复杂地质条件下钢棚修复机的发明应用.pdf

1262017 年第 7 期 复杂地质条件下钢棚修复机的发明应用 姜 忠 （山东能源龙矿集团梁家煤矿，山东 龙口 265700） 摘 要 梁家煤矿采区地处“三软”地层，受巷道变形影响，顺槽巷道锚梁及支护 π 钢弯曲变形严重，不进行修复无法 继续使用。通过发明钢棚修复机，在巷道现场即可进行锚梁及 π 钢修复，减轻了工人的劳动强度，大大提高了劳动效率， 取得了良好的安全效益和经济效益。 关键词 回采巷道 钢棚修复机 研究应用 中图分类号 TD40 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2017.07.053 The Invention and Application of Steel Roof Repair Machine Under Complex Geological Conditions Jiang Zhong Shandong energy Liang Jia coal mine of Longkou Mining Group, Shandong Longkou 265700 Abstract Liang Jia coal mine area is located in the “Three Soft“ strata, affected by the deation of the roadway, the deation of the anchor beam and supporting steel of the inclined tunnel is serious, and can’t be used without repair. Through the invention of the steel shed repairing machine, the anchor beam and the PI steel can be repaired on the spot of the tunnel, reduced the labor intensity of the workers, greatly improved the labor efficiency, and achieved good safety benefit and economic benefit. Keywords mining roadway steel shed repairing machine research and application 收稿日期 2017-03-20 作者简介 姜忠（1972）男，山东牟平人，工程师，2013 年毕业 于山东科技大学采矿工程专业，现任山东能源龙矿集团梁家煤矿副 矿长。 龙矿集团梁家煤矿煤六采区地质条件复杂，巷 道压力大，支护锚梁及 π 钢受现场巷道破坏影响， 变形严重。在运输巷返修施工中，回撤的 U 型钢棚 需进行外运，受现场条件限制，U 型钢棚外运困难， 通过发明钢棚修复机 , 在巷道现场即可进行锚梁及 π 钢修复，解决了此项困难。 1 研究背景 梁家煤矿 4606 工作面回采期间，受动压影响， 运输巷压力大，巷道变形严重，回撤的 U 型钢棚外 运困难；返修完毕后需对顶板施打锚梁进行加固， 受现场条件限制锚梁无法运至施工地点；工作面回 采过程中，回撤的 π 钢部分弯曲变形较重，针对 复杂环境下特发明钢棚修复机。 （1）4606 运输巷支护形式为锚网喷锚梁联合 支护，局部巷道支设 U 型棚进行加固，返修期间， 需对巷道内支设的 U 型棚进行回撤，因受运输巷条 件限制，无法满足铺设窄轨的要求，加上 U 型棚棚 梁弧度较大，使用皮带无法进行运输，全部为人工 扛运，为减轻工人劳动强度，现场采用自制加工的 钢棚修复机将棚梁修复后进行外运。 （2）4606 运输巷支护形式为锚网喷锚梁联合 支护，对于巷道明显变形地段，采取全断面挑顶破 帮返修方式，由于原巷道部分锚梁受压后弯曲变形 较重，无法进行重复使用，为减少材料投入，现场 采用自制加工的钢棚修复机将回撤的 U 型棚梁修复 后，可较好的代替锚梁对巷道顶板进行加固，对部 分弯曲变形不严重的锚梁可使用钢棚修复机修复后 重新投入使用。 （3）4606 运输巷支护形式为锚网喷锚梁联合 支护，为加强返修后巷道支护强度，满足工作面生 产期间的要求， 需支设单体π钢棚对巷道进行加固， 随工作面回采，后隅角回撤的部分 π 钢由于受回 采动压的影响导致压弯变形，现场使用钢棚修复机 将弯曲变形的 π 钢修复后可重新投入使用，从而 减少了材料的投入。 1272017 年第 7 期 2 研究过程 根据现场条件，为减轻工人劳动的强度，提高 劳动效率，再以技术创效益、以技术保安全的宗旨 下，利用综放工作面液压千斤顶伸缩的动力，经过 精心的研究和反复的论证，钢棚修复机圆满制作完 成。钢棚修复机的组成主要由底座、顶梁、千斤顶、 阀组组成。 钢棚修复机采用工作面乳化液泵站供液为动力 源，利用千斤顶的伸缩动力进行钢棚修复。 钢棚修复机外形见图 1。 图 1 钢棚修复机外形图 3 现场应用 钢棚修复机在现场复新锚梁、U 型棚及 π 钢 取得了很好的效果，大大地减轻了工人的劳动强度， 省时省力。 （1）钢棚修复机在使用前将各个部件组装到 位，并检查各部件是否灵活，高压胶管接头与千斤 顶接头必须连接牢固，两部千斤顶无窜漏液现象， 4 条溜子链完好，各连接销及开口销齐全。 （2）使用钢棚修复机压棚梁时，两个人先将 棚梁抬到底座上，然后将四条溜子链配合销子与底 座连成一体，操纵阀组对千斤顶进行供液，将棚梁 压平后进行外运。 （3）使用钢棚修复机作业前，2 人将棚梁抬运 至钢棚修复机底座上，压棚梁时，先对棚梁中间弧 度大的位置进行加压，钢棚修复机千斤顶与棚梁接 触前，棚梁两头各安排一人扶住棚梁，防止棚梁歪 斜，然后操纵钢棚修复机注液阀组，在千斤顶与棚 梁之间轻微受力后，停止供液，然后，扶棚梁人员 撤离至 3 米以外的安全地点，钢棚修复机操作人员 采用远方控制方式作业（与钢棚修复机的间距不得 小于 3m）。 （4）使用钢棚修复机压棚梁时，由于棚梁弧 度较大，一次加压若达不到规定要求，必须将钢棚 修复机千斤顶卸压后，人员将棚梁进行外移，然后 进行第二次加压工作，依次重复施工直至棚梁弧度 达到能够满足皮带外运要求。 （5）使用钢棚修复机进行作业期间，应先对棚 梁进行试压，仔细检查液压千斤顶无异常后，再继 续工作。试压过程中，若发现棚梁倾斜时，必须将 液压千斤顶卸压回缩， 及时处理好后方可再次操作。 4 经济效益 （1）4606 运输巷返修进尺累计 500m，锚梁 1m 一架，用钢棚修复机修复的锚梁、U 型棚顶梁可重新 当新锚梁使用（按照 80 的使用计算），可节省锚 梁费用投入 500m670 元 / 根 80268000 元。 4606 运输巷返修每天破顶 2m，需要施打 2 架 锚梁，如不用钢棚修复机，每天派 2 人专门从运输 巷向返修迎头运输锚梁，按 1 个工 100 元算，可节 省人工费 100 元 500m50000 元 （2）4606 运输巷超前支护 400m，一根 π 钢 超前支护正常循环 2 次，部分弯曲的 π 钢通过钢 棚修复机修复可以重新投入使用（按照 20 的修复 率计算），可节省 π 钢费用投入 400m1.2m/ 组 3 根 / 组 2 次 20434 元 / 根 43400 元。 4606 工作面回采期间，受现场条件限制，如不 用钢棚修复机 π 钢大部分需上井维修，每天派 2 人专门从支护头向运输巷车场进行运输，按 1 个工 100 元算，可节省人工费 100 元 500m50000 元 通过在 4606 工作面发明使用钢棚修复机复 新锚梁、U 型棚及 π 钢，节省材料费用投入共计 411400 元。 ［3］ 孙晓华 , 邱常明 , 王彦凤，等 . 带式输送机输送 带的跑偏及自动纠偏研究 [J]. 选煤技术 , 2008 1 14-16. ［4］ 孙镇 . 浅谈带式输送机自动纠编装置的正确使用 [J]. 知识经济 , 2011 16 116-116. ［5］ 王焕林 . 托辊组在带式输送机上的防跑偏机理 [J]. 露天采矿技术 ,2014757-60. ［1］ 王鹰 , 孟文俊，等 . 长距离大运量带式输送机关 键技术及国内发展现状 [J]. 起重运输机械 , 2006 11 1-5. ［2］ 杨达文 , 庞禹东 , 赵玉顺，等 . 国内外煤矿带式输 送机的现状及发展 [J]. 煤矿机械 , 2002, 231 1-2. （上接第 125 页）