气动单轨吊在安装液压支架中的应用

丁希阳 周庆亮 李召元

（1.山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿，山东 济宁 272000；2.济宁能源发展集团有限公司，山东 济宁 272000）

传统情况下安装综放工作面液压支架，普遍使用2～3 个回柱绞车、4～6 个手拉葫芦协同作业进行拖运、起吊和组装，占用工种多、安全系数低、安装工效低。汶上义桥煤矿有限责任公司通过使用气动单轨吊机车在液压支架安装区段运输、起吊和组装支架[1-5]，极大地提升了综放工作面液压支架的安装工效，提高了安全系数。

1 安装工作面概况

3309 工作面标高为-740.0～-314.2 m，轨道顺槽长约1270 m，胶带顺槽长约1250 m，平均长约1260 m，工作面长112～253 m。3309 工作面安装运输距离长约2000 m，巷道平均坡度20°，运输巷道掘进期间拐弯13 次，转载点12 个。根据气动单轨吊机车运行空间和支架体积确定组装硐室长10 m、宽4.2 m、高3.3 m。

1.1 工作面三机配套设施

1）3309 工作面设计安装160 台液压支架，其中安装ZF6400/17/32D 型液压支架154 台、ZFG7200/17/34D 过渡支架6 台。在3309 工作面切眼改道拐弯处安装22 台单元支架。

2）在工作面使用MG250/610 型电牵引采煤机截割出煤，使用SGZ764/630 型前部刮板输送机和SGZ764/630 型后部刮板输送机运煤。

1.2 安装设备设施配置

1）掘进期间在组装硐室安装I140E/I140V 单轨吊吊轨，既可以解决掘进工作面运料最后100 m 的问题，又可以为使用气动单轨吊安装支架提供运输通道。

2）DQ50/0.5 型气动单轨吊对液压支架各部分进行起吊组装。具体参数见表1。

表1 气动单轨吊性能参数表

2 组装液压支架施工工艺

2.1 支架运输

1）受限于副井运输能力，液压支架需拆分为多个部件入井，运输至安装地点再进行组装，支架部件运输先后顺序：尾梁、掩护梁、顶梁、底座、前梁。

2）运输路线和环节：井上将支架拆解→分件装车入井→-335 m 轨道大巷→南翼轨道大巷→南翼轨道下山→-540 m 单轨吊集中装车点→三采区轨道下山→3309 工作面轨道顺槽→组装硐室。

3）设备运输及安装工艺全部采用单轨吊（柴油+电动+气动），运输采取分区域、定地点实名制包保的方式，克服了3309 工作面长距离、大坡度、转载点多等因素，大大提高了运输效率。

2.2 支架组装顺序

1）用单轨吊将支架底座放至组装地点，然后按照安装运输顺序，将尾梁、掩护梁、顶梁等支架部件全部摆放至安装地点。

2）采用DQ50/0.5 型气动单轨吊将掩护梁吊运到组装位置，先将掩护梁的连杆与底座对接并插上销子，然后对接掩护梁与顶梁连接横销，将掩护梁千斤顶对接到位，插上横销。

3）将支架顶梁吊起运至底座上方，调节单轨吊起吊梁将支架顶梁调至合适位置，4 个立柱对准柱窝，使其与顶梁卡座对接，插上销轴。

4）最后将支架尾梁起吊至合适位置，使其与掩护梁对接；将支架前梁吊至合适位置，使其与顶梁对接，上好销子。

2.3 气动单轨吊使用措施

2.3.1 风动葫芦的使用

在坡度较缓的安全位置将气动单轨吊进行可靠制动，结合现场运载设备的长短距离将气动葫芦调整在承重起吊梁的不同位置，调节气动葫芦压力达到0.5 MPa 以上。然后使用风动葫芦2 个操作手柄进行操作，根据箭头进行操作，箭头向上即为起吊提升，箭头向下即为下放落下，松开后即可停止起吊。

2.3.2 操作主牵引机头的步骤

主牵引机头的手动控制按钮分为左键和右键。左键辅助功能手柄向前拨动为上下坡辅助，向后拨动为手动排水；右键行走手柄向前拨动为前行功能，向后拨动为后退行走功能。每次开机行走前先排水2～3 次，确保气管中积水排尽，排水后再空载前进后退3～5 m。重复试验2～3 次，没有异常后方可起吊装运设备部件。

2.3.3 单轨吊机车的调试

1）根据现场吊轨和机车相对位置，调整机车轮距，确保机车四轮能够密接吊轨，检验机车前后行走3～5 m 是否存在跑偏问题，如果在吊轨上保持直线则可使用。如果行驶中出现跑偏，则根据跑偏方向调节车轮直至不再跑偏。

2）将气动总成内的油雾流量调整到每分钟约10～15 滴左右的通用量。

3）根据在控制箱外侧已经标注的注油限位，拧开黑色的固定螺栓，将油直接注入并拧开即可。

4）机车通气后，检测气动葫芦的动作灵敏性和制动的可靠性，同时加载悬停2～4 min，确认安全后方可卸载。

5）先空载前后运行10～15 m，反复运行3 次后无异常后方可加载继续往返运行10～15 m，再次确认无异常后开始正常运行。

2.3.4 上坡辅助、下坡缓降

1）上坡辅助功能的应用。气动单轨吊机车准备上坡道时按“辅助钮”运行，长按右键前进方向机车正常在坡道区段行驶，因重载在坡道出现溜车现象时立即按住左键按钮实现上坡辅助。在正常行驶过程中松开左键按钮，单轨吊机车即可正常上坡行驶。机车需要后退时按右键行走按钮后退，后退过程中遇到下坡，如果重载下坡过程中速度过快，配合点按左键辅助按钮同样实现下坡缓降功能。

2）下坡缓降功能的使用。机车前进过程中遇到下坡轨道准备向下行走，按住右键行走按钮前进，如发生机车速度过快同时点按右键辅助按钮向前发挥下坡缓降功能，使下坡机车保持匀速下降。机车在坡度较小轨道行驶中无需点按左键辅助按钮。

2.3.5 支架就位安装

1）支架运输到位后，在气动单轨吊机车的起吊和调整的前提下，采用后退式安装法。

2）在调架之前，先将调架空间内的方案支架调整的单体卸掉，备足调架空间，顶板破碎的地方可以利用一字铰接顶梁+单体液压支柱进行顶板临时性支护。卸下的铰接梁和单体及时外运，避免影响安装支架并确保人行道畅通。

3）改好调架空间之后，进行调架，采用TYA-500 型液压支架调移装置和气动单轨吊机车将支架调整到位。调架过程中影响调架的支柱随调架随改，但必须做到先支后回，观察顶板状况，有人监护。

2.3.6 组装安全注意事项

1）起吊前应检查DQ50/0.5 型气动单轨吊的完好情况，不完好不得使用，起吊设备必须找准重心并垂直起吊。

2）将机车停止、抱闸、发动机等保持运转状态，并观察转速及压力，保证供油正常。

3）操作起吊梁操作阀，使起吊梁工作链上升。起吊时先试吊，人员要避开起吊臂下及设备周围，起吊人员要躲开起吊链条脱钩后的作用力方向。

4）单轨吊起吊或下放重物时，装卸单位必须在装卸重物两侧拉绳挂警戒牌。平巷时，在装卸重物两侧5 m 位置挂牌警戒；斜巷时，在装卸重物上方5 m 挂牌警戒，在装卸重物最下方挂牌警戒。设置警戒由装卸单位负责，跟车工监督执行，否则，严禁装卸。

5）尾梁插板、前梁的伸缩梁、各护帮板必须用限位销固定，防止液压支架任意部件在组装过程中发生摆动。

6）起吊支架各部件过程中，严禁人员站在气动葫芦和起吊件正下方及其掉落波及的范围，只有在停止起吊后并有专人监护的前提下，作业人员才能站在液压支架侧面不少于0.8 m 的位置安装各种销轴。

7）严禁将身体的任何部位伸入到销孔中，顶梁和底座连接后使用不少于顶梁承载量的链条，由支架左右两侧穿过前后立柱当作防护链，在单轨吊未起吊之前严禁拆下防护链。

8）起吊重物前先将单轨吊机车停稳后再操作风动葫芦，主驱动装置和风动葫芦不可同时使用，以防同时使用时气压、供气量不足影响设备性能。

9）操作期间严格执行“五固定一限速”安全措施，即固定操作人员、固定运行路线、固定检修时间、固定检修地点、固定运输重量、限定运行速度。

3 应用效果分析

DQ50/0.5 型气动单轨吊车体积小、轻便，机车行走途中高、低速挡可以随时自由切换，操作简单，机车主驱动装置使用两对驱动轮行走方式，结构紧凑、布局合理、适应性强，具有良好的运输通过和起吊作业能力，能够较好地完成巷道中大型设备的组装、拆卸和物料的短途运输工作。采用气动式单轨吊通过6 个控制阀门实现支架设备的起吊、调节、行走，3 人便可完成液压支架的组装，全面消除了传统情况下现场用钢丝绳拖拽造成的安全隐患。

4 结语

义桥煤矿在综放工作面安装液压支架期间，创新采用“电动单轨吊+气动单轨吊（气动葫芦）”代替“绞车+手拉葫芦”的工艺进行。由电动单轨吊机车长途运输，气动单轨吊机车实现液压支架设备配件的起吊、调节、行走，由原本需要6人作业的支架组装工作，变为3 人便可完成，提前15 d 完成了液压支架的安装工作。安装期间彻底取消了绞车作业，降低了职工劳动强度，提升了安装效率，安装工效提升25%，全过程安全、稳定、高效，为安装液压支架提供了具有实践性、创新性的宝贵经验。