史焱斌

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司曙光煤礦， 山西 孝義 032300）

引言

煤礦生產(chǎn)過(guò)程中越往后開(kāi)采礦壓越明顯，現(xiàn)有的液壓支架已經(jīng)無(wú)法支撐所在工作面，新液壓支架又比原本的液壓支架長(zhǎng)、高、重，又因受井下運(yùn)輸環(huán)境的限制，新的液壓支架無(wú)法整體進(jìn)行運(yùn)輸，為了新液壓支架順利運(yùn)輸?shù)骄虑铱焖侔惭b，保證井下正常工作，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有液壓支架運(yùn)輸和拆裝技術(shù)的研究分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及煤礦的地質(zhì)條件，對(duì)大型液壓支架安裝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 工作面情況

汾西礦業(yè)曙光礦1226綜采面走向長(zhǎng)度為1511m，傾斜長(zhǎng)度為176 m，目前本工作面回采2號(hào)煤，此層煤的傾斜角度在3°～13°之間，1226工作面位于一采區(qū)西翼，東鄰集中軌道巷，西至一采區(qū)邊界，南為尚未開(kāi)采的1224綜采工作面，北為尚未開(kāi)采的1228綜采工作面。

2 液壓支架安裝的一般技術(shù)分析

2.1 液壓支架的分解方法

由于井筒內(nèi)空間有限，掩護(hù)式液壓支架無(wú)法整體進(jìn)入井筒內(nèi)，且絞車(chē)也無(wú)法一次性將大型液壓支架運(yùn)輸?shù)骄?，因此運(yùn)輸之前應(yīng)該先進(jìn)行分解，分別運(yùn)輸?shù)浇M裝的地方，在指定位置組裝，最后運(yùn)送到1226開(kāi)切眼處安裝。通過(guò)對(duì)井下安裝環(huán)境的數(shù)據(jù)分析，需將普通支架分解為頂蓋、尾梁及底座；將過(guò)渡架分解為頂蓋、尾梁、底座及立柱[1-2]。

2.2 液壓支架的輸送方式

液壓支架分解之后頂蓋的長(zhǎng)度要長(zhǎng)于平板車(chē)。運(yùn)輸支架的過(guò)程中遇到傾斜巷道時(shí)，絞車(chē)?yán)K頭和平板車(chē)連接會(huì)出現(xiàn)故障，經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)備參數(shù)和傾斜巷道傾角的研究分析，得出：當(dāng)支架頂蓋比平板車(chē)高出0.5 m時(shí)，液壓支架運(yùn)輸時(shí)絞車(chē)?yán)K頭正好和輸送車(chē)的頂蓋尾部錯(cuò)開(kāi)，同時(shí)設(shè)計(jì)了液壓支架頂蓋輸送平臺(tái)，使得運(yùn)輸更加方便，而且此平臺(tái)可防止運(yùn)輸時(shí)翻車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生。圖1為液壓支架頂蓋輸送平臺(tái)示意圖。

圖1 液壓支架頂蓋輸送平臺(tái)示意圖（單位：mm）

2.3 液壓支架的安裝方式

結(jié)合井下巷道環(huán)境、采區(qū)巷道分布狀況及支架的運(yùn)輸方式，提出兩種安裝方式:第一種是將支架分解之后，分別運(yùn)送到采區(qū)車(chē)場(chǎng)組裝，然后將整架運(yùn)送到1226開(kāi)切眼處安裝；第二種是將支架分解之后直接運(yùn)送到1226開(kāi)切眼處進(jìn)行組裝，然后安裝[3-4]。

對(duì)以上兩種方法進(jìn)行分析比較，表1為對(duì)比結(jié)果，可以得出方法二更加適用于本采區(qū)巷道，因?yàn)榉椒ㄒ恍枰墓ぷ魅藛T比較多，而且較為分散，加大了對(duì)車(chē)輛調(diào)配的難度，所以方法二的做法最佳。

3 液壓支架安裝的重要技術(shù)分析

表1 對(duì)比表

3.1 開(kāi)切眼的設(shè)計(jì)

ZY5000/19/42掩護(hù)式液壓支架的長(zhǎng)、高、寬、重分別為6.43 m、1.43 m、1.9 m、22 t。在分析液壓支架在安裝叉車(chē)上的方向的基礎(chǔ)上，先模擬調(diào)整方向，如圖2為模擬調(diào)向示意圖。支架要在切眼調(diào)整方向時(shí)，切眼的寬度得在8.0 m，同時(shí)依據(jù)支架高度，最后切眼的斷面確定為3.2 m高，凈斷面8.0 m寬。

圖2 支架切眼模擬調(diào)向示意圖（單位：mm）

原先設(shè)計(jì)的切眼坡度是3°，此度數(shù)的坡度較為平緩，設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)易在道路上卡住，導(dǎo)致安裝時(shí)間增加。因此為了確?？梢栽谇醒厶庍\(yùn)輸順暢，將開(kāi)切眼的坡度設(shè)計(jì)成5°，并且將1226運(yùn)輸巷的剩余的20 m整個(gè)底板挖底，挖底量是1 m。

3.2 調(diào)度車(chē)場(chǎng)的設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)實(shí)際情況的研究分析，將組裝支架處設(shè)置于1226開(kāi)切眼的地方，且與煤璧間隔10 m，支架組裝時(shí)所需的設(shè)備為起吊裝置，因此有必要設(shè)置一個(gè)調(diào)度車(chē)場(chǎng)，使得支架可以進(jìn)行不間斷運(yùn)輸。經(jīng)過(guò)研究分析，將1226回風(fēng)巷道的寬度增加1 m，成為6 m寬，且還將此回風(fēng)巷剩余的后70 m設(shè)計(jì)成大斷面，在此斷面巷道上設(shè)置雙軌道及渡線道岔，成為一個(gè)封閉的調(diào)度車(chē)場(chǎng)[5-6]。

1226回風(fēng)巷和原1204運(yùn)輸巷隔著6 m寬的煤柱，礦井絞車(chē)硐截面與十字道中心線之間的間隔應(yīng)大于或等于10 m，在正常情況下，開(kāi)采時(shí)將會(huì)破壞掉煤柱，因此需要在1226回風(fēng)巷距開(kāi)切眼剩余10 m時(shí)，將巷道的中線向下偏移2 m，角度設(shè)為11°進(jìn)行開(kāi)采，開(kāi)采10 m之后即可進(jìn)行正常開(kāi)采。如圖3為上部調(diào)度車(chē)場(chǎng)示意圖。

3.3 液壓支架輸送方式

1226工作面需要93臺(tái)普通液壓支架和5臺(tái)過(guò)渡液壓支架，因此有必要設(shè)計(jì)一個(gè)液壓支架頂蓋裝車(chē)平臺(tái)，需要加工12個(gè)這樣的平臺(tái)；液壓支架分解后，各個(gè)部件需運(yùn)送到第二采區(qū)回風(fēng)大巷礦井絞車(chē)機(jī)頭的位置，依據(jù)礦井絞車(chē)的輸送情況，可把支架頂蓋和尾梁一起進(jìn)行輸送，再輸送液壓支架底座，這樣可以提高輸送效率，節(jié)省時(shí)間。

圖3 上部調(diào)度車(chē)場(chǎng)示意圖（單位：m）

3.4 液壓支架快速安裝技術(shù)

液壓支架安裝，首先需將支架頂蓋和尾梁運(yùn)送到硐室，其次通過(guò)液壓支架起吊設(shè)備吊起頂蓋和尾梁，吊起來(lái)之后對(duì)準(zhǔn)位置安裝，通過(guò)礦井絞車(chē)把底座拉到頂蓋下面，對(duì)準(zhǔn)位置后安裝，最后把管路和其他部件完善好。

液壓支架安裝之后，通過(guò)礦井絞車(chē)把安裝好的液壓支架運(yùn)送到切眼上口十字道的地方，其中需使安裝叉車(chē)和輸送時(shí)的支架平板車(chē)整齊放置在一起，啟動(dòng)回風(fēng)巷尾部的礦井小絞車(chē)，采用小絞車(chē)把支架與大平板拉至四角道岔的地方，然后調(diào)整安裝叉車(chē)的前沿與大平板車(chē)的側(cè)邊正相對(duì)，這樣可以方便支架從大平板車(chē)上移動(dòng)到安裝叉車(chē)上；利用安裝叉車(chē)上的操縱閥v組將防倒張緊裝置上的油缸伸出，然后將鋼絲繩纏繞在支架立柱上，以防支架往下倒，因此需將鋼絲繩的繩頭連接到安裝叉車(chē)油缸上，最后將捆綁支架的鋼筋剪開(kāi)，擰下固定螺栓；利用操縱閥將推架裝置油缸前部分的橢圓形狀的拉塊和支架橢圓形孔相配合，再將推拉缸收起，通過(guò)安裝叉車(chē)載上液壓支架，支架從車(chē)上卸載跟裝車(chē)，然后移走平板車(chē)；對(duì)安裝叉車(chē)緊縮缸閥組進(jìn)行操作，在安裝叉車(chē)上固定好液壓支架，啟動(dòng)30 t安裝絞車(chē)，為了方便支架能夠順利轉(zhuǎn)動(dòng)方向，需將安裝叉車(chē)緩慢下移2 m；對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)控制組進(jìn)行操作，將推拉缸調(diào)整到與轉(zhuǎn)盤(pán)完全配合的情況，在安裝叉車(chē)上轉(zhuǎn)動(dòng)液壓支架，轉(zhuǎn)動(dòng)液壓支架的頭部分向下，尾梁部分朝向絞車(chē)硐室；啟動(dòng)礦井絞車(chē)，把液壓支架運(yùn)送到其安裝處5 m；對(duì)安裝叉車(chē)左右兩側(cè)閥組進(jìn)行操作，通過(guò)對(duì)升降板高度的調(diào)節(jié)來(lái)使液壓支架能夠容易調(diào)轉(zhuǎn)方向；將液壓支架的管路連接好，對(duì)閥組進(jìn)行操作，將支架升起接頂，工作人員進(jìn)入安全的地方之后，專(zhuān)業(yè)作業(yè)人員將緊鎖缸解開(kāi)，將支架從安裝叉車(chē)上移下來(lái)，移動(dòng)到安裝的地方，然后將支架升起來(lái)，緊挨到頂部，將前探梁及側(cè)護(hù)板拉出來(lái)，將推拉桿拉出來(lái)，連接到前一部輸送機(jī)上，以上步驟為安裝普通支架的流程。

3.5 過(guò)渡架的安裝技術(shù)

安裝過(guò)渡支架之前需先將四角道岔、絞車(chē)及叉車(chē)移走，安裝步驟：第一步安裝3號(hào)過(guò)渡架，第二步安裝5號(hào)過(guò)渡架，第三步安裝4號(hào)過(guò)渡架。通過(guò)起吊設(shè)備安裝，安裝之前需將軌道鋪到4號(hào)過(guò)渡架安裝處正下方，同時(shí)在正上方設(shè)置起吊錨索，通過(guò)4臺(tái)倒鏈吊起3號(hào)過(guò)渡架，然后從車(chē)上卸下，最后運(yùn)輸支架到3號(hào)過(guò)渡架處。

將5號(hào)過(guò)渡架運(yùn)送到車(chē)場(chǎng)，然后通過(guò)礦用絞車(chē)將其運(yùn)輸?shù)?號(hào)過(guò)渡架安裝之處，通過(guò)4臺(tái)倒鏈吊起5號(hào)過(guò)渡架，然后從車(chē)上卸下，再將5號(hào)過(guò)渡支架運(yùn)送到硐室2 m處。

4號(hào)過(guò)渡支架運(yùn)送到車(chē)場(chǎng)后，通過(guò)礦用絞車(chē)運(yùn)送到安裝的地方，通過(guò)4臺(tái)倒鏈吊起4號(hào)過(guò)渡架，然后從車(chē)上卸下，采用單體柱移至安裝的地方，4號(hào)過(guò)渡架安裝完成。

4 結(jié)論

1）經(jīng)過(guò)研究分析得出，把液壓支架分解成各個(gè)部件后進(jìn)行運(yùn)送，采用裝車(chē)平臺(tái)保證了支架頂蓋也可以方便運(yùn)送。

2）設(shè)置切眼上部停車(chē)場(chǎng)，停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)為70 m的閉合停車(chē)場(chǎng)，支架的運(yùn)輸及組裝可以接替工作。

3）經(jīng)過(guò)模擬分析，設(shè)計(jì)了新的開(kāi)切眼，這樣支架容易運(yùn)輸和調(diào)整方向，一般情況每天安裝6臺(tái)液壓支架，最快的時(shí)候可以安裝9臺(tái)，提高了效率。