綜采工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統(tǒng)工藝研究

裴寶地

摘要：通過對(duì)工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統(tǒng)工藝進(jìn)行研究，采取差異互補(bǔ)式全掩護(hù)支護(hù)撤架、掩護(hù)支架自牽引聯(lián)動(dòng)裝置、滑移運(yùn)輸多用軌道運(yùn)輸支架、自動(dòng)找正裝車平臺(tái)爬架、液控調(diào)整裝置調(diào)整支架等方法，實(shí)現(xiàn)了牽移、調(diào)正、裝車流程式、連續(xù)化作業(yè)，提升了工作速度，縮短了撤除時(shí)間，為安全生產(chǎn)接續(xù)提供保障。

Abstract： Through research on the process of rapid withdrawal system of the hydraulic support in the working face， it adopts the complementary complementary full-shield support removal， the self-traction linkage device of the shield support， the multi-purpose rail transport bracket for sliding transport， automatic alignment loading platform climbing frame， Adjustment bracket of hydraulic control adjustment device and other methods to achieve the process of traction， adjustment， loading process and continuous operation， which improves the working speed， shortens the removal time， and provides protection for the safe production connection.

關(guān)鍵詞：液壓支架;回撤;工藝

0? 引言

柴里煤礦作為一個(gè)擁有50余年開采歷史的老礦，可采儲(chǔ)量在不斷減少，煤炭資源逐漸枯竭，采煤工作面儲(chǔ)量小。尤其是近幾年來，柴里煤礦基本上沒有了大型的綜采工作面，生產(chǎn)周期短，造成工作面安裝撤除特別頻繁，礦井接續(xù)非常緊張。能否順利完成安撤任務(wù)，將直接影響到柴里煤礦經(jīng)濟(jì)效益的提升，以及原煤生產(chǎn)接續(xù)，雖然在生產(chǎn)接續(xù)中已經(jīng)充分考慮到了安撤力量和進(jìn)度，但是仍不能滿足正常的接續(xù)要求。針對(duì)較為繁重的安撤任務(wù)，為了提高工作效率，確保安全性，必須開拓思路，內(nèi)部挖潛，從根本上解決撤除流程中存在的問題。為此，我們重點(diǎn)實(shí)施了綜采工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統(tǒng)新工藝，通過探索與實(shí)踐柴里煤礦實(shí)現(xiàn)了高效化、連續(xù)化回撤作業(yè)，滿足了正常的安撤需求，保證了正常生產(chǎn)接續(xù)，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的推廣意義。

1? 快速回撤系統(tǒng)工藝工作流程

工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統(tǒng)工藝主要工作流程：差異互補(bǔ)式全掩護(hù)支護(hù)撤架→掩護(hù)支架自牽引聯(lián)動(dòng)裝置→滑移運(yùn)輸多用軌道運(yùn)輸支架→自動(dòng)找正裝車平臺(tái)爬架→液控調(diào)整裝置調(diào)整支架。

1.1 差異互補(bǔ)式全掩護(hù)支護(hù)

舊工藝采用的是敷設(shè)棚梁配單體支護(hù)放頂，費(fèi)時(shí)、費(fèi)人、費(fèi)料，并且易漏頂、倒柱，安全隱患大、工效低。研究采用了差異互補(bǔ)全掩護(hù)液壓支架進(jìn)行支護(hù)。

①根據(jù)待撤支架切頂線距面前煤幫距離，來確定全掩護(hù)架架數(shù)，一般距離5m左右，安全掩護(hù)支架3架。

②確定工作面擴(kuò)幫長度，支架頂梁到工作面煤壁2.2m。

③根據(jù)支架撤除拐彎拉出工作面，確定全掩護(hù)式支架靠三角區(qū)架型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定從面前往后兩架采用工作面原有的支架，靠三角區(qū)采用ZYT2800-1.2/2.4型支撐掩護(hù)式液壓支架。

④工作面收尾造條件時(shí)頂板處理上，除鋪雙層菱形網(wǎng)外，沿工作面方向再均勻鋪放4根Ф18mm廢舊鋼絲繩，兩頭固定在工作面機(jī)頭和機(jī)尾，間距1m左右，分別布置在頂梁上3根、尾梁上1根，用于防止頂網(wǎng)墜落和減少頂板墜落量。配合液控自移裝置，快速移動(dòng)三個(gè)全掩護(hù)式支架，隨工作面支架撤除及時(shí)前移支護(hù)。

⑤發(fā)明效果：使用三架不同型號(hào)的液壓支架配合構(gòu)成差異互補(bǔ)式對(duì)撤除垮落區(qū)進(jìn)行全掩護(hù)式支護(hù)，實(shí)現(xiàn)了差異互補(bǔ)型配合，三支架垂直于工作面煤幫布置，隨撤除支架同步推進(jìn);大大減少了人力成本及材料成本，提高了工作效率;從根本上提高了安全系數(shù)。

1.2 掩護(hù)支架自牽引聯(lián)動(dòng)裝置

為了從根本上消除原回柱絞車牽引掩護(hù)支架前移工藝的弊端，研制了該裝置。采用報(bào)廢的工作面前部刮板運(yùn)輸機(jī)中部槽經(jīng)改制、焊接加工制作，與三個(gè)掩護(hù)支架的推拉千斤頂相聯(lián)接，移架時(shí)，先將千斤頂全部伸出，收中間掩護(hù)支架的千斤頂，拉動(dòng)中間支架前移，再收兩側(cè)掩護(hù)支架的千斤頂，拉動(dòng)兩側(cè)支架前移，確保不偏移錯(cuò)位。實(shí)現(xiàn)其中的一架控制其余兩個(gè)掩護(hù)支架自移的目的。

發(fā)明效果：

該裝置采用報(bào)廢設(shè)備加工再利用，制作成本低;安全性能好，徹底解決了用鋼絲繩牽引移架存在的隱患;杜絕了因絞車牽移支架造成步距超前或滯后的現(xiàn)象;提高了工作效率，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.3 滑移運(yùn)輸多用軌道

為從根本上消除采煤工作面撤除設(shè)備拖運(yùn)過程中危及人身安全和設(shè)備損壞的難題，避免出現(xiàn)拖運(yùn)阻力大、破壞底板、絞車斷繩、絞車過負(fù)荷損壞、刮倒支護(hù)材料等現(xiàn)象，研制了該裝置。

1.3.1 工藝流程

設(shè)計(jì)制作的多用途軌道，采用12#礦用工字鋼作底梁（道板），鋼軌作滑移、運(yùn)輸軌道，兩側(cè)兩股軌道比中間的兩股軌道高40mm，四股鋼軌通過專用卡塊固定在底梁上。平時(shí)中間的兩股軌道直接作為平板車或礦車的運(yùn)行軌道運(yùn)送設(shè)備或材料，工作面高度低時(shí)，進(jìn)行拖移支架或大型設(shè)備時(shí)，中間的兩股軌道能夠直接承載支架等設(shè)備的重量，兩側(cè)的軌道起限位作用，可有效防止支架等設(shè)備在牽移過程中出現(xiàn)的偏移現(xiàn)象，順利裝至平板車。

1.3.2 發(fā)明效果

革新了采煤工作面在設(shè)備撤除過程中只能整件順底板拖運(yùn)撤除工藝;其功能多用，可同時(shí)滿足礦車運(yùn)輸、滑移運(yùn)輸;從本質(zhì)上避免了常規(guī)滑道運(yùn)輸?shù)募庸こ杀靖?，安裝復(fù)雜、回撤、運(yùn)輸難度大，安裝現(xiàn)場(chǎng)需臥底、平順改造，下運(yùn)需增加絞車留件、運(yùn)輸方式單一固定，運(yùn)輸對(duì)象單一、工作效率低下等缺點(diǎn)。

1.4 自動(dòng)找正裝車平臺(tái)

為從根本上消除采煤工作面回撤支架裝車過程中造成的件車重心偏移、支架歪倒、刮碰支護(hù)材料、平板車掉道、平板車損壞等不良現(xiàn)象，切實(shí)保障現(xiàn)場(chǎng)施工人員的人身安全，降低施工人員的勞動(dòng)量，保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備，提高工作效率，研制了該裝置。

1.4.1 工藝流程

自動(dòng)找正爬架裝置，采用工礦用12#工字鋼作框架，δ12-δ16鋼板作斜面、平臺(tái)，調(diào)節(jié)導(dǎo)向塊、液壓油缸聯(lián)接圓環(huán)鏈及起吊鉤作平板車鎖緊裝置，液壓閥作液壓系統(tǒng)作為操作開關(guān)，經(jīng)組合焊接而成。液壓支架在爬架裝置上經(jīng)兩側(cè)的調(diào)節(jié)導(dǎo)向塊自動(dòng)找正，平板車經(jīng)聯(lián)接銷同自動(dòng)爬架裝置連為一體，鎖緊裝置將平板車鎖緊，在回柱絞車的牽引下，準(zhǔn)確滑移到平板車上。

1.4.2 發(fā)明效果

裝架時(shí)能自動(dòng)找正，準(zhǔn)確、平穩(wěn)、可靠裝車，平板車不會(huì)因?yàn)檠b車而錯(cuò)位滑動(dòng);可大大降低施工人員的體力勞動(dòng)和勞動(dòng)量，提高工作效率，便于操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆、卸、裝、運(yùn)、安方便，在采煤工作面撤除裝車時(shí)具有較高的推廣使用價(jià)值。

1.5 液控拔銷裝置

為解決原設(shè)備拆解及裝車方式存有工人勞動(dòng)量大，工作效率低下等問題，研制了該裝置。

項(xiàng)目發(fā)明原理：

我們經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和研究設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出液控拆銷、調(diào)移裝置，使用礦用12#工字鋼、鐵管、液壓千斤頂?shù)燃庸?，由座地位拆銷、調(diào)移裝置與活動(dòng)位拆銷裝置兩部件組成，設(shè)置液壓集控，可靈活快捷的實(shí)現(xiàn)各方位煤礦井下綜機(jī)設(shè)備的銷軸拆解及裝車調(diào)移調(diào)正功能，操作靈活快捷，拆解調(diào)移強(qiáng)勁高效，有效解快了原手拉葫蘆拉解方式無法拆解，強(qiáng)性拉解常發(fā)生斷物傷人的安全問題。設(shè)備吊裝或拉裝方式產(chǎn)生的易造成裝車重心偏移、支架歪倒、刮碰支護(hù)材料、平板車掉道、平板車損壞等不良現(xiàn)象。在保證人身安全和設(shè)備安全的前提下，實(shí)現(xiàn)高效強(qiáng)力拆解、靈活調(diào)移，準(zhǔn)確定位裝車，提高工作效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了原手拉葫蘆拉解方式需設(shè)置錨索、錨桿的投入，與手拉葫蘆的超負(fù)載使用的損壞，勞動(dòng)效率有的革命性提升。

此液控拆銷、調(diào)移裝置，應(yīng)用效果極理想，解裝效率翻倍，可達(dá)日均解、裝液壓支架各四架以上，并不再出現(xiàn)使用電氣燒割作業(yè)。事實(shí)證明此液控拆銷、調(diào)移裝置實(shí)現(xiàn)高效強(qiáng)力拆解、可靈活調(diào)移，準(zhǔn)確定位裝車。有工作效率高，無破壞性損失，安全系數(shù)高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。在今后的撤除工作面中有廣泛推廣應(yīng)用價(jià)值。

2? 社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

①差異互補(bǔ)式全掩護(hù)支護(hù)。每天可減少人工投入12人，每年可累計(jì)節(jié)省直接費(fèi)用117元/天×12×300天=42.12萬元。

②掩護(hù)支架自移裝置的應(yīng)用，每年可減少1寸鋼絲繩投入500m左右，累計(jì)節(jié)省費(fèi)用500m×26元/m=1.3萬元。）。有效消除了安全隱患，提高了撤架及支護(hù)效率，是一種液壓支架撤除工藝的重大革新。具有極強(qiáng)的先進(jìn)性和實(shí)用價(jià)值，具有廣泛的使用推廣價(jià)值。

③礦車運(yùn)輸、滑移運(yùn)輸多用軌道應(yīng)用，可針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸種類及高度，靈活采用大件滑運(yùn)、小件裝車的運(yùn)輸方式，可大大提高勞動(dòng)效率與運(yùn)輸速度，具有廣泛的推廣使用價(jià)值。

④自動(dòng)找正裝車平臺(tái)在綜采工作面撤除工藝中，大大提高了工作效率，消除了安全隱患。

⑤液控拔銷裝置，應(yīng)用效果極理想，解裝效率翻倍，可大大提高解、裝液壓支架效率。事實(shí)證明此液控拔銷裝置實(shí)現(xiàn)高效強(qiáng)力拆解、可靈活調(diào)移，準(zhǔn)確定位裝車。提高工作效率，無破壞性損失，安全系數(shù)高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。在今后的撤除工作面中有廣泛推廣應(yīng)用價(jià)值。

3? 綜合評(píng)價(jià)

采用綜采工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統(tǒng)新工藝，通過在我礦23下206、3下701、23上617、23上605、23上614等綜放工作面的應(yīng)用實(shí)踐，提升了工作速度，縮短了撤除時(shí)間，為下一個(gè)工作面的提前安裝奠定了基礎(chǔ)，使全年的生產(chǎn)接續(xù)得到了保障。每年可累計(jì)節(jié)省直接費(fèi)用571.54萬元。

參考文獻(xiàn)：

[1]王惠風(fēng)，陳殿賦綜放工作面高效回撤與末采頂板控制技術(shù)[J].陜西煤炭，2020-02-03.

[2]王松.綜采工作面液壓支架快速回撤工藝研究[J].能源技術(shù)與管理，2019-08-15.

[3]趙科委.淺談大傾角綜采工作面的支架回撤[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019-06-30.

[4]劉繼祥.綜采工作面液壓支架安全快速回撤技術(shù)研究與應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2015-09-15.

[5]劉媛媛，李強(qiáng).液壓支架快速撤除技術(shù)研究應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2015-07-28.