综采液压支架整体倒装工艺的研究与应用

韩若民

摘 要：随着钱家营矿生产工作的进行，公司综采工作面的安装拆除准备工作日益繁重，但是在运输系统复杂、起吊设备简单、巷道宽度高度达不到要求等不利条件制约下，以往拆除施工工艺为液压支架井下解体、运输、到井上车间检修；安装施工工艺为液压支架井上解体、运输、到工作面后井下组装，这种工艺模式给液压支架的安装和拆除安全工作带来诸多困难，大部分时间浪费在运输环节上。为了提高生产效率，保证工作面正常衔接，公司尝试在1295E工作面安装过程中实行整体倒装，将1297E工作面液压支架拆除后利用液压整体装车装置整体装车，整体运输，整体安装到1295E工作面，从而减少以前施工工艺中的分体上井、井上检修、分体下井、重新组装等环节，达到提高生产效率、降低劳动强度的目的。

关键词：综采工作面；液压支架；整体倒装；生产效率

中图分类号：TD823 文献标识码：A

开滦钱家营矿业公司于1978年开工建设，1988年12月建成投产，由于在建矿初期的设计中考虑不长远，加之受地质条件限制等因素，导致现在的综采工作面安装拆除准备过程存在诸多制约，特别是运输过程中受到了严重制约，由于运输、起吊设备、巷道宽度、高度等条件不能满足整体运输，综采液压支架均为解体运输再组装，给综采工作面的安装、拆除工作带来诸多困难。我们意识到综采工作面液压支架的安装和拆除工作成了目前制约矿井生产的关键环节，同时也给安装、拆除作业的安全工作带来了管理难度。鉴于此种情况，我公司开始尝试整体倒装施工工艺，其出发点就是减少中间运输环节，提高生产效率，提高安全可控度，保证工作面正常生产衔接。为了提高安全生产效率，决定在1297E工作面尝试液压支架拆除整体装车，整体运输，整体安装到1295E工作面，从而减少以前分体上井，井上检修，分体下井，重新组装等环节，以此提高生产效率。

一、工作面概况

钱家营矿1297E工作面位于井田东翼一水平二采区9煤层，工作面倾斜长度为185.9m，工作面煤层厚度在0.7m～2.6m之间变化，平均煤厚2.1m。煤层倾角2°～20°，平均倾角为8°，煤层走向在12°～60°之间变化，东部走向变化较大。

1295E综采工作面位于井田东翼一水平二采区9煤层，工作面煤层厚度在1.0～2.4之间变化，平均煤厚2.0m，煤层倾角3°～19°，平均6°，煤层走向变化较大，西部在68°～75°之间，变化平缓，东部走向在343°～33°之间，变化较大。

二、液压支架整体倒装原因

公司目前安装拆除工艺存在问题：（1）安装、拆除的基础管理工作滞后，安拆的前期准备工作量增加，延误了正常的安装、拆除进度，造成生产衔接紧张；（2）忽略了对安拆工具的更新和工艺的改进，安装、拆除的工具仍然较落后，仍在使用JD-11.4、JD-25、JH-14绞车、手拉葫芦、千斤顶等一些简单的工具。（3）安装拆除的作业条件复杂，往往是在动态变化中作业，一般安装拆除一个工作面周期需要45天～60天，甚至达到90天；（4）安装拆除的质量标准化工作较滞后，对轨道的铺设、绞车的安装和综采工作面收尾铺网质量、顶帮支护没有严格规范设计和监督考核，抢时间，赶进度，给安装拆除工作带来很多困难。

1295E与1297E两个工作面同在9煤层，支架型号一致，1297E工作面安装126组ZY4800-13/32型掩护式液压支架，1295E工作面设计安装115组ZY4800-13/32型掩护式液压支架。同时1297E工作面支架为新投入设备，不需要大修，主要是更换一些老化的液压管路，加上两个工作面之间就间隔一个工作面，距离近，非常适合倒装。鉴于以上情况，为了提高生产效率，降低劳动强度，公司将1297E工作面整体倒装到1295E工作面。

三、整體倒装过程

1.总体思路

1297E工作面液压支架整体倒装至1295E工作面，其支架的拆除、装车、运输、安装都与以往的安装工艺存在本质上的不同。结合公司大力推进科技创新、减人提效的理念，同时也为了缓解公司衔接紧张的局面，决定在倒装过程中，通过研究使用新型液压整体装车装置，边眼设计两台牵引力为19t的JH-32绞车联合运输，风道设计无极绳绞车形成主运输系统来实现整体倒装，达到减人提效的目的。

2.新型液压整体装车装置的投入

液压整体装车装置长3m、宽3.5m、高1.55m～1.85m，由结构件与液压件两部分共同构成，结构件之间全部靠销轴相互连接、液压件与结构件之间也靠销轴连接、链轮的固定全部靠螺栓进行连接。

整组支架的起吊及左右移动全部靠液压油缸的动作来实现，液压缸的动作与停止全部靠液压阀来控制。其工作方式是液压支架在绞车的拉动下，使整组支架拉到起吊装置的内部。起吊装置主要是靠4棵缸径?180mm千斤顶伸出，可以将液压支架起吊400mm的高度，如果高度不够用可以利用4棵立柱再起吊500mm，然后将平车放在液压支架的下面进行装车，并用两条M24螺栓、与两条M30螺栓将支架和平车进行固定，装车完成后拉到另外一个新工作面，如此这样反复操作，直到工作面支架全部完成装车为止。该设备适用于整组液压支架，在工作面液压支架下面进行起吊装车，达到安全、减人提效的目的，使用该设备工作时，操作简单、方便，易控制，可停留在任何所需位置，使装车工作安全系数大大提高。

四、取得效益及结论

通过将整体倒装工艺至应用于1295E工作面，取得了较好的效果，给我公司带来了很大经济效益及安全效益。液压整体装车装置是根据我公司现有液压支架架型的特点而设计，为保我公司安全高效拆除工作面液压支架的需要，将以往在工作面解体后再拉到顺槽装车的方法，改为在工作面将整组支架就地起吊装车，减少中间运输环节、降低劳动强度、提高工作效率，降低生产成本，消除安全隐患的原则。总之，使用这套整体装车装置，节省了支架先解体后组装的两道工序，以前仅这两项工序每组支架需要近8h的工作，而现在可将整组支架直接装车，通过1297E工作面使用，装一组支架只需25min，从而提高工作效率达15倍，并且节约外购资金近20万元。实现了安全、高效、快速的起吊装车，解决了1297E工作面整组支架装车固定的难题。同时，工作面施工期间安全系数提高了50%以上，安装效率提高了30%以上，大大降低了工伤发生率。通过整体倒装，减少了在拆除过程及运输过程中的小件丢失浪费，液压管路复用率达80%以上。统计得：倒装节约液压车间工力5人×105组=525个工；节约小件丢失30000元；液压管路复用费用节约105组×6000元/组×80%=50.4万余元；节约支架上、下井及大巷运输费用（含提升）：（68×2+180）元×105组×4趟=132720元。减少的井运区运输费用及机采科检修人工成本，在此不计。

总之，整体倒装施工工艺在我公司1295E工作面安装准备施工中，取得了圆满成功，既按期完成了安装工程，又保证了安全生产，杜绝了伤工事故。其工程研究、设计及应用切实提高了生产效率，节约了成本，符合集团公司当前减人提效、降本增效增效的形势。尤其是液压整体装车装置的研究与应用，创新意识较强，对提高安全系数、提高装车效率及减少用工效果显著。

参考文献

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