張麗峰 張健

摘 要：本文主要講述了應(yīng)用液壓支架拆除機(jī)械手配套液壓支架輔助起吊裝置工藝來實(shí)現(xiàn)五陽煤礦綜采工作面液壓支架拆除、起吊、裝車、運(yùn)輸?shù)娜珯C(jī)械化、一體化作業(yè)，減少了人員的投入，降低了工人勞動強(qiáng)度，提高了綜采工作面液壓支架回撤效率和作業(yè)時的安全系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了減人提效。

關(guān)鍵詞：液壓支架拆除機(jī)械手;液壓支架輔助起吊運(yùn)輸裝置;機(jī)械化;減人提效

1 背景介紹

在煤礦生產(chǎn)過程中，合理、高效的礦井采掘銜接規(guī)劃，是保障礦井可持續(xù)發(fā)展的重要因素，綜采工作面的回撤和安裝，是礦井采掘銜接規(guī)劃中的一個重要環(huán)節(jié)，綜采工作面設(shè)備回撤效率的高低，直接影響到綜采設(shè)備正規(guī)循環(huán)使用及礦井總體采掘銜接規(guī)劃能否高效實(shí)施。五陽煤礦7607綜采工作面作為76采區(qū)主要回采工作面，擔(dān)負(fù)著礦井原煤主要開采任務(wù)。7607綜采工作面選用ZF7000型支架，工作面切眼長220m，布置支架150架，每架支架重量為25.6t。在整個綜采工作面設(shè)備回撤環(huán)節(jié)中，液壓支架的回撤作業(yè)存在數(shù)量多、重量大、作業(yè)空間窄等因素，導(dǎo)致液壓支架的回撤難度最大、所需的時間最多、投入人力最多、工人勞動強(qiáng)度最大、作業(yè)時的安全隱患最高。

因此，如何提高綜采工作面液壓支架回撤效率，降低工人勞動強(qiáng)度，減少人員投入，提高安全系數(shù)，從而提高綜采工作面回撤效率，保障采掘銜接正規(guī)高效進(jìn)行。是我們采掘裝備配套環(huán)節(jié)的一個主要技術(shù)攻關(guān)方向。

2 現(xiàn)有的液壓支架回撤工藝介紹

五陽煤礦綜采工作面目前采用的液壓支架回撤工藝為：人工配合調(diào)度絞車、手拉葫蘆的方式。在支架拆卸環(huán)節(jié)，用絞車?yán)觯系焦ぷ髅嫜b車平臺上平板車，運(yùn)出;在支架起吊運(yùn)輸環(huán)節(jié)，采用大型絞車將支架強(qiáng)行拖拽到平板車上，然后再利用手拉葫蘆及單體柱將支架擺正。采用這種施工工藝平均每個圓班拆支架3-4架，每班需要6-7人才可滿足正常拆架循環(huán)作業(yè)。操作步驟繁瑣、人員投入多、勞動強(qiáng)度大，回撤效率低，且作業(yè)時的安全系數(shù)不高。

3 液壓支架回撤機(jī)械化、一體化工藝的應(yīng)用

為提高液壓支架回撤效率，機(jī)電科技術(shù)人員通過調(diào)研、分析，結(jié)合工作面實(shí)際情況，與設(shè)備廠家進(jìn)行技術(shù)論證，應(yīng)用了綜采工作面液壓支架回撤新工藝：“液壓支架拆除機(jī)械手配套液壓支架輔助起吊裝置”。其主要內(nèi)容就是：引進(jìn)液壓支架回撤機(jī)械手，來實(shí)現(xiàn)綜采工作面液壓支架的拆卸;引進(jìn)液壓支架輔助起吊運(yùn)輸裝置，實(shí)現(xiàn)液壓支架拆卸后的起吊、裝車、運(yùn)輸。通過使用該工藝，實(shí)現(xiàn)液壓支架拆卸、起吊、裝車、運(yùn)輸?shù)娜珯C(jī)械化，一體化作業(yè)，大大提高綜采工作面回撤機(jī)械化水平，實(shí)現(xiàn)減人提效。

3.1 液壓支架拆除機(jī)械手

3.1.1 結(jié)構(gòu)組成

液壓支架拆除機(jī)械手由內(nèi)壁、外壁、旋轉(zhuǎn)油缸、轉(zhuǎn)移座、底座、橫梁、滑靴、起升油缸和吊環(huán)九部分組成。具體示意圖如圖1：

3.1.2 工作原理

起升：首先把液壓支架拆除機(jī)械手底座與橫梁銷軸連接，通過旋轉(zhuǎn)油缸帶動轉(zhuǎn)移座轉(zhuǎn)向需要回撤的液壓支架，通過給提升油缸打壓將機(jī)械手外臂提起，帶動機(jī)械手內(nèi)臂上的吊環(huán)一起起升，從而帶動液壓支架起升。

移動：用操縱閥操縱旋轉(zhuǎn)油缸帶動轉(zhuǎn)移座轉(zhuǎn)動，通過銷軸連接裝置帶動機(jī)械手的外臂和內(nèi)臂，將液壓支架轉(zhuǎn)移到指定位置后，旋轉(zhuǎn)油缸停止工作，機(jī)械手外臂伸縮油缸帶動機(jī)械手內(nèi)臂向外拉伸，機(jī)械手內(nèi)臂帶動吊環(huán)，帶動支架一起移動，液壓支架向其側(cè)向偏移一定角度后，這時用液壓支架輔助起吊裝置將液壓支架裝上平板車，完成液壓支架的拆除任務(wù)。

3.1.3 技術(shù)特點(diǎn)

①該裝置通過操縱閥柄來實(shí)現(xiàn)液壓支架機(jī)械手的各項(xiàng)操作，操作方便靈活，只需4人便可完成支架拆除作業(yè)，減少了人員的投入;②牽引力大，直接一次抽出液壓支架，效率高，減少了工人勞動強(qiáng)度;③利用煤礦采掘工作面使用的乳化液作為動力源，取代了人工用絞車的支架拆除工藝，提高了安全系數(shù)。

3.2 液壓支架輔助起吊裝置

3.2.1 液壓支架輔助起吊裝置的組成

液壓支架輔助起吊裝置包括動力提升油缸組件、液壓操作閥組件、游動小車組件、保持架組件、重型吊鉤組件、錨桿懸掛組件、同步啟停制動裝置、配套安裝組件。

3.2.2 工作原理

其工作原理是先用4條液壓油缸將支架起吊400mm，然后通過吊掛在頂板上的兩條單軌吊重型將支架向前運(yùn)輸9m。然后再將支架放到平板車上。

支架向前運(yùn)輸時靠外部絞車?yán)瓌?，每條油缸上端連接一個游動小車，單個游動小車可以承載15t以上的受力，四個游動小車通過保持架鉸接成一體，保證所有起吊油缸前進(jìn)后退時的同步性。兩套制動裝置分別安裝在重軌的最前端便于整套系統(tǒng)可以在重軌的任何位置定位而不發(fā)生前后竄動造成安全隱患。兩套制動裝置前部有牽拉桿用絞車?yán)瓌訝坷瓧U時整套裝置前進(jìn)，絞車不牽拉時制動裝置通過內(nèi)部制動彈簧復(fù)位制動，保證設(shè)備定位。

3.2.3 主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

①該液壓支架輔助起吊裝置使用了液壓系統(tǒng)作為動力，并配有安全保護(hù)閥塊，有效的保證了井下作業(yè)的安全性、可靠性;②該液壓支架輔助起吊裝置的機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)合理，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，完全可滿足大型液壓支架的換載，裝配及運(yùn)輸使用要求;③該液壓支架輔助起吊裝置采用工作面乳化泵做動力，不需要額外配置動力泵站，可操作性強(qiáng)，全部采用手動多路閥操作，操作簡單方便，人員只需操作閥組即可完成裝架作業(yè);④該液壓支架輔助起吊裝置整體結(jié)構(gòu)空間合理，方便井下巷道使用及維修。

4 應(yīng)用情況分析

液壓支架拆除機(jī)械手和液壓支架輔助起吊裝置已經(jīng)成功在五陽煤礦7607綜采工作面回撤時應(yīng)用。與原有的人工手動用絞車配合單體柱和倒鏈起吊工藝相比，平均每個圓班減少人員6人，多裝支架4架，提高了工作面液壓支架回撤效率，極大的降低了工人勞動強(qiáng)度和安全隱患，實(shí)現(xiàn)了減人提效。實(shí)現(xiàn)了綜采工作面液壓支架拆除、起吊、裝車的全機(jī)械化、一體化作業(yè)，為礦井采掘銜接的高效實(shí)施打好了基礎(chǔ)。

作者簡介：

張麗峰（1984- ），男，山西省長治市人，工程師，從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。