大采高液壓支架安裝工藝分析

霍云虎

（潞安集團李村煤礦，山西長治 046000）

1 工作面概況

某煤礦1301工作面為礦井首采區，按煤層走向布置，可采長度441 m，切眼長240 m，采用單U+高抽巷布置，可采面積105 840 m2，采量可達60萬t。井下實測數據：工作面埋深561～597 m，煤層傾角0°～6°，平均傾角3°，煤層厚度為4～4.4 m，平均厚度為4.2 m。

1301工作面使用了先進的自動化設備，具備集中控制、數據上傳、實時監控等多項先進技術。工作面為3＃煤一次采全高，是該單位唯一的大采高工作面，該工作面裝備一套6.2 m一次采全高設備。工作面平均采高為4.2m，工作面沿頂、底板推進，循環進度0.8 m，2017年3月試生產。

2 前期準備工作

因大采高液壓支架不僅結構大、強度高，而且噸位重，用傳統運輸方式已很難安全高效地運輸液壓支架。對此，選用了無軌膠輪車與鏟車來輔助運輸礦井液壓支架。基于先進設計理念與部分現代化運輸設備的大力支持，該煤礦1301工作面液壓支架實現了快速高效安裝，更好地保障了工作面的安全高效生產[1]。

在實際生產中，若打算采用無軌膠輪車來輔助液壓支架運輸安裝作業，這就需要事先把工作面切眼及巷道都應充分硬化好，以確保車輛安全、高效通行。同時應詳細檢查礦井巷道的高度及寬度情況，看其是否能使車輛順利通過，且應確保巷道頂板及兩幫的可靠性，對于巷道頂板及兩幫存在潛在不安全隱患的，應先對其進行強化處理后再進行工作面液壓支架安裝作業。

3 液壓支架的運輸

3.1 液壓支架的運輸方法

在液壓支架運輸作業中，習慣于應用絞車進行依次接力運輸，而該煤礦1301工作面輔助運輸線路較長。若仍采用傳統的運輸方式來運輸液壓支架，在進行支架輔助運輸作業時，必然會耗費大量的人力資源與物力資源，且易對綜采工作面液壓支架的快速高效安裝產生影響。對此，應用了WC80Y型支架運輸車來運輸支架。基于WC80Y型支架運輸車具有載重大、機動性、靈活性好、可實現重載調頭等的優點，且考慮到巷道總高度足夠高的情況下，借助了WC80Y型支架運輸車把支架直接運至了礦井內各安裝地[2]。

新輔助運輸工藝與原輔助運輸工藝的具體對比情況如表1所示。

表1 新舊工藝參數對照表

從表1可知，大采高液壓支架重量較大，可達到68 t左右，

傳統運輸方式很難滿足實際運輸需求，再者在運輸大采高液壓支架時，每班用2輛支架搬運車，配2名司機便可完成運輸。而若用傳統運輸方式來運輸大采高液壓支架，各班需絞車司機及相關跟車工人需達到7人左右，運輸成本也相對較高[3]。

3.2 液壓支架運輸中應注意的事項

（1）通常會采用分體運輸的方式使液壓支架入井，但若液壓支架頂梁過長或過重，不便于進行運輸作業時，也可科學分解液壓支架頂梁、掩護梁和底座（包含立柱）進行分開運輸，最后再按下述方法組裝液壓支架。可先把底座與掩護梁組裝、然后再與頂梁組裝。為防止液壓支架零部件出現丟失，對于需進行拆解運輸的液壓支架，應把拆下的各零部件先進行裝箱并編號后，再進行運輸[4]。

（2）在進行液壓支架裝車作業時，應輕吊輕放并注意捆扎牢固，不應有易損部件在架體外裸露，謹防運輸時造成擠壓破壞。

（3）在運輸液壓支架時，不應直接牽引支架上裝設的各類油缸活塞桿、閥件、軟管等，同時不應讓這些部位緊靠溜槽，謹防損壞這些部件。

（4）應指派專人來監視支架運輸作業，特別是在傾斜巷道與彎道中運輸液壓支架時更應注意做好安全保障工作，謹防發生跑車、掉道以及卡車都意外運輸事故[5]。

（5）在井上應先對各支架進行聯合試運轉試驗，一旦發現問題應及時處理，以免在工作面安裝支架時突遇故障，對實際安裝進度造成影響。

（6）為確保支架所經巷道進行運輸作業時暢通無阻，可先用形狀及尺寸大小跟待運輸支架相一致的模型支架來進行試運行，確認可從巷道中順利通過后，再正式進行支架下井運輸作業。

（7）承擔支架運輸任務的小車應安全、可靠，且應有較強的機動性、靈活性，重心也應盡量低，運輸作業應平穩，謹防運輸作業中發生小車翻倒現象[6]。

4 液壓支架的安裝

4.1 大采高液壓支架的安裝

在安裝該煤礦1301工作面的液壓支架時，人們可從機尾架著手開始逐步依次向工作面機頭安裝，一共需裝設137組支架。這137組支架的分布主要為機尾端頭支架裝設3組，過渡支架裝設1組，機頭端頭支架裝設3組，機頭過渡支架裝設1組，機頭與機尾間的中間支架裝設129組。

（1）液壓支架分解下井及組裝。受副立井罐籠形狀大小的影響，可把支架先拆解成幾個小部分后再進行下井，待支架順利運至支架組裝硐室后再開展組裝作業。可借助支架組裝機把支架頂梁及尾梁都提升至某一高度，并把銷子穿到位后，再給支架通液讓支架順利升至所需高度，這樣便完成了組裝。

（2）大采高液壓支架的組裝。在進行工作面安裝作業之前，應先在切眼內放線，把第一節溜槽的位置確定好后，再來確定第一組支架的具體位置。

在安裝支架前，應對支架的側護板、以及油缸、管路等部件進行詳細檢查，看其是否存在變形、破損等現象。若存在上述現象，應先進行整改，整改好后才能進行安裝作業。

可借助WC80Y型支架搬運車把支架順利運到切眼處，并借助支架搬運車所配備的推拉頂來把支架從搬運車上卸下，再讓鏟板車與單體柱相互配合，來對支架大腳前端進行推移，讓支架逐步調向并逐步移至標定位置。最后再把供液管路連接好，并把側護板鎖銷摘下，把側護板打開，并升起支架讓其順利接頂[7]。

4.2 液壓支架安裝作業中應注意的事項

（1）安裝前的各項準備工作應做充分，如部分應架設的臺棚應架設好，工作面浮煤雜物應清理干凈。

（2）支護頂板的柱子地基應選好，應把選用堅硬實底作為地基，且應把柱子升緊、鎖牢，嚴禁在浮煤及活巖上打設立柱。

（3）當借助卸車機械來從車盤上卸支架時，應先讓周圍人員做好安全防護工作，謹防出現倒架傷人現象。

（4）導向滑板應直流，應平整，遇到不好拉位置時，嚴禁用力過猛強拉硬拖；在打設各類替補柱時應迅速、及時，以防頂板長期過壓，發生突然冒落現象。

（5）在用鋼絲繩捆拉液壓支架時，不應在支架的易碎易損部件上栓掛鋼絲繩。

（6）在拖拉支架時，應注意觀察所拉支架與四周各支護部件的位置情況，謹防疏忽大意觸碰到支護柱。

（7）應確保繩頭與支架可靠連接的情況下，再進行拖拉作業，且拖拉鋼絲繩下嚴禁站人，另外拖拉部件需變向時，應由變向輪輔助變向，且嚴禁有工作人員在變向三角區站立。

（8）當在陡坡處進行支架的拖拉調向作業時，應做好支架的防傾倒工作。

（9）進行支架的整架安裝作業時，應把支架將至最低，以更益于支架的運輸、安裝作業。

（10）請先確保管路充分連接好，各手把全部歸零的情況下，再給支架供液，同時在供液作業中最好應讓所有人員遠離支架，謹防閥組出現突然竄液現象，發生誤動作意外傷害到工作人員。

（11）在把支架安裝好后，應讓支架及時支護好頂板。

4.3 大采高液壓支架安裝工藝的主要優點

4.3.1 安全方面

（1）無需打設防倒柱便可進行支架卸車作業，不會發生歪架，倒架現象。

（2）進行卸車作業時，不用鋼絲繩，這樣也就不會發生鋼絲繩斷裂傷人事故，甚至發生跑車事故。

（3）進行支架調向作業時，不會因工作面浮煤阻礙致使支架難以調向，出現把鋼絲繩拉斷發生意外傷害事故。

（4）在未應用變向輪的情況下，便可完成支架調向，這樣就避免變向輪飛輪傷人事故的發生。

（5）進行支架調向作業時，不會出現由于人員站位不科學、不合理，而引發人員傷亡的現象[8]。4.3.2生產方面

在支架組裝硐室便可完成端頭架與過渡架的組裝，節約部分工序。

大采高工作面每班使用2臺支架搬運車只用4人便可實現支架的運輸至安裝，且每班一般能裝設6組支架。這樣運輸與安裝充分一體化，大幅提高了支架安裝效率。

5 結束語

總之，隨著各礦井開采年限的增加，礦井可采煤炭資源量也在逐年減少，搬家倒面工作也會越來越頻繁，需用到的大采高液壓支架安裝工藝也會越來越多。通過本文結合某煤礦1301工作面對大采高液壓支架安裝工藝的詳細介紹及支架運輸、安裝作業中應注意事項的大致總結，對大采高液壓支架的安裝工作提供參考。