氣動(dòng)單軌吊在安裝液壓支架中的應(yīng)用

丁希陽 周慶亮 李召元

（1.山東濟(jì)礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 濟(jì)寧 272000；2.濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

傳統(tǒng)情況下安裝綜放工作面液壓支架，普遍使用2～3 個(gè)回柱絞車、4～6 個(gè)手拉葫蘆協(xié)同作業(yè)進(jìn)行拖運(yùn)、起吊和組裝，占用工種多、安全系數(shù)低、安裝工效低。汶上義橋煤礦有限責(zé)任公司通過使用氣動(dòng)單軌吊機(jī)車在液壓支架安裝區(qū)段運(yùn)輸、起吊和組裝支架[1-5]，極大地提升了綜放工作面液壓支架的安裝工效，提高了安全系數(shù)。

1 安裝工作面概況

3309 工作面標(biāo)高為-740.0～-314.2 m，軌道順槽長約1270 m，膠帶順槽長約1250 m，平均長約1260 m，工作面長112～253 m。3309 工作面安裝運(yùn)輸距離長約2000 m，巷道平均坡度20°，運(yùn)輸巷道掘進(jìn)期間拐彎13 次，轉(zhuǎn)載點(diǎn)12 個(gè)。根據(jù)氣動(dòng)單軌吊機(jī)車運(yùn)行空間和支架體積確定組裝硐室長10 m、寬4.2 m、高3.3 m。

1.1 工作面三機(jī)配套設(shè)施

1）3309 工作面設(shè)計(jì)安裝160 臺(tái)液壓支架，其中安裝ZF6400/17/32D 型液壓支架154 臺(tái)、ZFG7200/17/34D 過渡支架6 臺(tái)。在3309 工作面切眼改道拐彎處安裝22 臺(tái)單元支架。

2）在工作面使用MG250/610 型電牽引采煤機(jī)截割出煤，使用SGZ764/630 型前部刮板輸送機(jī)和SGZ764/630 型后部刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。

1.2 安裝設(shè)備設(shè)施配置

1）掘進(jìn)期間在組裝硐室安裝I140E/I140V 單軌吊吊軌，既可以解決掘進(jìn)工作面運(yùn)料最后100 m 的問題，又可以為使用氣動(dòng)單軌吊安裝支架提供運(yùn)輸通道。

2）DQ50/0.5 型氣動(dòng)單軌吊對(duì)液壓支架各部分進(jìn)行起吊組裝。具體參數(shù)見表1。

表1 氣動(dòng)單軌吊性能參數(shù)表

2 組裝液壓支架施工工藝

2.1 支架運(yùn)輸

1）受限于副井運(yùn)輸能力，液壓支架需拆分為多個(gè)部件入井，運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)再進(jìn)行組裝，支架部件運(yùn)輸先后順序：尾梁、掩護(hù)梁、頂梁、底座、前梁。

2）運(yùn)輸路線和環(huán)節(jié)：井上將支架拆解→分件裝車入井→-335 m 軌道大巷→南翼軌道大巷→南翼軌道下山→-540 m 單軌吊集中裝車點(diǎn)→三采區(qū)軌道下山→3309 工作面軌道順槽→組裝硐室。

3）設(shè)備運(yùn)輸及安裝工藝全部采用單軌吊（柴油+電動(dòng)+氣動(dòng)），運(yùn)輸采取分區(qū)域、定地點(diǎn)實(shí)名制包保的方式，克服了3309 工作面長距離、大坡度、轉(zhuǎn)載點(diǎn)多等因素，大大提高了運(yùn)輸效率。

2.2 支架組裝順序

1）用單軌吊將支架底座放至組裝地點(diǎn)，然后按照安裝運(yùn)輸順序，將尾梁、掩護(hù)梁、頂梁等支架部件全部擺放至安裝地點(diǎn)。

2）采用DQ50/0.5 型氣動(dòng)單軌吊將掩護(hù)梁吊運(yùn)到組裝位置，先將掩護(hù)梁的連桿與底座對(duì)接并插上銷子，然后對(duì)接掩護(hù)梁與頂梁連接橫銷，將掩護(hù)梁千斤頂對(duì)接到位，插上橫銷。

3）將支架頂梁吊起運(yùn)至底座上方，調(diào)節(jié)單軌吊起吊梁將支架頂梁調(diào)至合適位置，4 個(gè)立柱對(duì)準(zhǔn)柱窩，使其與頂梁卡座對(duì)接，插上銷軸。

4）最后將支架尾梁起吊至合適位置，使其與掩護(hù)梁對(duì)接；將支架前梁吊至合適位置，使其與頂梁對(duì)接，上好銷子。

2.3 氣動(dòng)單軌吊使用措施

2.3.1 風(fēng)動(dòng)葫蘆的使用

在坡度較緩的安全位置將氣動(dòng)單軌吊進(jìn)行可靠制動(dòng)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)載設(shè)備的長短距離將氣動(dòng)葫蘆調(diào)整在承重起吊梁的不同位置，調(diào)節(jié)氣動(dòng)葫蘆壓力達(dá)到0.5 MPa 以上。然后使用風(fēng)動(dòng)葫蘆2 個(gè)操作手柄進(jìn)行操作，根據(jù)箭頭進(jìn)行操作，箭頭向上即為起吊提升，箭頭向下即為下放落下，松開后即可停止起吊。

2.3.2 操作主牽引機(jī)頭的步驟

主牽引機(jī)頭的手動(dòng)控制按鈕分為左鍵和右鍵。左鍵輔助功能手柄向前撥動(dòng)為上下坡輔助，向后撥動(dòng)為手動(dòng)排水；右鍵行走手柄向前撥動(dòng)為前行功能，向后撥動(dòng)為后退行走功能。每次開機(jī)行走前先排水2～3 次，確保氣管中積水排盡，排水后再空載前進(jìn)后退3～5 m。重復(fù)試驗(yàn)2～3 次，沒有異常后方可起吊裝運(yùn)設(shè)備部件。

2.3.3 單軌吊機(jī)車的調(diào)試

1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊軌和機(jī)車相對(duì)位置，調(diào)整機(jī)車輪距，確保機(jī)車四輪能夠密接吊軌，檢驗(yàn)機(jī)車前后行走3～5 m 是否存在跑偏問題，如果在吊軌上保持直線則可使用。如果行駛中出現(xiàn)跑偏，則根據(jù)跑偏方向調(diào)節(jié)車輪直至不再跑偏。

2）將氣動(dòng)總成內(nèi)的油霧流量調(diào)整到每分鐘約10～15 滴左右的通用量。

3）根據(jù)在控制箱外側(cè)已經(jīng)標(biāo)注的注油限位，擰開黑色的固定螺栓，將油直接注入并擰開即可。

4）機(jī)車通氣后，檢測(cè)氣動(dòng)葫蘆的動(dòng)作靈敏性和制動(dòng)的可靠性，同時(shí)加載懸停2～4 min，確認(rèn)安全后方可卸載。

5）先空載前后運(yùn)行10～15 m，反復(fù)運(yùn)行3 次后無異常后方可加載繼續(xù)往返運(yùn)行10～15 m，再次確認(rèn)無異常后開始正常運(yùn)行。

2.3.4 上坡輔助、下坡緩降

1）上坡輔助功能的應(yīng)用。氣動(dòng)單軌吊機(jī)車準(zhǔn)備上坡道時(shí)按“輔助鈕”運(yùn)行，長按右鍵前進(jìn)方向機(jī)車正常在坡道區(qū)段行駛，因重載在坡道出現(xiàn)溜車現(xiàn)象時(shí)立即按住左鍵按鈕實(shí)現(xiàn)上坡輔助。在正常行駛過程中松開左鍵按鈕，單軌吊機(jī)車即可正常上坡行駛。機(jī)車需要后退時(shí)按右鍵行走按鈕后退，后退過程中遇到下坡，如果重載下坡過程中速度過快，配合點(diǎn)按左鍵輔助按鈕同樣實(shí)現(xiàn)下坡緩降功能。

2）下坡緩降功能的使用。機(jī)車前進(jìn)過程中遇到下坡軌道準(zhǔn)備向下行走，按住右鍵行走按鈕前進(jìn)，如發(fā)生機(jī)車速度過快同時(shí)點(diǎn)按右鍵輔助按鈕向前發(fā)揮下坡緩降功能，使下坡機(jī)車保持勻速下降。機(jī)車在坡度較小軌道行駛中無需點(diǎn)按左鍵輔助按鈕。

2.3.5 支架就位安裝

1）支架運(yùn)輸?shù)轿缓?，在氣?dòng)單軌吊機(jī)車的起吊和調(diào)整的前提下，采用后退式安裝法。

2）在調(diào)架之前，先將調(diào)架空間內(nèi)的方案支架調(diào)整的單體卸掉，備足調(diào)架空間，頂板破碎的地方可以利用一字鉸接頂梁+單體液壓支柱進(jìn)行頂板臨時(shí)性支護(hù)。卸下的鉸接梁和單體及時(shí)外運(yùn)，避免影響安裝支架并確保人行道暢通。

3）改好調(diào)架空間之后，進(jìn)行調(diào)架，采用TYA-500 型液壓支架調(diào)移裝置和氣動(dòng)單軌吊機(jī)車將支架調(diào)整到位。調(diào)架過程中影響調(diào)架的支柱隨調(diào)架隨改，但必須做到先支后回，觀察頂板狀況，有人監(jiān)護(hù)。

2.3.6 組裝安全注意事項(xiàng)

1）起吊前應(yīng)檢查DQ50/0.5 型氣動(dòng)單軌吊的完好情況，不完好不得使用，起吊設(shè)備必須找準(zhǔn)重心并垂直起吊。

2）將機(jī)車停止、抱閘、發(fā)動(dòng)機(jī)等保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并觀察轉(zhuǎn)速及壓力，保證供油正常。

3）操作起吊梁操作閥，使起吊梁工作鏈上升。起吊時(shí)先試吊，人員要避開起吊臂下及設(shè)備周圍，起吊人員要躲開起吊鏈條脫鉤后的作用力方向。

4）單軌吊起吊或下放重物時(shí)，裝卸單位必須在裝卸重物兩側(cè)拉繩掛警戒牌。平巷時(shí)，在裝卸重物兩側(cè)5 m 位置掛牌警戒；斜巷時(shí)，在裝卸重物上方5 m 掛牌警戒，在裝卸重物最下方掛牌警戒。設(shè)置警戒由裝卸單位負(fù)責(zé)，跟車工監(jiān)督執(zhí)行，否則，嚴(yán)禁裝卸。

5）尾梁插板、前梁的伸縮梁、各護(hù)幫板必須用限位銷固定，防止液壓支架任意部件在組裝過程中發(fā)生擺動(dòng)。

6）起吊支架各部件過程中，嚴(yán)禁人員站在氣動(dòng)葫蘆和起吊件正下方及其掉落波及的范圍，只有在停止起吊后并有專人監(jiān)護(hù)的前提下，作業(yè)人員才能站在液壓支架側(cè)面不少于0.8 m 的位置安裝各種銷軸。

7）嚴(yán)禁將身體的任何部位伸入到銷孔中，頂梁和底座連接后使用不少于頂梁承載量的鏈條，由支架左右兩側(cè)穿過前后立柱當(dāng)作防護(hù)鏈，在單軌吊未起吊之前嚴(yán)禁拆下防護(hù)鏈。

8）起吊重物前先將單軌吊機(jī)車停穩(wěn)后再操作風(fēng)動(dòng)葫蘆，主驅(qū)動(dòng)裝置和風(fēng)動(dòng)葫蘆不可同時(shí)使用，以防同時(shí)使用時(shí)氣壓、供氣量不足影響設(shè)備性能。

9）操作期間嚴(yán)格執(zhí)行“五固定一限速”安全措施，即固定操作人員、固定運(yùn)行路線、固定檢修時(shí)間、固定檢修地點(diǎn)、固定運(yùn)輸重量、限定運(yùn)行速度。

3 應(yīng)用效果分析

DQ50/0.5 型氣動(dòng)單軌吊車體積小、輕便，機(jī)車行走途中高、低速擋可以隨時(shí)自由切換，操作簡單，機(jī)車主驅(qū)動(dòng)裝置使用兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪行走方式，結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的運(yùn)輸通過和起吊作業(yè)能力，能夠較好地完成巷道中大型設(shè)備的組裝、拆卸和物料的短途運(yùn)輸工作。采用氣動(dòng)式單軌吊通過6 個(gè)控制閥門實(shí)現(xiàn)支架設(shè)備的起吊、調(diào)節(jié)、行走，3 人便可完成液壓支架的組裝，全面消除了傳統(tǒng)情況下現(xiàn)場(chǎng)用鋼絲繩拖拽造成的安全隱患。

4 結(jié)語

義橋煤礦在綜放工作面安裝液壓支架期間，創(chuàng)新采用“電動(dòng)單軌吊+氣動(dòng)單軌吊（氣動(dòng)葫蘆）”代替“絞車+手拉葫蘆”的工藝進(jìn)行。由電動(dòng)單軌吊機(jī)車長途運(yùn)輸，氣動(dòng)單軌吊機(jī)車實(shí)現(xiàn)液壓支架設(shè)備配件的起吊、調(diào)節(jié)、行走，由原本需要6人作業(yè)的支架組裝工作，變?yōu)? 人便可完成，提前15 d 完成了液壓支架的安裝工作。安裝期間徹底取消了絞車作業(yè)，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了安裝效率，安裝工效提升25%，全過程安全、穩(wěn)定、高效，為安裝液壓支架提供了具有實(shí)踐性、創(chuàng)新性的寶貴經(jīng)驗(yàn)。