單體液壓支柱雙鉤防倒裝置綜合應用

摘要:單體支柱工作面支護密度大，部分支柱的損壞、失效造成的倒柱傷人以及大傾角或復雜煤層、重點地段的倒柱傷人。如何采用更保險的防倒裝置，有效解決倒柱傷人隱患，已成為單體支柱工作面安全工作的重點、難點，也是提高單體支柱工作面安全生產亟待解決的難題。

關鍵詞:單體支柱 雙鉤防倒裝置

1 支柱防倒現狀

對單體支柱工作面支柱防倒，通常采用尼龍繩或鋼絲繩配單體掛鉤組成的單體防倒繩鉤掛在頂網上或防倒孔來進行支柱防倒。該單體防倒裝置實現了所有支柱均要有防倒設置的要求，而且操作較方便，一定程度上滿足了部分工作面支柱防倒的要求。但在生產過程中出現如下問題:

1.1 因炮崩和井下環境的影響，尼龍繩損耗較大。以岱河煤礦的Ⅲ531和Ⅲ3219兩個工作面為例，兩個工作面平均長度140m，每月消耗的尼龍繩都在50kg以上，而且尼龍繩損壞后，需要經常更換，管理難度大，一定程度上存在暫時無防倒裝置的管理盲區。

1.2 鋼絲繩強度大，一般不容易損壞，但使用過程中經常磨損造成較多毛刺，容易扎傷工人，存在安全隱患，而且鋼絲繩韌性較強，一旦繩卡松動就會造成掛鉤和鋼絲繩脫節，從而失去防倒作用。

1.3 防倒繩鉤剛度不夠或加工不規范，使用過程中易滑脫、拉直。以往僅使用繩卡將防倒繩與掛鉤鏈接，在現場經常發生繩卡松動而造成防倒失效的現象。

1.4 頂梁上鉆孔個數少，位置不當;頂梁上雖然有孔，但因位置不當(在支柱定位處被柱帽擋住)，造成防倒繩鉤不能勾掛。

1.5 頂梁上的鉆孔未確定合理的尺寸和位置，使用過程中損壞較多。

1.6 使用單鉤防倒防倒裝置能滿足正常工作面的防倒要求，但是在大傾角或復雜煤層、重點地段需要加強防倒管理時存在較多隱患，各種因素導致單鉤防倒裝置失效會帶來較大安全隱患。

2 雙鉤防倒裝置

為徹底解決單體支柱工作面的支柱防倒問題，針對以上使用過程中存在的問題進行了以下改進:

2.1 采用新型雙鉤防倒鏈。雙鉤防倒鏈選用1t手動葫蘆的拉鏈，截成900mm長，兩端分別焊上防倒勾。將焊有防倒勾的鋼鏈中間部分繞在單體柱脖上，并用卡子將其固定，支柱便產生兩根相同尺寸的防倒鏈。然后，將兩根防倒鏈分別掛于頂梁的梁孔里，以增強支柱的防倒效果。

2.2 為解決頂梁上鉆孔個數少，不夠用，以及因位置不當，造成防倒繩鉤不能勾掛的問題，在單體工作面頂梁適當位置打鉤掛防倒繩梁孔:

2.2.1 在鉸接頂梁一面兩側的梁花上由距梁小頭端500mm(支柱后定位，中定位時為300mm)、800mm處，另一側400mm、700mm處加工4個φ8mm圓孔。這樣改進后，保證了支柱防倒繩的勾掛，至少一個掛鉤能掛在防倒孔內，另一個掛鉤可根據實際情況掛在頂網上。

2.2.2 在3.3m長的Π型鋼梁的一面、不同側的梁花上，由Π梁一頭距端面300mm、1300mm、2000mm、3000mm處的梁花上，另一側Π梁一頭距端面200mm、1000 mm、2300mm、3100mm處的梁花上貼Π型鋼梁側面各鉆4個φ8 mm的圓孔(共8個)。

2.2.3 為解決防倒繩鉤剛度不夠、加工不規范和使用過程中易滑脫、拉直的問題，考慮防倒繩鉤采用φ6mm的鋼筋加工的圓弧接兩直邊型鉤，圓弧為60°，圓弧半徑為20mm，兩直邊長30mm，兩直邊采用內收角式，內收20°;防倒繩鉤系φ6mm細鋼絲繩一端圓弧鉤要閉合，防止使用中脫繩。

2.2.4 為杜絕防倒鏈與掛鉤之間的脫落，采用氣焊將防倒鏈與掛鉤直接焊接嚴實。

2.2.5 為解決頂梁上的鉆孔使用過程中強度低、易損壞的問題，考慮在不影響頂梁強度的情況下，選擇在距梁花最外端7mm處打孔。

2.2.6 為防止加工梁孔的梁花破損，在打孔處的梁花上焊一10mm長的φ6mm弧形鋼筋，增大掛鉤孔的強度。

3 使用效果

岱河煤礦從2008年6月開始投入使用這種雙鉤防倒裝置。實踐證明，采用選用1t手動葫蘆的拉鏈加工防倒鏈一次投入可使用3年左右，大大節約了生產成本。手動葫蘆的拉鏈不易損壞，也免去了經常更換帶來的不便，使用過程中避免了以往鋼絲繩易造成毛刺等安全隱患。采用雙鉤防倒裝置，有效避免了以往單鉤防倒裝置存在的管理上的盲區，而且防倒效果非常可靠，極大地提高了系統的安全性。通過在我礦的Ⅲ531和Ⅲ3219等工作面使用后，工作面的安全狀況大大改善，有效的杜絕了單體支柱工作面的倒柱傷人事故。

4 結論

通過對Ⅲ531和Ⅲ3219等工作面使用該項支柱防倒技術后，可以得出如下結論:

4.1 成功解決了一直以來困擾單體支柱工作面的支柱防倒問題。

4.2 通過對單體支柱工作面的所有支柱采取雙鉤防倒裝置后，較以往使用單鉤防倒更為牢靠，大大提高了單體支柱工作面的安全性。

4.3 使用鋼鏈代替鋼絲繩和尼龍繩，操作上較方便，且安全牢固。

4.4 對應該雙鉤防倒裝置在梁花對應位置鉆防倒孔，實現了防倒的閉合管理，規范了防倒鏈的懸掛位置。

4.5 該項技術適用于鉸接梁、π梁的工作面，具有廣闊的推廣前景和推廣價值。

參考文獻:

[1]國家煤礦安全監察局.煤礦安全規程[M].北京:煤炭工業出版社.2004.

[2]張榮立等.采礦工程設計手冊[M].北京:煤炭工業出版社.2003.

[3]王懷珍.炮放工作面防柱技術[J] . 煤炭技術，2004(11):100-101.

[4]王永順，劉峰.單體支柱工作面防倒柱技術.煤. 2007年(16).