液壓支架快速安裝平臺(tái)的研發(fā)與應(yīng)用

郭劉勇

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)晉圣坡底煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048006）

液壓支架是綜采工作面回采的主要支護(hù)設(shè)備，由于其本身體積重、噸位大，在巷道中安裝回收的技術(shù)難度高，進(jìn)架出架往往要占用很長(zhǎng)的工作時(shí)間，對(duì)礦井生產(chǎn)銜接造成很大影響。以坡底煤業(yè)為例，一個(gè)綜采工作面進(jìn)架出架平均總時(shí)間為42 d左右，約占整個(gè)搬家倒面時(shí)間的75%。而且使用小絞車(chē)進(jìn)行多架掩護(hù)撤架，不但工序復(fù)雜，還極易因掛鉤不當(dāng)、絞車(chē)失誤操作等問(wèn)題引發(fā)安全事故，因此有必要對(duì)進(jìn)出架工藝裝備進(jìn)行研究[1-3]，提高搬家倒面速度和安全性。

1 現(xiàn)場(chǎng)概況

坡底煤業(yè)主采3#煤層。按照礦方銜接計(jì)劃，需要對(duì)1308工作面進(jìn)行撤架并安裝至下一個(gè)工作面。1308工作面總長(zhǎng)1186 m，現(xiàn)場(chǎng)含機(jī)頭、機(jī)尾端頭架在內(nèi)，共計(jì)安裝132個(gè)ZF6000型礦用液壓支架及4個(gè)ZFG7200液壓支架。兩支架外形尺寸分別為6510 mm×1430 mm×1700 mm和6850 mm×1430 mm×1850 mm，整架重量分別為19.5 t和17.98 t。為進(jìn)一步優(yōu)化撤架工藝，擬研發(fā)一套井下支架快速安裝平臺(tái)及配套裝置，借助無(wú)極繩絞車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液壓支架的整體搬運(yùn)和安裝。

2 平臺(tái)研制

2.1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)

井下支架快速安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 井下支架快速安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖（mm）

如圖1，平臺(tái)主要由1滑輪、2牽引千斤頂、3滑臺(tái)、4推移千斤頂組成，其中牽引部分主要由滑輪、牽引千斤頂組成。滑輪的使用，可以保證鏈條拉拽的行程足夠。安裝臺(tái)主要由滑臺(tái)、推移千斤頂、藏軌裝置組成。下方的藏軌裝置可將去掉枕木的軌道放入其中；滑臺(tái)與滑臺(tái)間通過(guò)銷(xiāo)軸連接。

井下支架快速安裝平臺(tái)主要由兩部牽引千斤和推移千斤組成?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，首先將運(yùn)架平板車(chē)與平臺(tái)對(duì)接，由牽引千斤將液壓支架從平板車(chē)推上平臺(tái)，再由牽引千斤進(jìn)行找正調(diào)平，鉤住支架前后兩段進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)90°，使支架與平臺(tái)同向，牽引至無(wú)極繩絞車(chē)后進(jìn)行運(yùn)輸。運(yùn)達(dá)指定地點(diǎn)后，通過(guò)推移千斤將支架推下平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整后到達(dá)指定位置，完成進(jìn)架操作。

2.2 藏軌裝置

快速安裝平臺(tái)藏軌裝置如圖2。

圖2 液壓支架安裝平臺(tái)藏軌圖

如圖2，在快速安裝平臺(tái)下方分別設(shè)計(jì)了適用左中右三個(gè)方位的藏軌裝置，實(shí)際使用時(shí)將藏軌裝置與運(yùn)輸軌道鐵軌對(duì)接，能夠使支架從不同方位安裝，避免了支架運(yùn)輸位置受工作面地形影響。此外，在快速安裝平臺(tái)兩側(cè)加裝了可拆卸限位板和限位裝置，能夠有效防止支架滑出，提高支架運(yùn)輸過(guò)程中和安裝時(shí)的安全性。

2.3 平臺(tái)技術(shù)參數(shù)

平臺(tái)工況條件下各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 支架快速安裝平臺(tái)參數(shù)表

3 安裝工藝

3.1 緩坡使用

緩坡使用時(shí)安裝工藝如圖3。

圖3 液壓支架安裝臺(tái)緩坡使用示意圖

如圖3，將兩根鏈條一端的掛鉤與待安裝支架的前端鉤掛好，用操作手柄控制牽引千斤頂將待安裝支架從礦車(chē)?yán)桨惭b臺(tái)上。將鏈條放松取下后，將采煤面一側(cè)牽引千斤頂?shù)逆湕l掛鉤與待安裝支架前端鉤掛固定，支架尾梁一側(cè)牽引千斤頂?shù)逆湕l掛鉤與待安裝支架的后端鉤掛固定，用操作手柄控制牽引千斤頂牽引待安裝支架在安裝臺(tái)上旋轉(zhuǎn)90°，再控制推移千斤將支架滑出后停止。

3.2 斜坡使用

斜坡使用時(shí)安裝工藝如圖4。

圖4 液壓支架安裝臺(tái)斜坡使用示意圖

如圖4，絞車(chē)處的鏈條掛鉤在待安裝支架后端，絞車(chē)拖住待安裝支架從礦車(chē)慢慢滑動(dòng)到安裝臺(tái)上；將采煤面一側(cè)千斤頂?shù)逆湕l掛鉤與待安裝支架前端掛點(diǎn)鉤掛固定，支架尾梁一側(cè)千斤頂?shù)逆湕l掛鉤與待安裝支架的尾梁上方掛點(diǎn)鉤掛固定好后，用操作手柄控制牽引千斤頂牽引待安裝支架在安裝臺(tái)上旋轉(zhuǎn)90°；再控制推移千斤將支架滑出后停止。最后將掛鉤取下，重復(fù)上述步驟進(jìn)行下一個(gè)支架安裝。

4 結(jié)論

2019年7月進(jìn)行了液壓支架快速安裝平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)效果測(cè)試。在相同人工、環(huán)境條件下，安裝隊(duì)原來(lái)每天可進(jìn)架出架9架左右，完成整個(gè)工作面的搬家倒面約18 d，采用新研制的支架快速安裝平臺(tái)后，平均每天安裝12～14架，歷時(shí)10 d左右完成了整個(gè)工作面的搬家工作，工作效率提高了80%，且能夠與無(wú)極繩絞車(chē)系統(tǒng)完美配套，具有較好的推廣意義。