綜采工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統工藝研究

裴寶地

摘要：通過對工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統工藝進行研究，采取差異互補式全掩護支護撤架、掩護支架自牽引聯動裝置、滑移運輸多用軌道運輸支架、自動找正裝車平臺爬架、液控調整裝置調整支架等方法，實現了牽移、調正、裝車流程式、連續化作業，提升了工作速度，縮短了撤除時間，為安全生產接續提供保障。

Abstract： Through research on the process of rapid withdrawal system of the hydraulic support in the working face， it adopts the complementary complementary full-shield support removal， the self-traction linkage device of the shield support， the multi-purpose rail transport bracket for sliding transport， automatic alignment loading platform climbing frame， Adjustment bracket of hydraulic control adjustment device and other methods to achieve the process of traction， adjustment， loading process and continuous operation， which improves the working speed， shortens the removal time， and provides protection for the safe production connection.

關鍵詞：液壓支架;回撤;工藝

0? 引言

柴里煤礦作為一個擁有50余年開采歷史的老礦，可采儲量在不斷減少，煤炭資源逐漸枯竭，采煤工作面儲量小。尤其是近幾年來，柴里煤礦基本上沒有了大型的綜采工作面，生產周期短，造成工作面安裝撤除特別頻繁，礦井接續非常緊張。能否順利完成安撤任務，將直接影響到柴里煤礦經濟效益的提升，以及原煤生產接續，雖然在生產接續中已經充分考慮到了安撤力量和進度，但是仍不能滿足正常的接續要求。針對較為繁重的安撤任務，為了提高工作效率，確保安全性，必須開拓思路，內部挖潛，從根本上解決撤除流程中存在的問題。為此，我們重點實施了綜采工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統新工藝，通過探索與實踐柴里煤礦實現了高效化、連續化回撤作業，滿足了正常的安撤需求，保證了正常生產接續，并取得良好的經濟效益，具有很好的推廣意義。

1? 快速回撤系統工藝工作流程

工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統工藝主要工作流程：差異互補式全掩護支護撤架→掩護支架自牽引聯動裝置→滑移運輸多用軌道運輸支架→自動找正裝車平臺爬架→液控調整裝置調整支架。

1.1 差異互補式全掩護支護

舊工藝采用的是敷設棚梁配單體支護放頂，費時、費人、費料，并且易漏頂、倒柱，安全隱患大、工效低。研究采用了差異互補全掩護液壓支架進行支護。

①根據待撤支架切頂線距面前煤幫距離，來確定全掩護架架數，一般距離5m左右，安全掩護支架3架。

②確定工作面擴幫長度，支架頂梁到工作面煤壁2.2m。

③根據支架撤除拐彎拉出工作面，確定全掩護式支架靠三角區架型。根據現場實際情況，確定從面前往后兩架采用工作面原有的支架，靠三角區采用ZYT2800-1.2/2.4型支撐掩護式液壓支架。

④工作面收尾造條件時頂板處理上，除鋪雙層菱形網外，沿工作面方向再均勻鋪放4根Ф18mm廢舊鋼絲繩，兩頭固定在工作面機頭和機尾，間距1m左右，分別布置在頂梁上3根、尾梁上1根，用于防止頂網墜落和減少頂板墜落量。配合液控自移裝置，快速移動三個全掩護式支架，隨工作面支架撤除及時前移支護。

⑤發明效果：使用三架不同型號的液壓支架配合構成差異互補式對撤除垮落區進行全掩護式支護，實現了差異互補型配合，三支架垂直于工作面煤幫布置，隨撤除支架同步推進;大大減少了人力成本及材料成本，提高了工作效率;從根本上提高了安全系數。

1.2 掩護支架自牽引聯動裝置

為了從根本上消除原回柱絞車牽引掩護支架前移工藝的弊端，研制了該裝置。采用報廢的工作面前部刮板運輸機中部槽經改制、焊接加工制作，與三個掩護支架的推拉千斤頂相聯接，移架時，先將千斤頂全部伸出，收中間掩護支架的千斤頂，拉動中間支架前移，再收兩側掩護支架的千斤頂，拉動兩側支架前移，確保不偏移錯位。實現其中的一架控制其余兩個掩護支架自移的目的。

發明效果：

該裝置采用報廢設備加工再利用，制作成本低;安全性能好，徹底解決了用鋼絲繩牽引移架存在的隱患;杜絕了因絞車牽移支架造成步距超前或滯后的現象;提高了工作效率，大大減輕了工人的勞動強度。

1.3 滑移運輸多用軌道

為從根本上消除采煤工作面撤除設備拖運過程中危及人身安全和設備損壞的難題，避免出現拖運阻力大、破壞底板、絞車斷繩、絞車過負荷損壞、刮倒支護材料等現象，研制了該裝置。

1.3.1 工藝流程

設計制作的多用途軌道，采用12#礦用工字鋼作底梁（道板），鋼軌作滑移、運輸軌道，兩側兩股軌道比中間的兩股軌道高40mm，四股鋼軌通過專用卡塊固定在底梁上。平時中間的兩股軌道直接作為平板車或礦車的運行軌道運送設備或材料，工作面高度低時，進行拖移支架或大型設備時，中間的兩股軌道能夠直接承載支架等設備的重量，兩側的軌道起限位作用，可有效防止支架等設備在牽移過程中出現的偏移現象，順利裝至平板車。

1.3.2 發明效果

革新了采煤工作面在設備撤除過程中只能整件順底板拖運撤除工藝;其功能多用，可同時滿足礦車運輸、滑移運輸;從本質上避免了常規滑道運輸的加工成本高，安裝復雜、回撤、運輸難度大，安裝現場需臥底、平順改造，下運需增加絞車留件、運輸方式單一固定，運輸對象單一、工作效率低下等缺點。

1.4 自動找正裝車平臺

為從根本上消除采煤工作面回撤支架裝車過程中造成的件車重心偏移、支架歪倒、刮碰支護材料、平板車掉道、平板車損壞等不良現象，切實保障現場施工人員的人身安全，降低施工人員的勞動量，保護施工現場的各種設備，提高工作效率，研制了該裝置。

1.4.1 工藝流程

自動找正爬架裝置，采用工礦用12#工字鋼作框架，δ12-δ16鋼板作斜面、平臺，調節導向塊、液壓油缸聯接圓環鏈及起吊鉤作平板車鎖緊裝置，液壓閥作液壓系統作為操作開關，經組合焊接而成。液壓支架在爬架裝置上經兩側的調節導向塊自動找正，平板車經聯接銷同自動爬架裝置連為一體，鎖緊裝置將平板車鎖緊，在回柱絞車的牽引下，準確滑移到平板車上。

1.4.2 發明效果

裝架時能自動找正，準確、平穩、可靠裝車，平板車不會因為裝車而錯位滑動;可大大降低施工人員的體力勞動和勞動量，提高工作效率，便于操作，結構簡單，拆、卸、裝、運、安方便，在采煤工作面撤除裝車時具有較高的推廣使用價值。

1.5 液控拔銷裝置

為解決原設備拆解及裝車方式存有工人勞動量大，工作效率低下等問題，研制了該裝置。

項目發明原理：

我們經過現場測量和研究設計，設計出液控拆銷、調移裝置，使用礦用12#工字鋼、鐵管、液壓千斤頂等加工，由座地位拆銷、調移裝置與活動位拆銷裝置兩部件組成，設置液壓集控，可靈活快捷的實現各方位煤礦井下綜機設備的銷軸拆解及裝車調移調正功能，操作靈活快捷，拆解調移強勁高效，有效解快了原手拉葫蘆拉解方式無法拆解，強性拉解常發生斷物傷人的安全問題。設備吊裝或拉裝方式產生的易造成裝車重心偏移、支架歪倒、刮碰支護材料、平板車掉道、平板車損壞等不良現象。在保證人身安全和設備安全的前提下，實現高效強力拆解、靈活調移，準確定位裝車，提高工作效率，降低工人勞動強度，避免了原手拉葫蘆拉解方式需設置錨索、錨桿的投入，與手拉葫蘆的超負載使用的損壞，勞動效率有的革命性提升。

此液控拆銷、調移裝置，應用效果極理想，解裝效率翻倍，可達日均解、裝液壓支架各四架以上，并不再出現使用電氣燒割作業。事實證明此液控拆銷、調移裝置實現高效強力拆解、可靈活調移，準確定位裝車。有工作效率高，無破壞性損失，安全系數高、工人勞動強度低等優點。在今后的撤除工作面中有廣泛推廣應用價值。

2? 社會效益與經濟效益

①差異互補式全掩護支護。每天可減少人工投入12人，每年可累計節省直接費用117元/天×12×300天=42.12萬元。

②掩護支架自移裝置的應用，每年可減少1寸鋼絲繩投入500m左右，累計節省費用500m×26元/m=1.3萬元。）。有效消除了安全隱患，提高了撤架及支護效率，是一種液壓支架撤除工藝的重大革新。具有極強的先進性和實用價值，具有廣泛的使用推廣價值。

③礦車運輸、滑移運輸多用軌道應用，可針對現場運輸種類及高度，靈活采用大件滑運、小件裝車的運輸方式，可大大提高勞動效率與運輸速度，具有廣泛的推廣使用價值。

④自動找正裝車平臺在綜采工作面撤除工藝中，大大提高了工作效率，消除了安全隱患。

⑤液控拔銷裝置，應用效果極理想，解裝效率翻倍，可大大提高解、裝液壓支架效率。事實證明此液控拔銷裝置實現高效強力拆解、可靈活調移，準確定位裝車。提高工作效率，無破壞性損失，安全系數高、工人勞動強度低等優點。在今后的撤除工作面中有廣泛推廣應用價值。

3? 綜合評價

采用綜采工作面液壓支架綜合流程快速回撤系統新工藝，通過在我礦23下206、3下701、23上617、23上605、23上614等綜放工作面的應用實踐，提升了工作速度，縮短了撤除時間，為下一個工作面的提前安裝奠定了基礎，使全年的生產接續得到了保障。每年可累計節省直接費用571.54萬元。

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