趙軍利

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)趙莊二號(hào)井，山西 長(zhǎng)治 046000）

1 N2103工作面概況

在某礦N2103工作面中，其有長(zhǎng)達(dá)321 m的切眼，并且ZF10000/21/38型低位放頂煤液壓支架共有176組被布置在這321 m的切眼上。

在N2103工作面中，跌落的支架插板共有15組，因?yàn)槭Ф荒苁盏闹Ъ懿灏屙敼灿?5組。由于有的支架缺少插板，導(dǎo)致了與其臨近的支架在進(jìn)行放煤的時(shí)候極易發(fā)生漏矸現(xiàn)象，對(duì)發(fā)生漏矸的支架的后面的采空的管理有很大的影響，若漏矸現(xiàn)象比較嚴(yán)峻，就會(huì)把后面的輸送機(jī)壓死，致使工作面全部停工。如支架的插板頂無(wú)法動(dòng)作，就不能對(duì)插板進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而無(wú)法完成放煤操作，致使采空區(qū)中仍存在一些頂煤，從而降低了回收頂煤的幾率。為了使正常循環(huán)得到保障，就需要使用更好的方法來(lái)解決支架缺少插板與支架的插板無(wú)法動(dòng)作的問(wèn)題。

2 分析支架插板的受力情況

2.1 分析插板的受力情況

在煤壁之前位置的支撐壓力，有壓裂成效出現(xiàn)在頂煤中，由于逐漸推進(jìn)的工作面，頂煤的破裂程度在支撐壓力及約束的束縛而減小，若來(lái)回支撐及頂板壓力兩者共同作用致使頂煤有破碎現(xiàn)象發(fā)生，而且會(huì)在支架與掩護(hù)梁上方堆積起來(lái)。

按照綜放工作面頂板垮落情況，把支架外載荷投影模型構(gòu)建出來(lái)，如圖1。頂?shù)装鍖?duì)支架的壓力用N1、N2、N3、N4代表，支架與頂?shù)装逯g的摩擦力用T1、T2代表。對(duì)采空區(qū)及放頂煤進(jìn)行掩護(hù)及完成的主要元件就是低位放頂煤支架插板，其插板需要的支撐力來(lái)自從采空區(qū)頂板壓力N5中的高負(fù)荷靜載荷還有在放煤時(shí)插板與尾梁受到的比較大的矸石和松散的煤流的震動(dòng)沖擊的力量。

圖1 支架外載荷投影情況圖

2.2 造成插板頂失效和插板跌落的因素

1）對(duì)支架插板進(jìn)行控制的是有千斤頂?shù)牟灏?，并且?根，如果這2根插板頂無(wú)法同時(shí)伸縮，由于插板整體上的受力會(huì)不均勻，導(dǎo)致蹩卡及偏斜，若長(zhǎng)時(shí)間這樣，就會(huì)使插板跌落。

2）連接銷(xiāo)軸存在于尾梁頂，是連接支架插板和機(jī)械鎖的，若連接銷(xiāo)軸一旦斷開(kāi)，由于萬(wàn)有引力的作用，就會(huì)使尾梁腔體中的支架插板被跌出來(lái)。

3）尾梁的千斤頂與比較大的煤砰相碰會(huì)導(dǎo)致活塞桿外面的鍍層被劃傷，致使活塞桿的失去密封的作用、插板頂無(wú)法自動(dòng)對(duì)串漏液進(jìn)行回收，放煤作業(yè)不能操作。

3 對(duì)支架插板進(jìn)行安裝的過(guò)程

3.1 準(zhǔn)備工作

在未對(duì)支架插板進(jìn)行安裝時(shí)，把所有后溜開(kāi)空，而且要把后溜拖過(guò)，并運(yùn)送支架插板到指定位置。提早洗凈尾梁腔體中的臟東西，防止尾梁腔體里面有石頭或堅(jiān)硬無(wú)比的碳?jí)K，為插板導(dǎo)軌的暢通無(wú)阻提供保障。

全部的支架尾梁在插板中伸出，就要等插板被安裝的支架與前面的支架超前，為后溜在作業(yè)人員充足的作業(yè)空間提供保障。因?yàn)橹Ъ苌闲枰胁灏灏惭b在后面，兩層的金屬網(wǎng)會(huì)被提早架設(shè)好，而且靠近的兩個(gè)支架之間被工字鋼連接來(lái)對(duì)老塘進(jìn)行支護(hù)，從而為能有足夠的空間進(jìn)行作業(yè)提供了保障。如果后面就是采空區(qū)的老塘，要使用200 mm圓木或者DW20-180/110型單體柱提早的打柱來(lái)對(duì)靠近的兩個(gè)支架采空區(qū)進(jìn)行支護(hù)，保證在對(duì)支架插板進(jìn)行安裝的時(shí)候頂板管控沒(méi)有失效。

3.2 對(duì)支架插板進(jìn)行安裝

缺少插板與插板頂?shù)奈擦呵惑w如圖2-1所示，因?yàn)椴灏鍥](méi)有被安裝在支架上，致使不能更好地支護(hù)采空區(qū)頂板，其位置是支架的后面。特別是支架在操作放煤動(dòng)作的時(shí)候，煤砰不會(huì)被插板遮擋，由于插板不能伸出，采空區(qū)的后溜會(huì)有比較大的砰石流進(jìn)來(lái)，使放煤的通道被堵住。

從圖2-2得知，為了能夠使支架插板安裝的比較順利，要從活塞桿中伸出插板千斤頂，其數(shù)量為2根，箱體位于尾梁的中心位置穿出插板頂?shù)慕K端，插板頂終端和耳銷(xiāo)存在于尾梁腔體里面經(jīng)過(guò)固定銷(xiāo)軸連接。

從圖2-3得知，收回全部的插板頂活塞桿，在掩護(hù)梁的兩邊分別固定一個(gè)5 t倒鏈，當(dāng)作對(duì)插板進(jìn)行起吊的支點(diǎn)，使插板被倒鏈緩慢的起吊，所有的上方的傾斜的力共同對(duì)插板作用，使其被漸漸的吊起來(lái)。若尾梁和插板靠的比較近的時(shí)候，對(duì)尾梁左右移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)使用的是這架的尾梁手把、對(duì)插板的角度及方向進(jìn)行調(diào)整的是把倒鏈吊起來(lái)，使其能夠便捷的尾梁腔體中有插板被拉進(jìn)。

從圖2-4得知，從尾梁腔體中伸出插板千斤頂，其數(shù)量為2根，固定銷(xiāo)軸對(duì)插板耳銷(xiāo)和插板頂活塞桿頭底座進(jìn)行連接。因?yàn)橛袑?dǎo)條及導(dǎo)軌存在于尾梁腔體中，在滑道中安裝了插板，進(jìn)而確保插板作業(yè)的時(shí)候的縱向滑動(dòng)導(dǎo)向面及配合導(dǎo)向面分別是尾梁中的2個(gè)側(cè)面及插板主筋和尾梁腔體內(nèi)的導(dǎo)軌，進(jìn)而促進(jìn)插板能后完成來(lái)回的伸縮動(dòng)作。

如果支架由于插板缺少和不動(dòng)作時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行安裝及更換，其工作的順序不同點(diǎn)是對(duì)插板進(jìn)行更換的工作順序，首先對(duì)插板進(jìn)行固定的是倒鏈，再把插板及連接銷(xiāo)軸拆卸掉，并把插板及插板頂按順序回撤。準(zhǔn)備好支架插板頂并放在指定位置，對(duì)支架插板進(jìn)行安裝的過(guò)程如圖2。

圖2 安裝支架插板過(guò)程

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

支架頂板對(duì)工字鋼管與聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行提前管控，若能有效對(duì)頂板進(jìn)行管控時(shí)，需要把插板頂進(jìn)行安裝上，尾梁和吊鏈的相互配合，對(duì)尾梁左右移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)使用的尾梁手把、對(duì)插板的角度及方向進(jìn)行調(diào)整的是把倒鏈吊起來(lái)，使其支架插板能安裝在指定位置。目前，補(bǔ)充使用的支架插板在N2103工作面上共有5組，在現(xiàn)場(chǎng)使用的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無(wú)法回收的插板頂支架和其他沒(méi)有插板支架在慢慢更換。

4.1 安全效益

1）支架由于缺少插板而把插板安裝之后，經(jīng)過(guò)插板、尾梁之間的相互配合，對(duì)采空區(qū)和破壞的頂煤起到更好的支撐效果，使采場(chǎng)中的頂板及作業(yè)的空間的安全性得到了維護(hù)，為持續(xù)放煤提供了保障，預(yù)防后溜有工作人員進(jìn)去并對(duì)矸石進(jìn)行破碎，使其工作環(huán)境更加良好。

2）在把支架插板頂全部更換之后，塊比較大的硬煤和“煤矸拱”及“煤拱”位于掩護(hù)梁上面使用支架插板對(duì)其進(jìn)行破碎及破壞，既使回收煤炭的效率提高又阻止了后溜中進(jìn)去大塊矸石，為N2103工作面的安全生產(chǎn)提供保障。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

1）“二九一六制”的制度在N2103工作面實(shí)施進(jìn)行生產(chǎn)，就是進(jìn)行生產(chǎn)的生產(chǎn)班和檢修班分別是2個(gè)和1個(gè)。在N2103工作面中其剩下的回采長(zhǎng)度、日循環(huán)的刀煤、每刀進(jìn)尺及剩下的可采時(shí)間分別是468 m、3.0刀、0.8 m及195 d。若按照在1 h的時(shí)間內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)班影響的后溜涌煤來(lái)計(jì)算，計(jì)劃可能減少的生產(chǎn)時(shí)間是350 h，會(huì)提早27 d把N2103工作面全部回采完。

2）在工作面中無(wú)法動(dòng)作的支架插板有75組，致使采空區(qū)有厚度為3.2 m的支架頂煤被留在里面。在把支架插板頂更換之后，把放煤的回收率按照92%為依據(jù)來(lái)計(jì)算，計(jì)算公式是，75架×1.75 m/架×3.2 m×468 m×1.39 t/m3×92%=25.1萬(wàn)t，根據(jù)上面的公式可知有25.1萬(wàn)t的煤炭資源是多回收的。