综采工作面液压支架安装定位技术

综采工作面液压支架安装定位技术

李,岩

陕煤集团神南产业发展有限公司  陕西神木 719300

摘要：随着煤矿生产能力的不断增加，综采工作面开采强度也在随之增加，如何提升综采工作面安全效果，对于保证综采工作面整体的运行质效非常关键。液压支架作为综采工作面的重要装备，其安装质效非常关键。因此，对综采面液压支架安装工艺进行分析有着较为重要的意义。

关键词：综采工作面;液压支架;安装;定位技术

引言

随着矿井采掘深度增加，煤炭回采过程中矿压显现更为明显，对液压支架支撑能力以及稳定性等提出更高要求。采煤工作面新采用的液压支架在支撑高度、重量以及体积等方面较以往支架均有所增加，受井筒断面、绞车运输能力等方面限制，新液压支架难以整架运输。

1概述

液压支架是综采工作面回采的主要支护设备，由于其本身体积重、吨位大，在巷道中安装回收的技术难度高，进架出架往往要占用很长的工作时间，对矿井生产衔接造成很大影响。以坡底煤业为例，一个综采工作面进架出架平均总时间为42d左右，约占整个搬家倒面时间的75%。而且使用小绞车进行多架掩护撤架，不但工序复杂，还极易因挂钩不当、绞车失误操作等问题引发安全事故，因此有必要对进出架工艺装备进行研究，提高搬家倒面速度和安全性。

2综采工作面液压支架安装定位技术

2.1切眼支架组装

（1）使用10驱机车将支架顶梁送至工作面临时组装间落在底板上，使用风动葫芦起吊顶梁，将组装好的底座车导出组装间，然后使用10驱机车将组装好的底座和尾梁打运至工作面。（2）用风动葫芦将支架顶梁起吊至距底板2m高位置，将运送底座的10驱单轨吊机车驱动穿过顶梁上方，机车起吊梁至顶梁尾2m左右时停车后将底座落至底板，然后升起顶梁到位，在安装好的支架上提前悬挂回头滑车，使39t绞车钢丝绳穿过滑车配合支架自移，把底座自移到顶梁下方后使用风动葫芦组装顶梁。

2.2支架转运

在采面使用的支架重量约29．3t、长度6．5m、宽度1．5m，支架拆解后顶盖较支架运输平板车长，在斜巷内运输时面临平板车与绳头连接问题。在对支架、运输平板车以及井下斜巷各项参数综合分析的基础上，在平板车运行顶盖时，将顶盖垫高500mm即可解决平板车与绳头连接问题，避免支架顶盖与绞车钢丝绳头接触;在运输过程中为提高平板车稳定性，避免出现侧翻问题，设计专用支架顶板运输平台，将平台采用螺栓固定到运输平板车上。

2.3液压支架运输

在液压支架的运输环节，需要使用到无极绳绞车，该绞车主要使用在大吨位、边坡多、距离较长的普通轨道运输中。本次在对液压支架进行运输时，在轨道大巷选择使用无极绳绞车的方式进行牵引运输，运输到回风巷联络巷口，然后技术人员选择使用调度绞车对液压支架进行转运，转运到回风巷中，最后再选择使用无极绳绞车运输到车场，到达切眼之后，选择使用调度绞车将液压支架拉运到位。

2.4调移装置使用方法

支架组装好后，自移至支架调移装置斜坡上，通过两侧牵引装置将需要安装的液压支架（也可以使用绞车配合支架自移系统）拉上调移装置。然后通过牵引装置将需要安装的液压支架在调移装置上调向90°，用中间推移装置将需要安装的支架推移至已安装好支架旁，由于推移时反作用力的作用，调移装置向后自移出足够空间以安装支架。每安装好一台支架，支架调移装置移动1次。

2.5支架组装

通过分析切眼及回风巷情况并结合运输设备长度、运输距离等参数，将液压支架组装硐室布置在回风巷距离切眼10m位置处，使用专用起吊装置组装支架。在切眼上口位置布置调度车场完成支架转向、运输工作，提高作业效率。在采面回风巷距离切眼70m范围内，将巷道宽度由5m增加至6m，并在此范围内铺设双轨道、布置渡线道岔，从而形成闭合车场。液压支架组装采用专用起吊装置将支架顶盖、尾梁运输至回风巷组装硐室下侧;采用起吊装置将吊起来的尾梁、顶盖对位安装，采用切眼上部位置绞车将支架底座拉至顶盖下，进行对位安装。最后完善液压管路以及其他相关零部件，从而完成支架组装。

2.6斜坡使用

绞车处的链条挂钩在待安装支架后端，绞车拖住待安装支架从矿车慢慢滑动到安装台上；将采煤面一侧千斤顶的链条挂钩与待安装支架前端挂点钩挂固定，支架尾梁一侧千斤顶的链条挂钩与待安装支架的尾梁上方挂点钩挂固定好后，用操作手柄控制牵引千斤顶牵引待安装支架在安装台上旋转90°；再控制推移千斤将支架滑出后停止。最后将挂钩取下，重复上述步骤进行下一个支架安装。

2.7藏轨装置

在快速安装平台下方分别设计了适用左中右三个方位的藏轨装置，实际使用时将藏轨装置与运输轨道铁轨对接，能够使支架从不同方位安装，避免了支架运输位置受工作面地形影响。此外，在快速安装平台两侧加装了可拆卸限位板和限位装置，能够有效防止支架滑出，提高支架运输过程中和安装时的安全性。

2.8切眼临时支护方式

（1）切眼内综采设备安装采用边刷扩边安装方式，切眼使用综掘机刷扩，刷扩后净宽11m，净高为5.4m。由于刷扩后切眼断面大，如果采用传统打“井”字型木垛的方式来临时支撑顶板，工作面刷扩每25m就需要设置一个5.4m高的临时木垛，施工强度大，且支护效果不佳。经研究，使用ZZ13000/27/60D型液压支架代替木垛用于支撑顶板。（2）工作面超前刷扩，刷扩迎头向后50m安装1台ZZ13000/27/60D支架，以后每隔25m将此台支架爬移至下一个支撑点。支架爬移前，前期在巷道底板上打4根地锚作为生根点，使用40t链条对支架进行链接，利用支架自移系统向前爬移；后期使用上车房39t绞车钢丝绳连接掩护支架推拉头，利用支架自移系统向前爬移。

3提升综采面液压支架安装效果的相关措施

第一，是运输高度。由于本工作面在开切眼的过程中，出现了跨度较大、顶板较为破碎、顶板下沉量较大等问题，导致支架运输路线中高度不能满足支架运输的需求。为了防止这种情况的出现，技术人员对运输线路高度提前进行全面的检查，选择使用放顶、卧底的方式，确保支架可以达到运输的需要。第二，在进行直接的拆卸时，钢丝绳应当确保有一定张紧力，保证支架在运输的过程中不会出现歪斜的问题。第三，在进行支架的运输、卸车、调向的过程中，现场施工人员应当躲开钢丝绳，特别是滑轮受力三角区，防止钢丝绳带来安全威胁，在开切眼之后，应当在煤壁的位置每间隔一定的距离，设置一个躲避硐室，以防出现安全问题。第四，在对液压支架的智能化自适应控制的可靠性更高。

结语

1)为提高支架运输以及安装效率，提出刷扩回风巷形成组装硐室，并在硐室内完成支架组装、转向等工作，提高支架运输效率。根据现场实际情况，对回风巷组装硐室进行设计，在组装硐室使用双轨道、布置渡线道岔构成闭合车场实现平板车运输、支架组装及液压绞车运输等平行作业。2)现场应用后，30601采面每天可实现7架以上液压支架安装，最快可安装9架，采面液压支架耗时17d完成运输、安装等工作，实际支架安装时间较计划节省5d，实现了大型液压支架快速安装。

参考文献

[1］郁海超．快速安装设备在综采工作面的应用研究［J］．当代化工研究，2021(5):125－126．

［2］杨鹏．综采设备快速搬家技术研究［J］．中国矿山工程，2020，49(6):54－56．

［3］罗树宏．大型液压支架安装技术的优化设计［J］．机械管理开发，2019，34(12):38－40．