综采工作面液压支架综合流程快速回撤系统工艺研究

2020-05-25裴宝地

价值工程 2020年13期

裴宝地

摘要：通过对工作面液压支架综合流程快速回撤系统工艺进行研究，采取差异互补式全掩护支护撤架、掩护支架自牵引联动装置、滑移运输多用轨道运输支架、自动找正装车平台爬架、液控调整装置调整支架等方法，实现了牵移、调正、装车流程式、连续化作业，提升了工作速度，缩短了撤除时间，为安全生产接续提供保障。

Abstract： Through research on the process of rapid withdrawal system of the hydraulic support in the working face， it adopts the complementary complementary full-shield support removal， the self-traction linkage device of the shield support， the multi-purpose rail transport bracket for sliding transport， automatic alignment loading platform climbing frame， Adjustment bracket of hydraulic control adjustment device and other methods to achieve the process of traction， adjustment， loading process and continuous operation， which improves the working speed， shortens the removal time， and provides protection for the safe production connection.

關键词：液压支架;回撤;工艺

0 引言

柴里煤矿作为一个拥有50余年开采历史的老矿，可采储量在不断减少，煤炭资源逐渐枯竭，采煤工作面储量小。尤其是近几年来，柴里煤矿基本上没有了大型的综采工作面，生产周期短，造成工作面安装撤除特别频繁，矿井接续非常紧张。能否顺利完成安撤任务，将直接影响到柴里煤矿经济效益的提升，以及原煤生产接续，虽然在生产接续中已经充分考虑到了安撤力量和进度，但是仍不能满足正常的接续要求。针对较为繁重的安撤任务，为了提高工作效率，确保安全性，必须开拓思路，内部挖潜，从根本上解决撤除流程中存在的问题。为此，我们重点实施了综采工作面液压支架综合流程快速回撤系统新工艺，通过探索与实践柴里煤矿实现了高效化、连续化回撤作业，满足了正常的安撤需求，保证了正常生产接续，并取得良好的经济效益，具有很好的推广意义。

1 快速回撤系统工艺工作流程

工作面液压支架综合流程快速回撤系统工艺主要工作流程：差异互补式全掩护支护撤架→掩护支架自牵引联动装置→滑移运输多用轨道运输支架→自动找正装车平台爬架→液控调整装置调整支架。

1.1 差异互补式全掩护支护

旧工艺采用的是敷设棚梁配单体支护放顶，费时、费人、费料，并且易漏顶、倒柱，安全隐患大、工效低。研究采用了差异互补全掩护液压支架进行支护。

①根据待撤支架切顶线距面前煤帮距离，来确定全掩护架架数，一般距离5m左右，安全掩护支架3架。

②确定工作面扩帮长度，支架顶梁到工作面煤壁2.2m。

③根据支架撤除拐弯拉出工作面，确定全掩护式支架靠三角区架型。根据现场实际情况，确定从面前往后两架采用工作面原有的支架，靠三角区采用ZYT2800-1.2/2.4型支撑掩护式液压支架。

④工作面收尾造条件时顶板处理上，除铺双层菱形网外，沿工作面方向再均匀铺放4根Ф18mm废旧钢丝绳，两头固定在工作面机头和机尾，间距1m左右，分别布置在顶梁上3根、尾梁上1根，用于防止顶网坠落和减少顶板坠落量。配合液控自移装置，快速移动三个全掩护式支架，随工作面支架撤除及时前移支护。

⑤发明效果：使用三架不同型号的液压支架配合构成差异互补式对撤除垮落区进行全掩护式支护，实现了差异互补型配合，三支架垂直于工作面煤帮布置，随撤除支架同步推进;大大减少了人力成本及材料成本，提高了工作效率;从根本上提高了安全系数。

1.2 掩护支架自牵引联动装置

为了从根本上消除原回柱绞车牵引掩护支架前移工艺的弊端，研制了该装置。采用报废的工作面前部刮板运输机中部槽经改制、焊接加工制作，与三个掩护支架的推拉千斤顶相联接，移架时，先将千斤顶全部伸出，收中间掩护支架的千斤顶，拉动中间支架前移，再收两侧掩护支架的千斤顶，拉动两侧支架前移，确保不偏移错位。实现其中的一架控制其余两个掩护支架自移的目的。

发明效果：

该装置采用报废设备加工再利用，制作成本低;安全性能好，彻底解决了用钢丝绳牵引移架存在的隐患;杜绝了因绞车牵移支架造成步距超前或滞后的现象;提高了工作效率，大大减轻了工人的劳动强度。

1.3 滑移运输多用轨道

为从根本上消除采煤工作面撤除设备拖运过程中危及人身安全和设备损坏的难题，避免出现拖运阻力大、破坏底板、绞车断绳、绞车过负荷损坏、刮倒支护材料等现象，研制了该装置。

1.3.1 工艺流程

设计制作的多用途轨道，采用12#矿用工字钢作底梁（道板），钢轨作滑移、运输轨道，两侧两股轨道比中间的两股轨道高40mm，四股钢轨通过专用卡块固定在底梁上。平时中间的两股轨道直接作为平板车或矿车的运行轨道运送设备或材料，工作面高度低时，进行拖移支架或大型设备时，中间的两股轨道能够直接承载支架等设备的重量，两侧的轨道起限位作用，可有效防止支架等设备在牵移过程中出现的偏移现象，顺利装至平板车。

1.3.2 发明效果

革新了采煤工作面在设备撤除过程中只能整件顺底板拖运撤除工艺;其功能多用，可同时满足矿车运输、滑移运输;从本质上避免了常规滑道运输的加工成本高，安装复杂、回撤、运输难度大，安装现场需卧底、平顺改造，下运需增加绞车留件、运输方式单一固定，运输对象单一、工作效率低下等缺点。

1.4 自动找正装车平台

为从根本上消除采煤工作面回撤支架装车过程中造成的件车重心偏移、支架歪倒、刮碰支护材料、平板车掉道、平板车损坏等不良现象，切实保障现场施工人员的人身安全，降低施工人员的劳动量，保护施工现场的各种设备，提高工作效率，研制了该装置。

1.4.1 工艺流程

自动找正爬架装置，采用工矿用12#工字钢作框架，δ12-δ16钢板作斜面、平台，调节导向块、液压油缸联接圆环链及起吊钩作平板车锁紧装置，液压阀作液压系统作为操作开关，经组合焊接而成。液压支架在爬架装置上经两侧的调节导向块自动找正，平板车经联接销同自动爬架装置连为一体，锁紧装置将平板车锁紧，在回柱绞车的牵引下，准确滑移到平板车上。

1.4.2 发明效果

裝架时能自动找正，准确、平稳、可靠装车，平板车不会因为装车而错位滑动;可大大降低施工人员的体力劳动和劳动量，提高工作效率，便于操作，结构简单，拆、卸、装、运、安方便，在采煤工作面撤除装车时具有较高的推广使用价值。

1.5 液控拔销装置

为解决原设备拆解及装车方式存有工人劳动量大，工作效率低下等问题，研制了该装置。

项目发明原理：

我们经过现场测量和研究设计，设计出液控拆销、调移装置，使用矿用12#工字钢、铁管、液压千斤顶等加工，由座地位拆销、调移装置与活动位拆销装置两部件组成，设置液压集控，可灵活快捷的实现各方位煤矿井下综机设备的销轴拆解及装车调移调正功能，操作灵活快捷，拆解调移强劲高效，有效解快了原手拉葫芦拉解方式无法拆解，强性拉解常发生断物伤人的安全问题。设备吊装或拉装方式产生的易造成装车重心偏移、支架歪倒、刮碰支护材料、平板车掉道、平板车损坏等不良现象。在保证人身安全和设备安全的前提下，实现高效强力拆解、灵活调移，准确定位装车，提高工作效率，降低工人劳动强度，避免了原手拉葫芦拉解方式需设置锚索、锚杆的投入，与手拉葫芦的超负载使用的损坏，劳动效率有的革命性提升。

此液控拆销、调移装置，应用效果极理想，解装效率翻倍，可达日均解、装液压支架各四架以上，并不再出现使用电气烧割作业。事实证明此液控拆销、调移装置实现高效强力拆解、可灵活调移，准确定位装车。有工作效率高，无破坏性损失，安全系数高、工人劳动强度低等优点。在今后的撤除工作面中有广泛推广应用价值。

2 社会效益与经济效益

①差异互补式全掩护支护。每天可减少人工投入12人，每年可累计节省直接费用117元/天×12×300天=42.12万元。

②掩护支架自移装置的应用，每年可减少1寸钢丝绳投入500m左右，累计节省费用500m×26元/m=1.3万元。）。有效消除了安全隐患，提高了撤架及支护效率，是一种液压支架撤除工艺的重大革新。具有极强的先进性和实用价值，具有广泛的使用推广价值。

③矿车运输、滑移运输多用轨道应用，可针对现场运输种类及高度，灵活采用大件滑运、小件装车的运输方式，可大大提高劳动效率与运输速度，具有广泛的推广使用价值。

④自动找正装车平台在综采工作面撤除工艺中，大大提高了工作效率，消除了安全隐患。

⑤液控拔销装置，应用效果极理想，解装效率翻倍，可大大提高解、装液压支架效率。事实证明此液控拔销装置实现高效强力拆解、可灵活调移，准确定位装车。提高工作效率，无破坏性损失，安全系数高、工人劳动强度低等优点。在今后的撤除工作面中有广泛推广应用价值。

3 综合评价

采用综采工作面液压支架综合流程快速回撤系统新工艺，通过在我矿23下206、3下701、23上617、23上605、23上614等综放工作面的应用实践，提升了工作速度，缩短了撤除时间，为下一个工作面的提前安装奠定了基础，使全年的生产接续得到了保障。每年可累计节省直接费用571.54万元。

参考文献：

[1]王惠风，陈殿赋综放工作面高效回撤与末采顶板控制技术[J].陕西煤炭，2020-02-03.

[2]王松.综采工作面液压支架快速回撤工艺研究[J].能源技术与管理，2019-08-15.