仝偉國(guó)

（山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司杜兒坪煤礦，山西 太原 030000）

引言

綜采工作面液壓支架安裝工藝對(duì)整個(gè)工作面能否順利快速安裝起到?jīng)Q定性作用。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，由于受工作面地質(zhì)條件、安裝工藝等影響，在液壓支架安裝過(guò)程中存在很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：支架體積大運(yùn)輸困難；采用傳統(tǒng)絞車對(duì)支架調(diào)向、搬運(yùn)效率差、事故率高；傳統(tǒng)安裝工藝支架安裝周期長(zhǎng)，無(wú)法滿足工作面高產(chǎn)高效需求。所以對(duì)綜采工作面液壓支架采取合理有效的安裝工藝，對(duì)工作面快速銜接、安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 62709 工作面概況

山西焦煤西山煤電集團(tuán)公司杜兒坪煤礦62709工作面位于北七采區(qū)西北部，施工2 號(hào)煤，北鄰北七后部回風(fēng)巷及北七盤(pán)區(qū)邊界線，南鄰北七2 號(hào)煤皮帶巷、軌道巷，西鄰62711 工作面（已采），東為62707 工作面（未采）。

62709 工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度為1 656 m，傾向長(zhǎng)度為230 m，回采的2 號(hào)煤層平均厚度為1.92 m，截止目前工作面頭尾順槽以及切巷已施工到位，并進(jìn)入工作面準(zhǔn)備階段。62709 工作面采用綜合機(jī)械化回采工藝，工作面采用ZY-5000/12/28 型掩護(hù)式支架進(jìn)行頂板支護(hù)，共計(jì)155 架，支架最大支撐高度為2.8 m，最小支撐高度為1.5 m。工作面?zhèn)鹘y(tǒng)采用絞車進(jìn)行移架安裝，但是通過(guò)62711 工作面實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，傳統(tǒng)支架安裝工藝需安裝多部絞車，而且支架安裝效率差，62711 工作面支架安裝周期達(dá)19 d，無(wú)法滿足工作面安全高效的需求。對(duì)此，杜兒坪煤礦綜安準(zhǔn)備隊(duì)通過(guò)技術(shù)研究，對(duì)62709 工作面液壓支架安裝工藝進(jìn)行優(yōu)化。

2 液壓支架安裝前的準(zhǔn)備工作

2.1 敷設(shè)運(yùn)輸軌道

62709 工作面共需安裝支架155 架，每個(gè)支架的質(zhì)量為30 t，施工人員選用輕型鋼軌對(duì)運(yùn)輸路面進(jìn)行鋪設(shè)，枕軌選用U 型水泥枕木。相鄰兩個(gè)枕軌間的距離為0.5 m，為了對(duì)軌道進(jìn)行加固施工人員每隔5 m安裝一套軌距拉桿。軌道在鋪設(shè)時(shí)，工作人員要保證軌道的平直，軌道接頭需小于5 mm，軌道前后的高度差不得大于2 mm。在有坡度的路段需采用圓弧過(guò)渡，不得在變坡點(diǎn)有接頭。

2.2 安裝絞車

由于62709 工作面地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，巷道內(nèi)的坡度較大、變坡點(diǎn)較多，采用常規(guī)的絞車不僅無(wú)法滿足運(yùn)輸需求，對(duì)此綜安準(zhǔn)備隊(duì)分別在軌道巷安裝無(wú)極繩續(xù)牽引、聯(lián)絡(luò)斜巷安裝調(diào)度絞車及雙速絞車。在平緩路段每隔30 m 安裝一組無(wú)極繩托繩輪，在坡度較大的路段每隔5 m 安裝一組無(wú)極繩托繩輪，同時(shí)要在切眼位置安裝一臺(tái)調(diào)度絞車及兩臺(tái)回柱絞車，兩臺(tái)絞車之間能夠相互對(duì)拉[1-2]。

2.3 安裝支架液壓液壓起吊裝置

支架液壓液壓起吊裝置主要由4 個(gè)千斤頂組成，采用十字連接頭將千斤頂與起吊底座進(jìn)行固定，使用錨桿將底座固定在巷道頂板上，底座間的距離需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)支架的提放位置進(jìn)行確定。千斤頂?shù)那疤搅涸O(shè)計(jì)行程為0.8 m，千斤頂通過(guò)高壓膠管供液，如下頁(yè)圖1 所示。

2.4 鋪設(shè)滑道

為了確保刮板機(jī)組件及支架滑靴的正常運(yùn)送，施工人員在回風(fēng)巷切眼處安裝一段長(zhǎng)度為200 m 的三股輕型鋼軌，并通過(guò)十字軌道與回風(fēng)巷軌道相連。

3 液壓支架運(yùn)輸及安裝

3.1 支架運(yùn)輸

圖1 支架液壓起吊裝置液壓控制系統(tǒng)示意圖

1）在62709 工作面上隅角以及工作面機(jī)頭硐室處各安裝一臺(tái)雙速無(wú)極絞車，該絞車具有載重量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，非常適用于井下坡度較多的巷道，是煤礦運(yùn)輸?shù)囊环N新型設(shè)備[3]。

2）液壓支架運(yùn)輸至距工作面50 m 處組裝硐室后進(jìn)行卸車，并將液壓支架移至裝卸一體平板車上[4]，然后利用上隅角處無(wú)極絞車將液壓支架拉至工作面機(jī)尾處，再利用機(jī)頭硐室雙速絞車將支架拉至指定位置并進(jìn)行卸車。

3.2 支架安裝調(diào)向

1）液壓支架被運(yùn)送到指定位置后，施工人員需拆除同板車的連接，并將支架底座起吊眼與液壓起吊裝置吊鉤相連[5]，施工人員可以通過(guò)操作液壓閥來(lái)控制提升千斤頂，支架被提放至指定位置，如圖2 所示。

2）為了防止支架滑到，還需在支架側(cè)安裝滑靴。施工人員在拆除千斤頂?shù)蹉^后，使用鋼絲繩將運(yùn)輸側(cè)絞車與千斤頂前端底座起吊眼連接，啟動(dòng)絞車將支架拉至穩(wěn)裝位置，最后將支架的滑靴、鋼絲繩及底部鋼軌全部拆卸。刮板機(jī)的溜槽與支架對(duì)接可以使用單體柱進(jìn)行調(diào)整。

4 應(yīng)用效果

1）設(shè)備安裝數(shù)量少：采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行支架安裝時(shí)，需在工作面安裝7 部絞車，其中機(jī)頭、機(jī)尾硐室各1 部，上隅角1 部，工作面中部煤壁側(cè)2 部（間距為50 m），采空區(qū)兩部（間距為100 m）。優(yōu)化后的安裝工藝僅需在工作面安裝2 部雙速絞車以及1 部液壓起吊裝置即可，減少了支架安裝期間設(shè)備安裝的數(shù)量。

圖2 液壓支架起吊剖面示意圖

2）支架穩(wěn)裝安全性高：傳統(tǒng)的卸車方式采用“三角型”卸車平臺(tái)，存在板車無(wú)法與平臺(tái)固定、滑靴布置位置不合理及支架卸車后調(diào)整幅度大的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的滑靴沒(méi)有限位機(jī)構(gòu)，支架在前移時(shí)很容易發(fā)生跑偏，引發(fā)倒架等安全事故。優(yōu)化后的安裝工藝，實(shí)用性強(qiáng)、受工作面地質(zhì)條件影響少，安全性高。

3）安裝周期短：采用優(yōu)化后安裝工藝，支架運(yùn)輸速度快，而且支架采用液壓起吊裝置安裝調(diào)向準(zhǔn)確率高，與傳統(tǒng)安裝工藝相比，縮短了支架安裝調(diào)向時(shí)間，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，62709 工作面液壓支架安裝周期為15 d，與62711 工作面相比縮短了4 d。