綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備的應用

張希望，劉博

（遼寧鑫豐礦業（集團）有限公司，遼寧 鐵嶺 112700）

目前，由于煤田開采前所開切眼受掘進設備的限制，因此，在安裝液壓支架前需在煤田側，再進行一遍擴幫工作。但當前國內煤礦擴幫方法大多數為采用人工打眼、放炮掘進，采用單體液壓支柱、前探梁支護，再打注錨桿、錨索作為永久支護的施工方法，需要消耗大量的輔助材料與人工。綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備能實現擴幫掘進機一次擴幫一臺待安裝液壓支架的寬度,且馬上用液壓支架調移裝置進行安裝液壓支架,支架安裝好后及時支撐頂板,再進行擴幫安裝第二臺液壓支架。采用邊擴邊安裝備,擴幫工作面全程有滑移式臨時支護裝置護頂，保證不空頂作業、安全系數高，能大量減少人工與支護材料的投入，大大加快了液壓支架的安裝速度。

1 傳統的綜采工作面擴幫安裝液壓支架工藝

隨著經濟的高速發展，以及煤礦開采能力的加強，工作面對液壓支架的支撐能力也與日俱增，相應的液壓支架的外形也也來越大。但由于煤田開采前開切眼受掘進設備限制，只能開4～5米寬的巷道，但是，液壓支架的長度普遍在8～9米左右，因此在安裝液壓支架之前需在煤田側，再進行一遍擴幫工作。

當前國內煤礦擴幫方法大多數為采用人工打眼、放炮掘進的施工方法，巷道施工時，施工程序為：安全檢查—打眼爆破—處理隱患—超前支護—裝煤運煤—永久支護，最終一次成巷。雖然此種方法工藝簡單，采用先擴幫的安裝方法,但頂板暴露面積大、時間長、頂板支護維護難度大，通常采用矩形斷面錨網支護加設單體立柱管理頂板，需耗用大量的人工和材料。爆破結束后的檢查程序浪費掉大量的安裝時間，不利于經濟效益的獲得，并存在大量的安全隱患，如未發現或處理的不及時就會造成巨大的人身傷亡與設備損壞。爆破落煤后，對掘進頭進行臨時支護，采用兩根前探梁作為超前支護，每根前探梁用兩個吊環與頂板錨桿固定，再打注錨桿、錨索作為永久支護，需要消耗大量的輔助材料與人工。

2 綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備組成

綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備由擴幫掘進機、順槽用刮板轉載機、滑移式臨時支護裝置、液壓支架調移裝置、牽引車組成。

2．1 擴幫掘進機

擴幫掘進機的工作部分和旋轉部分安裝在轉載機上，轉載機中部槽的上面安裝一個滑道，擴幫掘進機的底座坐落在滑道上。該設備可以在轉載機中部槽的上面滑動。滑動是通過安裝在刮板輸送機和煤礦用液壓挖掘機底座上的推移千斤頂的伸縮實現的。工作坡度最大達到±30度。采用了機械化的掘進、擴幫，不用打眼放炮，就可實現擴幫作業。

2．2 順槽用刮板轉載機

順槽用刮板轉載機是擴幫聯合機組的輸送設備，可以將擴幫后的物料通過收料裝置裝貨，將物料輸送到運輸機上。擴幫掘進機工作時就坐在轉載機的中部槽上方，并且可以沿中部槽上方的滑道滑動。

2．3 滑移式臨時支護裝置

當采用綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備安裝液壓支架時，滑移式臨時支護裝置可以對擴幫后的頂板進行臨時支護。該裝置可以自行邁步行走，頂梁部分可伸縮護頂，是井下巷道掘進作業時用于頂板臨時支護的設備。

2．4 液壓支架調移裝置

該裝置是用于煤礦綜采液壓支架組裝后在切眼內運輸和安裝的專用設備。通過牽引車牽引，將液壓支架運送到指定位置并安裝。操作系統采用電液控制，操作簡便可靠，為液壓支架的安裝提供了提供了有利的條件。

2．5 牽引車

在切眼傾角小于20度時，采用牽引車牽引液壓支架調移裝置在綜采工作面進行液壓支架的運輸與安裝。此設備代替了傳統的對拉絞車，避免了絞車鋼絲繩所帶來的安全隱患，同時，此設備可以進行遠距離遙控操作。

3 采用機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備的安裝液壓支架

3．1 擴安前的準備工作

（1）在工作面鋪設與液壓支架調移裝置和牽引車相同軌距的軌道模塊（此軌道模塊設有鋼軌和銷排）。

（2）在運順三角點處擴幫，擴幫寬度由液壓支架的尺寸決定，擴幫長度為整套機組（擴幫掘進機、槽用刮板轉載機、滑移式臨時支護裝置）的長度，采用錨桿、錨網對擴幫處進行支護。

（3）將機組（擴幫掘進機、槽用刮板轉載機、滑移式臨時支護裝置）由牽引車牽引液壓支架調移裝置運輸至運順三角點擴幫處，用礦用液壓臂架式起吊裝置進行組裝、調試。

3．2 機械化快速擴幫安裝一體化工藝流程

（1）將組裝好的滑移式臨時支護裝置前、后部接頂，前部伸縮梁收回、后部伸縮梁伸出。

（2）由牽引車牽引液壓支架調移裝置運輸第一組液壓支架至運順三角點處，運輸液壓支架時使液壓支架在調移裝置上旋轉90度，支架前梁朝著切眼運順的方向。

（3）在滑移式臨時支護裝置后部伸縮梁的掩護下安裝安裝第一組液壓支架，完成后收回滑移式臨時支護裝置后部伸縮梁，液壓支架接頂。

（4）操控擴幫掘進機切割煤層，進尺為一個液壓支架的寬度，擴幫掘進機在滑移式臨時支護裝置前部伸縮梁的掩護工作。

（5）滑移式臨時支護裝置前部降落，后部繼續接頂，用推移千斤頂將前部推出一個液壓支架寬度的距離，同時，收回前部伸縮梁。

（6）滑移式臨時支護裝置前部接頂，后部降落，用推移千斤頂將后部收回一個液壓支架寬度的距離，后部伸縮梁同時伸出，收回到位后滑移式臨時支護裝置后部并接頂。

（7）將順槽用刮板轉載機向前移動一個液壓支架寬度的距離。

（8）由牽引車牽引第二組液壓支架調移裝置運輸液壓支架至安裝地點。

（9）重復（3）～（8）直至液壓支架安裝完畢。

3．3 擴幫安裝液壓支架后的工作

（1）液壓支架安裝完畢后，用礦用液壓臂架式起吊裝置將擴幫掘進機、槽用刮板轉載機、滑移式臨時支護裝置拆除，裝平板車運出升井。

（2）用牽引車、液壓支架調移裝置安裝刮板輸送機。

4 結語

在采用綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備安裝液壓支架時，全程有滑移式臨時支護裝置護頂，可以不用錨桿、錨索、單體支柱和π型鋼梁支護，解決了切眼擴幫斷面大，頂板難以維護的難題。如果頂板狀態好（不破碎）還可以不用鋪網，節約大量鋼材、材料，具有顯著的經濟效益；如果用于綜放工作面，可回收擴幫部分頂板上的煤炭，為國家節約資源，為煤礦增加收入。

配套牽引車與液壓支架調移裝置運輸液壓支架進行安裝，免除對拉絞車上下人員相互打點導致停機位置的不精準性，提高運輸速度，還可避免牽引鋼絲繩破斷后傷人的安全隱患；液壓支架調移裝置具有多項功能，可將待安裝的液壓支架推拉、調向安裝到指定位置，此裝置運輸時平穩，并且液壓支架在車上固定簡便牢固，免去在地板上拖拉安裝的人力與危險或是用平板車運輸時用鋼絲繩多道捆綁的復雜，節省大量的人工與時間，加快液壓支架的安裝速度。根據綜采工作面機械化快速擴幫安裝一體化成套裝備在每個工作面上從節約工期、人工、材料等幾個方面，及提高產量與加強安全等方面估算，煤礦每年可以直接和間接收益上億元。