ZLC2×1410/26.5/41.5型单跨门式液压支架在煤矿中的应用

梁民权

（同煤国电同忻煤矿有限责任公司，山西大同，037001）

0 引言

综采作面超前临时支护的好坏直接影响到回采工作面的采煤效率及顶板的管理，目前，国内采煤艺中一个较为薄弱的环节就是临时支护装备，临时支护装备甚至成为制约高产、高效矿井发展的重要因素[1-3]。基于综采作面现用的单体液压支柱临时支护的局限性，大同某煤矿应用了ZLC2×1410/26.5/41.5 型单跨支护门式液压支架，主要用于综采工作面回风顺槽巷道，能有效降低工人劳动强度，它支护强度大，能有效加强综采工作面的顶板管理，杜绝顶板事故的发生。

1 工作面概况

使用单跨门式液压支架的8209 工作面5209 巷为矩形断面，巷道宽5 200 mm，高3 950 mm。

顶板支护：巷道顶板正常段采用6 排锚杆+BHW280×4×5000-900-6 钢带+150×150×10 mm 拱形可调心钢托板、“3-3-3”排锚索+300×300×16 mm 拱形可调心钢托板、50×50 mm网格的8#菱形铁丝网联合支护。

顶锚杆为φ 20×3 100 mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距900×900 mm，两帮侧锚杆与水平面夹角75°，其它垂直顶板；锚索φ 17.8×8 300 mm，间排距1 800×1 800 mm，均与顶板垂直。

两帮支护：巷道两帮采用4 排锚杆支护，φ 18×2 500 mm 左旋无纵筋螺纹钢，间排距900×900 mm，采用BHW280×5×450 mm 护帮钢带护板+150×150×10 mm 拱形可调心钢托板，两帮采用8#菱形铁丝网，50×50 mm 网格。铺底厚度250 mm，砼强度等级C30。

巷道底板两侧及中部卸压槽断面规格宽×深=100×250 mm。巷道顶板破碎段采取加强支护措施。

2 单跨门式液压支架

2.1 组成及结构

单跨门式液压支架结构示意图如图1，由液压支架横梁、立柱及链条组成。ZLC2×1410/26.5/41.5 型单跨门式液压支架主要由金属结构件和液压元件系统组成。金属构件有：横梁、顺梁和前梁等组成。液压元件主要有：立柱、各种千斤顶、液压控制元件(单向阀和安全阀)和液压辅助元件(胶管、弯头和三通等)。

单跨门式液压支架结构如下：

（1）横梁长度为4 400 mm，宽度400 mm，高度400 mm，横梁两端距煤壁各为400 mm。

（2）为保证撤架时支架能在升降平台的旋转机构上转动到位，单跨支护门式液压支架的排距设为1 800 mm±100 mm；5209回风顺槽巷现布置27架单跨液压支架对巷道进行支护。

（3）由一根横梁、两根立柱通过销轴连接组成。

（4）横梁与立柱采用销轴连接，在横梁支撑顶板时应保证销轴不受力。在巷道变形严重时，可方便拆卸。

（5）在顺槽巷道超前支护时，相邻的单跨门式液压支架用φ 10×40 mm的矿用圆环链条相互连接，防止支护过程中单跨液压支架倾倒。

（6）采用φ 200/φ 160 mm 的立柱，立柱底部设有圆形托盘（直径为500 mm），为了保证支护装置对顶、底板的适应性，托盘与立柱底部采用球形铰接。托盘材料采用铸钢27SiMn，托盘底部带防滑条。

（7）所有控制阀采用不锈钢产品。立柱液控单向阀流量为200 L/min，安全阀流量为500 L/min，开启压力为45 MPa，每个立柱带一个指针式抗震压力表。

（8）单跨门式液压支架焊件主要采用高强度合金结构钢板材，焊缝的抗拉强度不低于800 MPa，确保支护强度。

（9）单跨门式液压支架所有液压缸用钢管均采用27SiMn管材，采用进口材料密封件，切削加工。

图1 单跨门式液压支架结构示意图

装置的特点：

（1）整体框架式结构。保持巷道的完整性，为回风顺槽提供足够的安全作业空间。

（2）装置直接承受顶板压力，周期来压、顶板离层时，可有效控制顶板冒落。

2.2 技术参数

ZLC2×1410/26.5/41.5型单跨门式液压支架主要参数见下表1，尺寸示意图如图2。

图2 单跨门式液压支架尺寸示意图

3 单跨支护门式液压支架配套设备

3.1 组成及结构

WC3Y（B）型无轨胶轮车（如图3），动力系统由柴油机主机、排气冷却系统、进气系统、水散热器、燃油箱、气启动系统等组成。

图3 WC3Y（B）型无轨胶轮车

WC3Y（B）型无轨胶轮车采用了水冷式防爆柴油机，起动方式为气起动。

排气冷却系统由水夹层排气管、废气处理箱等组成。水夹层中的水与柴油机中的冷却水连通封闭，保证柴油机表面、排气管表面温度不超150℃。

进气系统由进气管、进气防爆栅栏、切断空气阀门及空气滤清器组成。进气防爆栅栏是为了防止柴油机气缸可能返回火焰直接通向大气，以免引燃工作环境中的可燃气。

水散热器作用是冷却柴油机中的循环水，以保证柴油机正常工作。散热器固定在前机架上，上部两个进水口一个与柴油机节温器相连，一个与排气冷却系统水夹层排气管相连，下部出水口与水泵进水口相连。

燃油箱安置在柴油机右前方，储油量为80 L。油箱上部有加油口，油箱下面有放油螺塞，油箱侧面装有油标尺。

气启动系统主要由气启动器、继气器、手动按钮、气包、水冷空压机等组成，该系统额定工作气压0.65MPa。

WC3Y（B）防爆柴油机无轨胶轮车上装备了带有旋转机构的升降平台，本平台上表面布置有定位卡齿，能够与单跨门式液压支架横梁下表面的定位卡齿相互咬合，保证支设及回撤运输时的稳定性。WC3Y（B）防爆柴油机无轨胶轮车还配备了独立的乳化液泵站，为单跨门式液压支架的液压系统提供动力。

3.2 技术参数

WC3Y（B）防爆柴油机无轨胶轮车是一种新型运输车辆，以防爆柴油机为动力，采用整体刚性焊接式车架，液压机械式传动，6×6全轮驱动，双向驾驶室，全液压操纵，行车制动为背压制动+安全型湿式制动，驻车制动为安全型湿式制动，具有车体窄、机架强度高、驱动力大、通过性好、双向驾驶、运速快、适应性强、安全高效、运输成本低等特点。可以用于煤矿Ⅰ类爆炸环境，当甲烷浓度达到1%时，必须停止产品运行并切断所有电源。技术参数如表2所示。

表2 WC3Y（B）型防爆柴油机无轨胶轮车技术参数

4 应用效果

采用单体液压支护，起初开采时采用人工挡煤带挡煤，操作环节复杂、劳动效率低、炮后冲击力大、现场效果差、架间浮煤矸堆积严重，人工挖煤清理困难，造成操作人员劳动强度大，生产环节复杂，安全隐患突出难度大，带来不安全隐患。ZLC2×1410/26.5/41.5 型单跨门式液压支架的应用，摒弃原来传统单体液压支柱支护方式，有效降低工人劳动强度，降低回柱危险，提高安全系数。摒弃使用单体液压支柱支护，削减了工作人员数量，极大的节约了劳动成本，采煤过程中搬运方式改为无轨胶轮车搬运，提高了生产效率。

5 结束语

本文主要介绍了ZLC2×1410/26.5/41.5 型单跨门式液压支架的结构、组成、技术特征及配套设备WC3Y（B）防爆柴油机无轨胶轮车，该支架和无轨胶轮车的配合使用为回采巷道供安全的作业空间，大大提高采煤效率和安全系数。