邢東礦ZC5160/30/50型復合型充填液壓支架的研究與應用

孟錦

（冀中能源股份有限公司 邢東礦，河北 邢臺05400）

1 概 況

邢東礦11233矸石充填工作面于2020年9月開始回采，但由于地面矸石投料系統(tǒng)尚未建成，僅靠井下自產(chǎn)矸石無法滿足產(chǎn)量要求，月產(chǎn)只能在0.5萬t左右。經(jīng)反復研究，為完成邢東礦的生產(chǎn)經(jīng)營指標，必須再布置一個采煤工作面，由于地面矸石投料系統(tǒng)尚未完成，只能布置一個高水充填工作面。新布置的12216高水充填工作面需要充填支架37架，因此需購置37架高水充填支架，預計購置費用為2 775萬元。但如果地面矸石投料系統(tǒng)建成，邢東礦生產(chǎn)將會以矸石充填為主，高水充填為輔，購置的新高水充填支架1、2年后將不再使用，會造成巨大浪費。經(jīng)反復研究論證，決定將原ZC5160/30/50型矸石充填支架改造成為一種復合型充填支架，既能實現(xiàn)矸石充填又能實現(xiàn)高水充填。

2 研發(fā)內(nèi)容

將ZC5160/30/50型矸石充填支架改造為復合型充填支架，實現(xiàn)矸石以及高水充填混合使用，一旦出現(xiàn)矸石充填工作面因各種因素導致矸石數(shù)量無法保證的情況，可以直接將矸石充填就地改為高水充填，等矸石數(shù)量供給充足后再改回矸石充填，保證了邢東礦的產(chǎn)量要求。

3 改造內(nèi)容

經(jīng)過研究分析，從改造的必要性、可行性以及經(jīng)濟性方面入手，對邢東礦矸石充填支架改造進行論證，確定了最終的改造方案，如圖1～圖4所示。

圖1 改造前的矸石充填支架Fig.1 Gangue filling support before reconstruction

圖4 改造后的矸石高水復合型充填支架Fig.4 Modified gangue high-water composite filling support

圖2 改造之后的高水充填支架Fig.2 High-water filling support after modification

圖3 改造后的矸石充填支架Fig.3 Modified gangue filling support

圖2是矸石充填支架改造好的高水充填支架，將后搗實機構(gòu)更換為后擋板機構(gòu)，前頂梁增加伸縮梁機構(gòu)，用于仰采時更好的控制空頂距。改造后的高水充填支架改為采四刀充填一次的模式。

圖3是改造好的矸石充填支架，此搗實機構(gòu)與邢東礦新制作的矸石充填支架搗實機構(gòu)通用互換，原搗實機構(gòu)設(shè)計不夠合理，在矸石充填過程中由于搗實千斤頂頻繁伸縮，導致?lián)v實千斤頂損壞率太高，嚴重影響矸石充填工作面產(chǎn)量。

圖4為改造后的復合型充填支架，能實現(xiàn)矸石以及高水充填混合使用，一旦工作面矸石數(shù)量無法保證正常充填，可將后部刮板輸送機收回到搗實機構(gòu)前端，將搗實機構(gòu)伸出當做后擋板機構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚涮睿ㄟ@種充填方式需要將充填包改為不規(guī)則形狀）。等矸石數(shù)量供給充足后，將搗實機構(gòu)收回，后部刮板機伸出，恢復為矸石充填。矸石充填支架改造后的高水充填液壓支架如圖5所示。

圖5 矸石充填支架改造后的高水充填液壓支架Fig.5 High-water filling hydraulic support after modification of gangue filling support

4 結(jié) 語

邢東礦12216高水充填工作面支架數(shù)量為37架，購置一架新充填費用約為75萬元，共計2 775萬元，改造一架費用約為23萬，共計851萬，通過改造支架節(jié)，節(jié)約資金1 924萬元。復合型充填液壓支架的研發(fā)成功，給邢東礦在充填開采方式上提供了更多的選擇，今后的充填工作面支架可以同時具備矸石充填以及高水充填的功能，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。