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邢东矿ZC5160/30/50型复合型充填液压支架的研究与应用

2021-07-04孟锦

煤炭与化工 2021年5期
关键词:投料矸石刮板

孟锦

(冀中能源股份有限公司 邢东矿,河北 邢台05400)

1 概 况

邢东矿11233矸石充填工作面于2020年9月开始回采,但由于地面矸石投料系统尚未建成,仅靠井下自产矸石无法满足产量要求,月产只能在0.5万t左右。经反复研究,为完成邢东矿的生产经营指标,必须再布置一个采煤工作面,由于地面矸石投料系统尚未完成,只能布置一个高水充填工作面。新布置的12216高水充填工作面需要充填支架37架,因此需购置37架高水充填支架,预计购置费用为2 775万元。但如果地面矸石投料系统建成,邢东矿生产将会以矸石充填为主,高水充填为辅,购置的新高水充填支架1、2年后将不再使用,会造成巨大浪费。经反复研究论证,决定将原ZC5160/30/50型矸石充填支架改造成为一种复合型充填支架,既能实现矸石充填又能实现高水充填。

2 研发内容

将ZC5160/30/50型矸石充填支架改造为复合型充填支架,实现矸石以及高水充填混合使用,一旦出现矸石充填工作面因各种因素导致矸石数量无法保证的情况,可以直接将矸石充填就地改为高水充填,等矸石数量供给充足后再改回矸石充填,保证了邢东矿的产量要求。

3 改造内容

经过研究分析,从改造的必要性、可行性以及经济性方面入手,对邢东矿矸石充填支架改造进行论证,确定了最终的改造方案,如图1~图4所示。

图1 改造前的矸石充填支架Fig.1 Gangue filling support before reconstruction

图4 改造后的矸石高水复合型充填支架Fig.4 Modified gangue high-water composite filling support

图2 改造之后的高水充填支架Fig.2 High-water filling support after modification

图3 改造后的矸石充填支架Fig.3 Modified gangue filling support

图2是矸石充填支架改造好的高水充填支架,将后捣实机构更换为后挡板机构,前顶梁增加伸缩梁机构,用于仰采时更好的控制空顶距。改造后的高水充填支架改为采四刀充填一次的模式。

图3是改造好的矸石充填支架,此捣实机构与邢东矿新制作的矸石充填支架捣实机构通用互换,原捣实机构设计不够合理,在矸石充填过程中由于捣实千斤顶频繁伸缩,导致捣实千斤顶损坏率太高,严重影响矸石充填工作面产量。

图4为改造后的复合型充填支架,能实现矸石以及高水充填混合使用,一旦工作面矸石数量无法保证正常充填,可将后部刮板输送机收回到捣实机构前端,将捣实机构伸出当做后挡板机构,转变为高水充填(这种充填方式需要将充填包改为不规则形状)。等矸石数量供给充足后,将捣实机构收回,后部刮板机伸出,恢复为矸石充填。矸石充填支架改造后的高水充填液压支架如图5所示。

图5 矸石充填支架改造后的高水充填液压支架Fig.5 High-water filling hydraulic support after modification of gangue filling support

4 结 语

邢东矿12216高水充填工作面支架数量为37架,购置一架新充填费用约为75万元,共计2 775万元,改造一架费用约为23万,共计851万,通过改造支架节,节约资金1 924万元。复合型充填液压支架的研发成功,给邢东矿在充填开采方式上提供了更多的选择,今后的充填工作面支架可以同时具备矸石充填以及高水充填的功能,经济效益和社会效益显著。

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