝置，應(yīng)該建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度，對破壞新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置的人員進(jìn)行嚴(yán)懲。

（5）新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置必須便于安裝和拆卸，且不用的時(shí)候，必須放置在妥善區(qū)域，防止該閉鎖裝置丟失或被工作面煤塵掩埋。

（6）損壞的新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置應(yīng)該及時(shí)回收上井進(jìn)行維修，嚴(yán)禁在井下亂扔亂放。

4 應(yīng)用案例

蘇家溝煤礦1603綜放工作面自2015年10月份進(jìn)行回采以來，采煤工作面液壓支架時(shí)常因?yàn)樾羞M(jìn)間的操作工人誤碰誤撞，導(dǎo)致支架頂梁液壓泄液，支護(hù)位置偏移、下沉，造成頂板漏頂壓垮刮板輸送機(jī)，不僅容易造成機(jī)電設(shè)備的損壞，甚至造成人身傷害事故，嚴(yán)重制約著礦井的安全生產(chǎn)，后來在031604綜放工作面試驗(yàn)并使用了新型高負(fù)壓下放水裝置，先后在該工作面共安裝了158臺(tái)（每部液壓支架安裝一臺(tái)），使用了新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置后，經(jīng)過監(jiān)測人員兩個(gè)個(gè)多月的觀察發(fā)現(xiàn)該采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作造成的各類問題一直沒有出現(xiàn)過，由此可見使用了新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置對采煤工作面的安全生產(chǎn)提供了可靠的保障。

5 結(jié)語

（1）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，易上手，井下采煤工作面操作人員無需專業(yè)學(xué)習(xí)即可上手。

（2）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置在使用過程中，能夠大大降低井下采煤工作面操作人員因設(shè)備誤動(dòng)作造成的人員傷亡的概率。

（3）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置工作原理簡單，結(jié)構(gòu)便于裝拆和運(yùn)輸，使用比較方便。

（4）新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置便于生產(chǎn)和使用。

（5）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用效果顯著。

（6）新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置具有很好的互換性能，對損壞的零部件可以及時(shí)進(jìn)行更換和維修，使用壽命長。

（7）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動(dòng)作的閉鎖裝置可重復(fù)使用，所以會(huì)明顯地降低使用成本。

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