回撤工作面绞车支撑装置的研制与应用

黄 飞，杜佳霖

（1.国家能源集团神东煤炭集团，内蒙古 鄂尔多斯 017209；2.山西天地煤机装备有限公司，山西 太原 030032）

引言

随着开采效率的提高，煤矿井下综采工作面的推进速度越来越快，工作面成套装备搬家周期越来越短，工作面设备回撤效率已成为影响矿井整体开采效率的关键因素之一。神东公司为提高搬家效率，采用辅巷多通道搬家工艺，大大缩短了搬家倒面时间。针对回撤通道绞车固定难的问题，研制了回撤工作面绞车支撑装置，绞车能快速固定并整体搬运，有效提高了绞车安装效率，减轻劳动强度，增强绞车作业安全性。

1 绞车支撑装置主要结构特点

绞车支撑装置是为改变神东公司绞车使用过程中采用打地锚、四压两戗支柱等固定方式而设计的专用装置。其主要特点为：

1）绞车支撑装置采用四柱支撑形式，取消四连杆机构，采用回弹橡胶块维护立柱稳定，使支撑装置结构大幅简化。

2）绞车支撑装置采用左右分体窄顶梁，通过横向连杆铰接，使顶梁有效适应巷道顶板，并且提高了支撑效率。

3）底座采用窄框架结构形式，在保证满足支架搬运车运输宽度的前提下，通过支撑装置底座与绞车的合理装配，实现了绞车支撑装置的整体运输和使用。

4）绞车支撑装置电液控制系统能够对立柱支撑力进行实时监控预警，并能够在压力低于设定值时进行自动补压，保证了支撑的稳定性。

图1 回撤巷道绞车支撑装置

2 电液控制系统

绞车支撑装置位于回撤工作面前方回撤通道内，主要用于方便快捷地固定绞车，在支架回撤过程中需要通过绞车牵引钢丝绳拉移综采工作面支架，在拉移过程中钢丝绳有断裂的风险，因此应尽量避免绞车在牵引过程中作业人员在其附近。根据绞车牵引装置的实际布置情况和适用情况，设计了绞车牵引装置的电液控制系统，主要采用电液控制和远程遥控控制进行操作。

电液控制系统由控制器、充电电源、驱动器、接收器、无线遥控发射器等关键元件组成，控制器属于控制系统的核心元件，对绞车支撑装置进行信号接收、信号处理、信号传输、发出指令等操作，保证绞车支撑装置的正常作业。

远程遥控系统主要由无线接收器和无线发射器组成，遥控器为无线信号发射装置，作业人员通过遥控器人机交互界面发出指令，传输至无线接收器后，接收器将信号传输至支撑装置控制器，控制器将信号处理后将相关指令传输至相应的执行元件，完成相关动作。

绞车支撑装置电液控制系统的主要特征如下：

1）绞车支撑装置位于回撤通道内，电液控制系统使用独立的可移动式蓄电池作为电源，可大幅度提高支撑装置使用范围，保证电液控制系统的正常作业。

2）控制器可实现手动操控，在电液控制器出现短暂故障时，进行人工干涉，确保回撤作业的正常进行。

3）遥控系统接收器感应灵敏，捕捉信号能力强，可实现大于50 m的远程操作。

3 应用情况

绞车支撑装置与三角区掩护支架和回撤端头支架配套使用，可对绞车进行安全高效固定，实现对工作面支架的快速拉移，取得了较好的实用效果并具有良好的社会、经济效益。

1）实现了回撤通道锚杆的有效固定，为人员和设备提供了安全作业空间。

2）加快了支架拉移速度，使工作面液压支架回撤效率大大提高。

3）取代了传统的通过多个超长液压支柱支撑固定绞车的模式，实现绞车快速移动与固定，大幅度降低井下作业人员的劳动强度，避免了绞车固定过程中单体立柱倾倒带来的安全事故，保证了安全生产。

4）采用电液控制与远程遥控控制的双重控制模式，同时还可进行人员干涉手动操控，保证了支撑装置的正常作业。