液压支架矸石充填捣实机构的结构分析.pdf

液压支架矸石充填捣实机构的结构分析 翟荣涛 冀中能源股份有限公司，河北 邢台 054000 摘要 矸石充填是当前煤矿生产中常用的一种充填方式， 用于液压支架后部的矸石捣实机构是 充填工作的关键设备。矸石捣实机构有单级捣实机构和双级捣实机构， 其支撑方式有下部推拉及 上部吊挂等多种形式。根据现场使用经验， 对结构进行了分析， 并对充填开采方法提出一点建议。 关键词 充填支架;捣实机构;结构分析 中图分类号 TD853．34文献标识码 B 文章编号 1001 －0874 2013 01 －0118 －03 Structure Analysis of Hydraulic Support Gangue Filling Tamping Organization Zhai Rongtao Jizhong Energy Company Co． ，Ltd． ，Xingtai 054000，China Abstract The Gangue filling is one main filling in coal mining now． The gangue tamping organization that used at the back of hydraulic support is the key equipment for filling job． The design of gangue tamping organization includes single tamper and double tamper． The supporting s have multiple s，such as pushing and pulling in the lower and upper hanging． According to experience from many years，analysis its structure，and gives some suggestion for filling mining． Keywords filling support;tamping organization;structure design 0引言 目前， 我国煤矿对采空区的充填方式主要按照 充填料的不同划分为三种充填方式 膏体、 高压水和 矸石充填。矸石充填是目前应用得比较广泛的一种 充填方式， 其充填工艺比较简单， 并可实现采煤和充 填平行作业， 但对充填设备的选型是关键。根据我 公司多年来的实践经验， 现对用于矸石充填的捣实 机构结构性能， 提出一点建议。 1矸石充填捣实机构的结构 充填矸石通过刮板输送机散落到采空区后， 捣 实机构通过自身往复运动应能将充填矸石移到后部 的顶板， 并通过其上下和前后的运动对充填体进行 捣实使充填矸石在推压、 接顶的基础上达到一定的 致密度， 并能够承受顶板下沉的压应力、 控制顶板下 沉量、 防止顶板下沉断裂， 使地面建筑物的破坏程度 控制在允许的范围内。 捣实机构的设计主要应考虑以下两个方面 1矸石充分接顶。机构在千斤顶及液压系统 的控制下能实现上、 下、 前、 后的往复运动， 其夯实梁 能够把输送机散落的矸石沿着矸石的堆积角到达采 空区顶板， 实现矸石与顶板的接顶。 2矸石密实度。机构通过前后和上下的往复 运动， 推动矸石移动并进行捣实， 以增加其密实度。 1． 1单级捣实结构形式 捣实机构主要由夯实框架、 夯实梁及连接千斤 顶组成， 如图 1 所示。其安装方式如图 2 所示。 采用这种安装方式， 可改善捣实机构的作业空 间， 矸石可以顺利地下落到捣实机构下部空间， 可减 少千斤顶及液压系统与矸石的接触， 提高液压系统 的使用寿命， 可减少维修工作量， 而且维护简单。缺 点是千斤顶一直处于受拉状态， 使用时应注意。 1． 2双级捣实结构形式 该结构采用了双伸缩结构形式， 如图 3 所示。 增加了有效工作长度， 可保证充填到顶板。 811煤矿机电2013 年第 1 期 1 － 夯实框架; 2 － 夯实梁; 3 － 伸缩千斤顶 图 1捣实机构结构示意图 1 － 后顶梁; 2 － 自卸式刮板机; 3 － 夯实梁; 4 － 夯实框架; 5 － 调高千斤顶; 6 － 底座 图 2一级捣实机构安装示意图 图 3两级捣实结构示意图 其缺点是 ①捣实效果不好。采用双伸缩结构 形式伸缩不灵活; 另外由于下部矸石作用， 捣实机构 往下移位范围小; ②矸石不能充分落入采空区。其 箱体结构形式导致无矸石下落空间， 部分矸石落不 到机构下部采空区， 会沿着上面盖板进入支架中部 空间， 影响了充填效果和工人操作; ③结构复杂， 千 斤顶、 液压系统损坏严重。 1． 3上、 下双捣实结构形式 上、 下双捣实机构， 如图 4 所示。上捣实机构捣 实上部矸石， 下部捣实机构捣实下部矸石， 可增加充 填体整体密实性。 图 4双捣实充填支架 其缺点是 ①下部捣实机构占用上部空间， 上部 捣实机构往下移位范围小; ②下部堆放矸石后， 下部 捣实机构不能自如伸缩; ③千斤顶、 液压系统在矸石 下面无法维修， 损坏严重。 2使用效果分析 上述三种不同的捣实机构形式分别在邢台矿 7606、 7614、 7608 工作面投入使用， 收到了不同的效 果。单伸缩下部支撑结构形式充填和捣实效果很 好， 但调高千斤顶损坏严重且不易维修; 单伸缩上部 连接机构形式充填和捣实效果好， 效率高， 克服了下 部连接的缺点， 取得了单产 5 万 t 的记录; 双伸缩结 构及双捣实结构使用效果不理想， 主要是双伸缩结 构箱体结构复杂， 导致箱体本身无法漏矸， 散落矸石 堆在其上部而且箱体下面矸石影响其上下运动严 重， 另外结构复杂制作麻烦， 影响使用环节多， 维护 量大， 影响生产效率， 再有就是下部捣实机构由于下 部矸石的堆积， 影响其运动， 使用效果不理想。 3结语 我国 “三下” 压煤非常多， 充填开采有很好的前 景， 但开采仍有一些问题， 主要体现在如下方面 1生产效率 还有待进一步提高， 目前大都在 月产 4 万 t 以下。充填工作面如果能达到月产 5 万 t 以上， 矿井布置两个工作面实现百万吨的充填开 采提供了可能。这需要在工作面长度， 输送能力、 采 煤和充填协调上研究， 并进行充填设备进行继续改 进。 2成本效益 吨煤成本控制在利润范围内。 3充填效果 控制地面塌陷不影响地面建筑物 的使用。 9112013 年第 1 期煤矿机电 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 参考文献 ［ 1］缪协兴， 钱鸣高． 中国煤炭资源绿色开采研究现状与展望［J］ ． 采矿与安全工程学报， 2009， 26 1 ． ［ 2］王国法． 液压支架技术［ M］ ． 北京 煤炭工业出版社， 1999． ［ 3］查建峰． 矸石充填开采沉陷控制基础问题研究［D］． 徐州 中 国矿业大学， 2008． ［ 4］毕锦明． 物料充填开采液压支架的研究［J］ ． 煤炭科学技术， 2010， 38 11 86- 87． ［ 5］刘建功， 赵庆彪． 煤矿充填法采煤［M］ ． 北京 煤炭工业出版 社， 2011． 作者简介翟荣涛 1970 － ， 男， 高级工程师。1994 年毕业焦作矿 业学院， 现在冀中能源股份公司机电部从事煤矿机电工作。 收稿日期 2012 －09 －06; 责任编辑 陈锡强 梁家煤矿井下中央泵房的自动化控制改造 王方 山东龙矿集团 梁家煤矿，山东 龙口 265700 摘要 针对梁家煤矿井下中央泵房原采用三台多级耐磨离心式水泵， 配套电动机为 800 kW、 6 kV， 采用电抗器降压起动， 存在起动电流大， 运行噪音大， 超过人体工作环境允许 85 dB 等问题， 提出采用软启动和 PLC 配合对整个排水系统进行改造。改造后实现了远程控制， 达到了井下中央 泵房无人值守的要求。 关键词 软启动;集中控制;PLC 控制系统 中图分类号 TD744文献标识码 B 文章编号 1001 －0874 2013 01 －0120 －03 Automatic Control Transation of Underground Central Pump Station in Liangjia Coal Mine Wang Fang Liangjia Coal Mine，Shandong Longkou Coal Mine Group，Longkou 265700，China Abstract The original use of three multi- grade wear resistant centrifugal pumps at underground Liangjia coal mine central pump station． The supporting motor is 800 kW， 6 kV． Adopts the reactor to reduce voltage start，the problems include big start current and high operation noise， which over 85 dB that human work environment allows． The soft start and PLC are proposed to coordinate with the transation of the drainage system． Then the remote control is realized，which meet the requirements of unattended central pump station． Keywords soft starter;concentration control;PLC control system 1改造缘由 梁家煤矿中央泵房是 1989 年投入使用的， 井下 原有 MD280- 65 8 型三台多级耐磨离心式水泵， 配 套电动机为800 kW、 6 kV， 2 趟排水管路。电动机采 用电抗器降压起动， 由接触器、 时间继电器配合完成 电动机的起动过程。在矿井正常排水的情况下， 由 一台水泵工作、 一台水泵检修、 一台水泵备用。为了 达到井下泵房减人提效、 节约能源的要求， 决定对中 央泵房进行改造， 使之改造后的系统能从地面集控 室远程开启水泵， 能实时反映电动阀门、 真空泵、 射 流球阀的工作状态以及水仓水位、 电动机工作电流、 温度、 轴承温度、 每台水泵流量等参数， 并使系统具 有运行可靠、 操作方便、 自动化程度高、 节省水电费 等特点。经技术改造后， 矿井中央泵房达到了自动 化控制的要求， 取得了良好的效果。 2技术改造方案 2． 1设备选型 结合目前梁家煤矿井下中央泵房水泵的运行情 021煤矿机电2013 年第 1 期