李村煤矿液压支架入罐方案设计与应用

李 程， 屈小兵， 石计忠

（山西潞安集团李村煤矿建管处，山西 长治 046600）

引言

李村煤矿设计生产能力一期为3.0Mt／a，二期5.0Mt／a。副井井筒直径为Φ8.2m，井口锁口盘顶面标高＋936.800m，井底连接处摇台转轴轨面标高为＋369.700m，提升高度为567.1m。由于受副井宽罐尺寸限制，液压支架需解体入罐下井。为实现液压支架能按期安全的运送到工作面切眼，保证矿井综采工作面在规定时间顺利生产，需对液压支架入罐方案进行优化设计。

1 支架选型

李村煤矿3号煤层南区煤层厚度在4.0～5.8m，所以工作面采高为4.0～5.8m较为适宜。由于3号煤层直接顶（伪顶）板松散破碎，强度低等地质条件，为防止顶板冒落支架不能接顶，所以，支架高度为2.8～6.2m较为合适。由于掩护式支架适用于破碎顶板及部门中等稳定顶板，而且对煤层变化较大工作面适应性较强等特点，根据李村井田的煤层厚度、设备生产能力及矿山压力显现状态等因素。李村煤矿支架选择两柱掩护式支架，工作面中间支架的型号为ZY13000／28／62D型掩护式液压支架、过渡支架型号为ZYG13000／28／62D型掩护式液压支架、端头支架型号为ZYT13000／26／55D型掩护式液压支架。随着两柱掩护式支架工作阻力加大，其适应范围也对应加大，可以较好适应坚硬顶板，避免四柱支撑掩护式支架前后立柱受力不均等现象，大大提高了支护效率。

2 副井提升设备

李村煤矿副井井筒直径为Φ8.2m，井口锁口盘顶面标高＋936.800m，井底连接处摇台转轴轨面标高为＋369.700m，提升高度为567.1m。整个副井提升装备设计为一套主提升和一套副提升。主副提升设备机械设备采用德国西马格公司生产的提升设备，主副井电控设备采用西门子公司提供的提升电控设备。

主提升配备净宽分别为1 270mm和2 300mm罐笼一对，副提升配备长材交通罐和平衡锤。主提升容器为净宽1 270mm的1.5t、900mm轨距矿车双层四车四绳窄罐笼和内宽2 300mm的1.5t、900mm轨距矿车双层四车四绳宽罐笼，罐道间距5 400mm，冷弯方钢管罐道，端面滚轮罐耳导向。宽罐笼能满足下放外形尺寸长5 200mm、宽2 300mm、高3 400mm，质量33t（含平板车）的大件要求，井上、下为异侧进出车，井上、下进出车水平采用四角罐道稳罐。

3 液压支架入罐方案设计

由于受副井宽罐尺寸限制，支架可拆解3部分运输入罐下井。可采用30t平板车对解体支架进行运输，平板车设计有固定孔，用高强度固定螺栓对支架进行紧固。平板车设计技术参数为：型号：MPC30-9；外形尺寸：4 500mm（长）×1 680mm（宽）×350mm（高）；承载能力：30t；轴距：1 500mm（可调1 200mm）；轨距：900mm；轮径：300mm；牵引高度：280mm；质量：2.4t。

3.1 中间架入罐方案设计

下表1为中间架拆解3部分的尺寸及重量表，图1为中间架顶梁支座设计图，支座重为0.7t。图2为中间架顶梁、支座及板车实物安装图，表2为支架拆解后顶梁与支座及平板车固定后的尺寸及重量表。通过表2数据可以看出，支架顶梁采用支座安装后满足入罐要求。

表1 中间架拆解尺寸及重量表

图1 中间架顶梁支座设计图（mm）

图2 中间架顶梁安装图

图3 分别为中间架四连杆和掩护梁组件支座设计三向视图，支座总重1.2t。图4为中间架四连杆和掩护梁组件、支座与板车固定后的实物安装图，通过表3数据可以看出，支架四连杆和掩护梁采用支座安装后满足入罐要求。由于中间架底座平齐，可通过直接在平板车上的6个固定销孔来对支架底座进行固定，图5为中间架底座与板车实际安装图。

图3 中间架四连杆和掩护梁组件支座设计图（mm）

图4 四连杆和掩护梁组件实物安装图

图5 底座组件实物安装图

表2 中间架板车运输尺寸及质量表

3.2 过渡架入罐方案设计

过渡架顶梁、四连杆和掩护梁支座同中间架支座相同，下页表3、表4分别为过渡架拆解前及与板车支座安装后的尺寸及重量表，通过表中数据对比，可以看出过渡架在采用支座及平板车对拆解部分安装运输后，入井尺寸均满足罐笼下大件最大尺寸要求。

表3 过渡架拆解尺寸及质量表

表4 过渡架板车运输尺寸及质量表

3.3 端头架入罐方案设计

由于端头架顶梁长为5 810mm，远远超过罐笼下大件最大长度5 200mm。为便于顶梁安装运输，结合支架图册说明书，在拆掉一、二级护帮板后顶梁长度实测为5 521.5mm。图6所示为端头架顶梁支座设计图，采用两点斜支撑方式保证顶梁横向长度满足入罐尺寸要求。端头架顶梁采用图7所示设计图后总体长度为5 107.7mm，满足入罐长度要求，其余高度，宽度及重量如表5、表6所示，均满足入罐要求。

表5 端头架拆解尺寸及质量表

表6 端头架板车运输尺寸及质量表

图6 端头架顶梁支座设计图 （mm）

图7 端头架顶梁组件安装运输图 （mm）

4 结语

通过将支架可拆解3部分运输入罐下井。可采用30t平板车对解体支架进行运输。李村煤矿综采工作面液压支架已全部入井，并在综采工作面切眼安装完成。该支架入罐方案设计实践证明可行、可靠，支架入罐正常、有序，切实满足了矿井支架入井运输的工作需要，为年底矿综采工作面建成投运做好了充足的准备。