宋小軍, 張 昊, 鄭繼權, 何 濤
(山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司五陽煤礦, 山西 長治 046200)
目前,五陽煤礦液壓支架的撤除采用絞車為主要工具。撤除主要用絞車配合變向輪拉出支架并實現支架調向,然后用絞車拖到順槽里起吊裝平板車運出。撤除、搬運過程中工序繁多、絞車設備多,人員需要頻繁拖動和調整鋼絲繩,作業(yè)現場不規(guī)范,人員交叉流動作業(yè)現象普遍,存在著很大的安全隱患,且作業(yè)過程中步驟繁瑣,需要的人員多,勞動強度大,回撤效率一直得不到有效提升,需要對此工藝進行創(chuàng)新改進。
設計一套能提高綜采工作面液壓支架回撤效率施工工藝,減少作業(yè)環(huán)節(jié),降低作業(yè)強度,提升作業(yè)安全保障,實現綜采工作面液壓支架回撤作業(yè)向機械化、一體化發(fā)展,全面提高液壓支架回撤效率。
2.2.1 液壓支架調移裝置的組成
液壓支架調移裝置的組成結構如圖1所示,其主要由內臂、外臂、旋轉油缸、搖擺座、基座、橫梁、滑靴、提升油缸、吊環(huán)等部件組成[1]。其中調移裝置大臂部分由內臂、外臂及外臂內的拉伸油缸、吊環(huán)組成。吊環(huán)與液壓支架通過鏈條連接;吊環(huán)隨內臂而運動時,通過鏈條拉動液壓支架一起運動。外臂套在內臂外,可對內臂起保護作用。
轉動提升部分有旋轉油缸、搖擺座、提升油缸組成。旋轉油缸可帶動搖擺座和調移裝置大臂一起左右運動,提升油缸可帶動調移裝置大臂上下運動,以上兩過程均可拉動液壓支架的運動,并將其拉到適當位置[2]。
固定部分由基座、橫梁組成?;惭b固定在橫梁上,橫梁分別與3個起掩護作用的液壓支架上的推溜缸連接固定。
圖1 液壓支架調移裝置圖
行走部分有滑靴組成。基座上帶有滑靴,滑行時可以減少阻力。
2.2.2 液壓支架調移裝置作業(yè)過程
下頁圖2為液壓支架調移裝置作業(yè)過程圖。
1)支架拆除待撤支架二前準備工作:拆除前梁油缸銷,使前梁自落,拆除支架主進回液管路,將待拆支架與機械手連接等。
2)抽架過程:用大鏈將“機械手”與被拆除支架推移底座側面相連,降架后,操作提升油缸提升內臂,帶動待撤支架向上運動,前端略高于底板[3]。操作旋轉油缸使內臂向煤幫一側擺動,帶動待撤支架向前拉出1.5~2 m。
3)支架調向:將掛鉤改掛支架底座后端后,使內臂向煤幫一側擺動,帶動待撤支架偏轉更大角度,然后使用機尾硐室回柱絞車拖拉支架完成調向并拖拉支架到裝架區(qū)。
4)拆除待撤支架二后,要及時在已拆除支架處打設2.8 m圓點柱,同時做拆除待撤支架一前準備工作。
5)抽待撤支架一工藝同上,然后利用機尾回柱絞車完成支架調向并拖拉至裝架區(qū)。
圖2 液壓支架調移裝置作業(yè)過程圖
6)拆除待撤支架一后,要在掩護架采空區(qū)側用2 m長一面架設木垛接頂,維護頂板。
7)雙掩護架推移“機械手”向前移動,兩架掩護架交替邁步向前移動,在掩護架后方用2 m長一面架設木垛接頂,維護頂板。
8)到此機械手完成一次拆架循環(huán),一個拆架循環(huán)可以拆除兩架支架。
1)該液壓支架調移裝置使用了液壓系統(tǒng)作為動力,動作時速度慢,動作可控,各連接部強度高,有效地保證了井下作業(yè)的安全性、可靠性;
2)液壓調移裝置操作人員可以肉眼觀測支架撤除狀態(tài),避免因撤架絞車司機和打信號人員操作有誤,強拉硬拽,對人員和設備造成傷害,降低操作事故率,同時節(jié)省撤架絞車司機,達到降人增效目的;
3)撤架過程中減少人工多次拖拽鋼絲繩和掛鉤,降低工人勞動強度;
4)抽架區(qū)取消了鋼絲繩牽引,有效杜絕因絞車抽架、擺架時,鋼絲繩或大鏈斷裂回彈傷人事故,提高作業(yè)安全性;
5)避免因撤架地點距離撤架絞車過近,影響正常撤架作業(yè),需多次移動絞車作業(yè)環(huán)節(jié),提高工作效率;
6)減少工作面布置撤架絞車,增加拖運支架區(qū)段寬度,保證拖運區(qū)段暢通;
7)機械手拆架工藝每班需要人員7人可滿足工作面正常撤架循環(huán),較傳統(tǒng)拆架工藝每班至少9~10人,起到了減人增效的效果;
8)抽架過程中利用機械手內臂牽引,可保持與待拆架垂直受力,保證支架的快速抽出。
通過應用該液壓支架調移裝置,與原有的絞車配合變向輪工藝相比,平均每個圓班減少人員2~3人,多撤除液壓支架1架以上,減少了作業(yè)環(huán)節(jié),大幅度降低了工人勞動強度,提高了液壓支架回撤效率和安全系數,實現了減人提效保安全的目標。
液壓支架的回撤是綜采工作面設備回撤的重要環(huán)節(jié),回撤任務工期長、難度大、用工多,通過應用液壓支架調移裝置,避免多部絞車同時交叉作業(yè)和作業(yè)現場混亂的問題,拉架區(qū)和抽架區(qū)兩者分離,抽架、拉架平行作業(yè),撤架效率得到穩(wěn)步提升,作業(yè)現場管理井然有序,安全管理實現新的突破。