煤矿井下液压支架爬车器和装卸车装置的设计与应用.pdf

第 1期 2 0 1 4年 3月 水 力采煤 与 管道运 输 HYDRAULI C COAL MI NI NG ＆ PI PELI NE TRANS P0RTAT1 0N No ．1 Mar ． 20l 4 煤 矿 井下液压支架爬 车器 和装卸 车 装 置 的设 计 与应 用 陈国强 徐 矿 集 团天山矿 业有 限贡任 公 司 新 疆 库车 8 4 2 0 0 0 摘要 针对煤矿 井下 支架和 大型设备 、 物件装 车难 、 不安全 、 效率低的 问题 ， 设计 了全新液压 支 架爬 车器和装卸 车装置 ， 经现场使 用 ， 提 高 了支架和 大型物件组 装及装卸 车的安全性 ， 减轻 了 工人 劳动 强度 ， 提 高了工效 ， 效果 良好 ， 值得推广应 用。 关键词 支架 爬车 器 装卸车装置 中图分类号 T D 5 2 9 ． 3 文献标 识码 B 文章编号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 1 4 0 1～0 0 3 20 3 1 概 述 目前煤矿 井 下 液压 支架 回撤 装 车采 用 两 种 方式 ， 一种 是用 无轨 胶 轮支架 铲 车直接 铲运 ， 另 一 种是用平板 车装 车后 由轨 道 系统 转运 ， 前 者在 少数现代化 大型矿 井应用 ， 后 者为绝 大多数 矿井 采用 。采用平板车装 车通用 两种 方式 一是 在工 作面切眼 内或 回撤 巷 内用 回柱机 配合 爬 车器 装 车 ； 二 是在 回撤 平巷 内建立 支架起 吊硐 室 ， 设 起 吊梁安装 手拉 葫 芦起 吊装 车。这两 种 方式 都 存 在较多 的问题 。 1 ． 1 用 回柱 机配合爬 车器装车 爬车器是一种 滑板式 装 车器 ， 采用 多级 滑板 组 合 ， 依 次升 高到平 板 车高 度形 成装 车坡 面 ， 用 回柱机牵 引支架 沿坡面 滑移上平 板车 ， 如 图 1所 不n 1一回柱 机 ； 2一挡车地 锚 ； 3一平 板车 ； 4一爬 车器 ； 5一支架 图 1 回柱 机牵 引支 架装 车 图 存在 的问题 ① 平 板车 需用 地锚 固定 ， 因拉 装 时车辆易后移 ；② 爬 车器为 固定对接 ， 导 向器 不可调 ， 底边 前沿易被啃 ， 掉 抵住支架 ； ③ 支架上 车后 ， 安装 固定螺栓困难 ， 难 以找正 ， 用单 体配合 前 、 后 、 左 、 右来 回顶支架找 眼 ， 费工 费力不安 全。 1 ． 2用手拉葫芦起 吊装车 存在 的问题 ① 要 建 立专 门组装 硐 室 ， 上 钢 梁 ， 安设 手拉葫芦 ， 工程量 大 ， 专 门硐 室一次 建成 后不能复用 ； ②4个起 吊葫 芦不 能 同步且 需要 稳 3 2 固， 平衡不 好 掌 握 ， 稳 定 性 差 ， 工 人 不 能 远 程 操 作 ； ③ 速度慢 ， 组装车时 间长 ， 效率低 。 2 爬 车器及起 吊装卸车装置设计 鉴于传统支架装 车 的上述 问题 ， 研究设 计 了 一 种新型 的支架爬车器及快速起 吊装卸 车装 置。 2 ． 1 装置结构 设计制作 时就 地取 材 ， 采 用 矿井 常用 的 1 1 工字钢组合焊成一个框 架结 构 ， 框架根 据支架 的 重量作 强 化 处理 ， 能 承 受 矿 方 最 重 支 架 起 吊强 度 。运用现有 的 Z F 6 5 0 0型液 压支架 立柱 4根 于 框架 4角 固定布置作 为抬 升起 降装 置 ， 千斤顶 头 部 有导 向块 ， 块 上 固定起 吊锚 链 及勾 头 ， 导 向块 沿着框架 导 向槽 布 置。框架 顶部 设 一 千斤 顶 用 于调整支架水平状态 ， 支架在 立柱行程 任何位 置 高度可调 ， 可定 位 。框 架底 平 面设 有 轨道 ， 道 心 内配有一个简易推 车机 ， 轨道 上有平板 车机 械阻 车装置 。如图 2 a 、 图 2 b所示 。 1一爬车 器 ； 2一导 向块 ； 3一铰接 千斤顶 ； 4一导 向滑块 5一阻车器 ； 6一推 车机 ； 7一轨 道 图 2 a 装 置俯 视 图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 陈国强 煤矿井下液压 支架爬车器和装卸车装置的设计与应用 第 1期 1一千斤 顶 ； 2一吊钩链 ； 3一导 向块 ； 4一推车 勾头 ； 5一平 板车 ； 6一轨道 ； 7一立 柱 图 2 b 装 置 正视 图 爬车器 置于框架 一端 ， 与框架 底 托架用 铰接 销轴铰接 ， 由 3块等坡面箱型结构件组装而成 ， 顶面两侧焊有 支架导 向块 ， 侧 面装设 千斤顶 以调 节 高度 ， 顺导 支架装车 ， 如 图 3所示 。 1一铰接销 轴 ； 2一铰接 千斤 顶 ； 3一爬 车器 ； 4一导 向块 图 3爬 车器 示意 图 推车机 由一个 双 向驱 动 马达 主链 轮 和导 向 链轮驱动一条 封闭 的链 条 ， 链条 上焊 接有推 车勾 头 ， 随着马达链 轮旋转实 现勾头 进退 推动平 板车 的进 、 出 ， 马达操控 配有 液压元 件 ， 实 现操作 远程 化 ， 如 图 4所示 。 1一导 向链 轮 ； 2一推车钩 头 ； 3一链 条 ； 4一双 向驱动 马达 主链 轮 图 4链 式推 车器 示意 图 所有 液压 元 件 的动 力 源来 自工 作 面 乳 化 液 泵站 ， 用管路 引到装 置 。装置 的 附近设 置一个 液 压 集 中操 作 阀箱 ， 所 有元 件 动作 实 现远程 控 制 。 液压原理 如图 5所示 。 2 ． 2 工作 原理 待装 车支 架 在巷 道 内在事 先 稳 设 好 的 回柱 绞车牵 引下 ， 沿着装置一 侧 的爬 车 器顺导 向块直 接拉进装车装 置 内预定 位置 ， 待 回柱机 牵引绳 摘 钩 后 ， 将 装置 起 吊链 钩钩住 支 架起 吊工 艺孑 L ， 送 液 ， 立柱将支架 缓抬起 至一 定高度 ， 锁住 ， 然后 用 推 车机将 准 备好 的平板 车 从另 一 侧推 入装 置 内 支架下方适 当位置 ， 阻车。落支架贴近平板车， 用顶部 千斤顶 微调支架 位置 ， 使 得支 架底座 固定 螺 孔 与平 板车 固定 螺孔 对 眼 ， 落 实支架 ， 上 紧 固 定螺栓。打开阻车器， 开动推车机将 支架车推 出 ， 完成装 车过 程 。卸车过程与之相反 。 1一立 柱 ； 2一链钩 ； 3一导 向块 ； 4一双 向马达 ； 5、 7、 1 0、 1 1一操作 阀 6一安全 阀液力 锁 ； 8 、 9一千斤顶 ； 1 2一油 管 图 5 装 置 液压原 理 图 3技术关键点 ①起吊框架高度 3 ． O m， 宽度 2 ． 5 m， 可安装 于工作 面切眼或 回撤 平巷 内和轨道 系统对 接 ， 不 须要专 门起 吊硐室 。 ②立柱 同步升降 ， 专 用 吊钩勾 住支架 上 的起 吊工 艺 孔 ， 支 架 起 吊平 稳 ， 起 吊 能 力 大 ， 满 足 3 4 ． 5 t 支架起 吊 矿井最 重支架 要求 。配有液力 锁 ， 支架可停在立柱行 程的任何位置 。 ③框架底 部设 有 轨 道 ， 与 运 输巷 轨 型 一 致 ， 车 辆可 自由通过 ， 轨道 上设 有 转动 式 阻车器 ， 平 时 打开 ， 不 影 响车 辆通 行 ， 装 车 时立起 起 阻车作 用 。液压推 车 机 可 正 反 转 ， 推 动 平 板 车 进 出框 架 ， 不要人工推 车。 ④框架一端绞接爬 车器， 用千斤顶 、 铰接销 轴与 框架 固定 ， 可调 整爬 车 器 的坡度 ， 支架顺 利 导入框架 。 ⑤ 尺寸合理 。支架 进入 框架后 用 回柱 机牵 引， 起 吊后支架 底面距离轨道 6 5 0 mm， 可顺利穿 进平 板 车 。 同 时 如 果 顶 梁 起 吊 后 ， 距 离 轨 面 2 ． 5 m， 底座和平板车高度为 2 ． 1 m， 可顺利进行支 3 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1期 2 0 1 4年 3月 水力采 煤与 管道 运输 HYDRAUL I C COAL MI NI NG P I P EL I NE TRANS P ORT AT I ON No ．1 Ma r ． 2Ol 4 半 连 续 开 采工 艺 在 安 格 连 露 天 煤 矿 的应 用 张 继 平 中煤 科 工集 团沈阳设 计研 究院有 限公 司 辽宁 沈 阳 1 1 0 0 】 5 摘要 单斗 自移式破碎站半连 续工艺在露天矿 开采工 艺方案比较 中是设 计重 点研 究的 内 容 。结合安格连露 天煤矿 改扩 建项 目的开采方案 ， 对半连 续工 艺和 主要 设备 的应 用进行 了分 析 。 关键词 露天煤矿 开采 工艺 半连 续 中图分类号 T D 8 2 4 ． 5 文献标识码 B文章编号 1 0 0 60 8 9 8 2 0 l 4 0 1 0 0 3 40 5 露天煤 矿 的发 展 和效 益 与开 采工 艺息 息 相 关。随着技术进步和设备的发展， 露天煤矿已呈 现 出开采规模大 型化 、 高 度集 中化 、 矿 山智 能化 、 工艺连续 化 和装 备大 型 化。开采 工 艺 的多 样 化 为露天煤矿合理 的工艺选择创造 了较好 的条件 。 上世纪 5 O年代 ， 我 国露 天 煤 矿 开采 工 艺 以 单斗铁道为主 ， 设 计规模 在 3 Mt ／ a以 内。上世 纪 8 0年代开始 ， 伴 随着我 国 5大露天 矿开 发 ， 开 始 采用单斗卡车 和连续 、 半连续 开采 工艺 。随着单 斗 自移式破 碎 站半 连续 工 艺 关键 技 术 的研 究和应用取得实质性 突破 ， 开始 在我 国露天煤 矿 推广应用 。 自移 式破 碎站 单机 生产 能力 达 3 0 0 0 6 0 0 0 t ／ h ， 正在实施的生产能力达 9 0 0 0 t ／ h 。 根据矿 山资源 赋存条 件 ， 露 天开采 通常采 用 单斗铁路 、 单斗 卡车 、 单斗半移 动破碎 站 自 移式破碎站 半连续工艺 和轮斗挖掘 机连续 开采 工艺等多种工艺 形式 。随着 露天 矿规模 的扩大 ， 单斗铁路 工 艺 已难 以满 足 生产 要求 。单 斗 卡车 工艺 虽然 有较好 的灵活性 ， 但 由于燃 油 、 轮胎 和 备件 的消耗量大 ， 运 营成 本高 。特 别是深 凹露天 矿 的物料 提升 高度 和运 距增 加 ， 采 矿成本 高 ， 越 来越多的露天矿 山采用 以 电代 油 、 运营成 本低 的 半 连续 和连 续 开采 工 艺。特别 是 随着 自移式 破 碎 站设备 技术 的进 步和设 备 的大 型化 ， 单 斗 自移式破碎 站半 连 续工 艺 已是 露天 矿 开采 发展 方 向， 各 国新 建及 改扩建露 天矿项 目大 多采用这 种工艺。 1 安格连露天煤矿概况 安 格连露 天煤 矿 位 于乌 兹 别 克斯 坦 共 和 国 安格连市郊 ， 绝对标高 1 0 0 0～1 2 0 0 m， 属于典型 大陆气候 ， 夏季炎热 ， 最 高温 度 4 5 ℃ ， 冬季最低 一 2 0 C。年平 均 降雨 4 7 5 mm， 夏 天 干燥 ， 雨 雪集 中在秋冬季节 。 安 格 连 露 天 煤 矿 是 1 9 4 3 年 投 入 生 产 的 老 架组装 。 ⑥液压动力源采用工作面乳化液泵站提供 ， 现场取用方便 。 4效果及结论 该套装 置先 后 在 矿井 多个 安 装 拆 除 工作 面 现场使用， 从使用情况看具有如下特点 ①该套 装 置可实现快 速起 吊支 架或大 型物件 ， 装 车 固定 不要人 工来 回找 眼上螺 栓 。② 大件 装 车时 用 回 柱机牵引 ， 可顺 利导人框架 ， 快 速抬起 后 ， 用推 车 机推人平板车， 实现快速装车， 安全、 高效可靠。 ③体积小、 重量轻 ， 起吊平稳， 工作可靠 ， 可组合 或拆开， 便于运输。④使用范围广 ， 可用于支架 3 4 爬装车 ， 支架 组 装 、 解 体 、 卸 车 ， 也 可用 于 其它 大 型物件 的组装 和装车 ， 快捷方便 。 该装置 减轻 了工人 劳 动 强度 和 提 高 了工 作 效率 ， 提高 了安全性 ， 现场使 用效 果 良好 ， 值 得推 广应用 。 作者简 介 陈 国强 1 9 7 2一， 男 ， 江 苏金 坛人 ， 毕业 于 中 国矿 业 大 学矿 山机 电专业 ， 研 究生 学历 ， 硕 士 学 位 ， 现 为徐 矿 集 团天 山矿 业 有 限责任 公 司机 电副总 经理 ， 高级 工程 师。 收稿 日期 2 0 1 30 9 01 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m