综采工作面液压支架整体搬家技术研究.pdf

总第208期 2020年第8期 机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Total 208 N〇.8, 2020 图 1巷道布置情况示意图 备使用时有着十分繁杂的供电需求；传统设备自动 化作业能力不足， 需要消耗大量人力资源;服务现场 的 600 mm轨道无法保证使用稳定。 2 . 2专用设备撤除、 安装专用设备撤除、 安装 专用设备在实施作业面迎头抽架的撤除以及迎 头调架的安装过程中展现了其显著的优点专用设 备由于具有特异性， 所以使用现场环境与作业方式， 展现出很强的稳定性，同时故障率相比传统设备大 大降低；专业化设备配备了相应的安全防护措施与 应对机制， 将设备出现超载情况的可能降至最低;液 压系统作为动力装置， 简化了现场电路； 由于专业化 程度高， 不需要占用大量的人力； 相较于传统设备， 专业设备的2 100 mm轨道具备超高的稳定性。但是 新设备在使用中也存在一些阻碍专用设备的安装 与使用需要满足更高的条件;作为专用设备， 无法快 速的调集， 因为需要单独采购;职工对新设备的操作 习惯需要一个适应阶段。 3液压支架运输方式的选择液压支架运输方式的选择 3 . 1拆解运输拆解运输 液压支架体型过于庞大，需要先行拆解才能分 1工作面概况工作面概况 潞安集团将撤除3406工作面，该工作面处于 34采取的南部方位，将对山西组3 煤层进行开采。 其东部和北部被涵盖在另一个工作面中，由于回风 作用，位于山下位置的煤柱在很大程度上会得到保 护， 而西部位置则为尚未开采的地区,至于工作区的 南方， 则是3 煤层的风氧化带地段。 该撤除的工作面 面 长 达 237 m, 配 备 158架 液 压 支 架 ，型号为 ZF9000-20/42。 液压支架新的安装工作面是3412工作面， 位于 34开采区南部。此工作面标准长度为785 m。其中 一个巷道的坡度达到19.5， 为整个工作面的最大 坡度[ 1 ] 。 该工作面的北方是制冷酮室， 而东部位置则 为未开采的地段以及回风巷， 同时西部地区也处于 开采当中， 在它的南方存在着断层以及保护断层的 煤柱线。 旧工作面的液压支架在巷道中按照如图1 所示 的方式分布其中。 2液压支架撤除与安装方式液压支架撤除与安装方式 2 . 1传统形式下的撤除与安装传统形式下的撤除与安装 设备的撤除与安装的传统方法是借助回柱绞车 进行牵拉，而后需要单体液压支柱加以配合完成施 工过程，液压支架的撤除以及安装均可用此种方法 完成。该方法有诸多优点安装十分简便， 大大降低 了工作流程的复杂程度；绞车以及液压支柱是目前 为止一直被广泛使用的设施，所以可以十分快速地 调动这些设备材料。然而在实际使用中暴露出一些 不足与隐患绞车在使用时容易发生故障;钢丝绳在 使用时存在断裂的巨大风险且危害严重；传统的设 收稿日期 2020-04-24 作者简介 裴少鹏（ 1989 ， 男， 2013年毕业于昆明理工大学 热能与动力工程专业 （ 本科） ， 2016年毕业于东北大学采矿工 程（ 函授本科） ， 助 理 工 程 师 ， 工学学士， 从事综采工作面设备 安装、 回撤工作。 DOI10.16525/W.cnl4-1134/th.2020.08.081 综采工作面液压支架整体搬家技术研究 裴少鹏 山西省长治市高河能源有限公司， 山 西 长 治 047100 摘 要 为更安全快速的安装及撤除采煤工作面液压支架， 以潞安集团某矿3406工作面与3412工作面液压支架 的安撤施工为背景， 提出了采煤工作面液压支架在大坡度， 长距离条件下整体不拆解的回撤与安装策略， 并总结 了进行液压支架整体搬家作业时的注意事项， 以供类似工况下采煤工作面液压支架的快速安装回撤提供参考。 关键词 工 作 面 液 压 支 架 安 装 回 撤 注 意 事 项 中图分类号TD823.97 文献标识码A 文章编号 1003-773X 2020 08-0189-03 1 9 0 . 机械管理开发 jxglkfbjb 第3 5卷 别搬运， 具体的拆解工作需要在拆解酮室内完成。 经 拆解后， 整个液压支架就分解为几部分顶梁、 掩护 梁 、 立柱和底座等。 然后将这几个部件分别安装在不 同的车辆中进行运输。这样做的优点首先是减少了 运送体积和重量， 其次， 体积减小也意味着重心得到 降低。 但是拆解进行运输也造成一些负面影响拆解 工作需要占用更多的人力以及运输资源，导致整个 运输周期变长；部件结构组件由于存在变形或者是 腐蚀导致拆解难度加大;拆解、 再组装过程中可能出 现事故;拆解后还需要重新组装。 3 . 2 整架运输整架运输 相较于拆解后运输， 整架设备运输优点免除繁 琐的拆装过程,杜绝由此引发的安全事故； 降低设备 拆解过程中造成的损坏;需要更少的运输车辆;无需 过多的人员参与。 同时整体运输的缺点也显而易见 整体运输导致运输质量过大，将 近 29 t的运输质量 挑战不小;整架运输对空间要求更大， 体积达到了 8 220 mm x 1 430 mm x 2 400 mm气这使得设备在运 输过程中的重心位置偏高， 影响稳定性； 断面过于 庞大；庞大的设备在整体运输时一般绞车无法完 成,需要体积更大、 性能更稳定的绞车完成运输。 在对上述两种运输方案进行比较之后发现， 整 体运输的方案更为实际， 但需要保证安全， 故而采取 整体运输方案。 4安撤工作面支护情况安撤工作面支护情况 4 . 1 回撤工作面通道回撤工作面通道 如图2 所不，回撤工作面通道高度360 mm,宽 330mm。其中， 为了构建质量过关的运输通道， 采用 强度很好的材料一聚醋纤维作为原料，制作柔性网 用作锚网梯索， 形成顶板， 同时辅以四排锚杆进一步 提升通道的稳定性， 而煤帮则设置了三排。 4 . 2 安装工作面切眼安装工作面切眼 如 图 3 所7K, 安装工作面切眼局度为400 mm, 宽 850 m m ,为了构建质量过关的运输通道， 采用强 度很好的材料一聚醋纤维作为原料，制作柔性网用 作锚网梯索， 形成顶板， 同时辅以11排锚杆进一步 提升通道的稳定性。 5安撤施工设备安撤施工设备 1 设备优点不需要将支架通过拖拽的形式搬 运 ， 减少了与通道地板的摩擦,避免了绞车以及钢绳 的超负荷， 保证高效的传输速率;采用全液压形式的 控制系统,大部分工作所需要的支撑力源于千斤顶， 将原本复杂的流程大大简化；专业化的设施为现场 营造更好的施工环境。 2 专用设备的加入， 避免传统设备生硬的搬运 作业方式、 可以提供更加安全、 稳定、 可靠的服务。 6 . 1运输路线的制定运输路线的制定 液压设备从工作面撤除再安装到新的工作面， 运输距离超过3 lon， 且中途会遇到6 处拐点， 存在 巷道， 其最大坡度达到了 19.5。 6 . 2轨道铺设轨道铺设 为了搬运过程的稳定，在撤除通道以及安装切 眼处加装了运输轨道，既提升了设备运输时的稳定 性 ， 也提高了运输速率， 轨道的设置严格遵守参考标 准， 达到30 kg/m， 为了进一步提升稳定性， 在轨道之 间设置了铁板， 坚固性得到保证。 6 . 3运输绞车的选择运输绞车的选择 1 运输液压装置的绞车需要保证吨位和设备的 重量是严格匹配的，并且绞车的安装都是建立在由 混凝土加固的地基上， 如果条件允许,还会设置额外 的安全保护装置让运输过程保持稳定。 2 提升支架的实际称重达到了近29 t， 而巷道 的坡度也达到了 19.5， 为了保证足够的拉力支持, 选用的绞车可提供的静拉力达到300 lcN， 所选钢丝 绳直径达到40 mm， 容绳量为700 m,为保持稳定， 绳 素移动速度为0.17 m/s。 7液压支架安撤工序液压支架安撤工序 7 . 1液压支架回撤工序液压支架回撤工序 7 .1 .1支架回撤支架回撤 在进行支架回撤时，需要保证调向平台的口对 2020年第8 期裴少鹏综采工作面液压支架整体搬家技术研究 191 准撤离支架的位置；把平台的牵引支架千斤顶置于 等候撤离的推拉杆处；将等候撤离的支架进行下降 处理；通过调节液压支架对千斤顶及逆行推拉处理 以便收回， 等撤离的支架将被慢慢的抽走;等千斤顶 达到位置， 将千斤顶慢慢撤回； 再将液压支架收回， 再度对千斤顶进行推拉， 通过重复操作， 液压支架的 底座被顺利移动到制定位置，接下来就可以将千斤 顶撤除。 7.1.2对支架进行装车 再次对液压支架进行方位调整，使千斤顶可以 固定在支架前端上，同时通过支架后面的抓勾再次 与底座连接，此时一前一后的固定可以帮助千斤顶 进行调节，保证带撤离支架能够达到平行于煤壁的 状态， 方可解除钩头。 7.1.3叉车运输 将调向平台固定在回撤叉车上，把液压支架回 撤车两边的钩头固定到支架底座的连接孔中，此时 千斤顶收回支架直至达到回撤车的上方位置，支架 和回撤车固定封锁,形成一个整体。 借助钩头的作用 将回撤车与绞车进行捆绑，此前连接在一起的回撤 车和调向平台需要分离，接下来由绞车进行支架运 输， 运送到撤离点。 7.1.4回撤支架进行装车 当支架运输车完成对回撤支架的运输，到达撤 离通道的端口和运输轨道的交叉位置后，需要将支 架运输车和支架回撤运输叉车连接到一起，并使用 固定机构固定住。 完成上述工作后， 还需要通过调整 旋转机构， 通过千斤顶机构把支架拉到运输板车上， 为了确保装车顺利， 需要提供至少2 t的拉力， 要保 证封车大于3 道。 7 . 2液压支架的再安装 7 .2 .1液压支架运输 液压支架通过平板车送至待装置位置，使用装 车装置将其转送到叉车上运输；运输车在此对支架 进行旋转， 调节支架方向对准运输方向， 借助封车机 构把液压支架牢牢固定， 再运输至变坡点。 7 .2 .2切眼运输 液压支架运送到制定位置即可开始调架工作。 调架开始之前，需要将该区间内的单体支柱做一些 改变， 为的是保证调架不会受到影响， 也为了保证顶 板的支撑护架不会被损坏；之后需要将支架从叉车 上退下，需要借助叉车上的旋转系统把支架顺时针 转 动 9 0 ， 直到支架与煤壁达到垂直状态， 然后移 动装置， 完成叉车的安全撤离； 当液压支架到位之后 需要插板进行收回， 将叉车撤走， 至此便结束了支架 运输和调架工作 8结语 为了保证设备的完整性， 将损坏降到最低， 3406 工作面的158架进行撤除转移时采取整体运输的方 法 ， 在长达3 000 m的运输路线上运输时， 需要面对 多大6 个的拐点以及坡度最高19.5的巷道，整个 运输重量达到了 33 t, 通 过 20 d安全顺利的完成整 个流程，相比解体和再组装的方案，节省时间多达 20 d， 在兼顾效率的同时也使得安全得到保障。 参考文献 [ 1 ] 董大飞.采煤工作面综采设备快速搬家技术研究[J].自动化应 20191022-24.20191022-24. [ 2 ] 孔计伟.煤矿综采工作面液压支架快速回收技术探讨[J].山东 煤炭科技， 20187 33-35. 编辑 王慧芳） The Whole “Moving* Technology of Hydraulic Support in Fully Mechanized Mining Face Pei Shaopeng Gaohe Energy Co. , Ltd. , Changzhi Shanxi 047100 Abstract In order to install and remove the hydraulic support of coal mining face more safely and quickly, the paper puts forward the withdrawal and installation strategy of the hydraulic support of coal mining face under the condition of large slope and long distance, based on the construction of 3406 working face and 3412 working face hydraulic support in Luan Group. Key words working face; hydraulic support; installation; withdrawal; precautions