ZLC2×1410/26.5/41.5型單跨門式液壓支架在煤礦中的應用

梁民權

（同煤國電同忻煤礦有限責任公司，山西大同，037001）

0 引言

綜采作面超前臨時支護的好壞直接影響到回采工作面的采煤效率及頂板的管理，目前，國內采煤藝中一個較為薄弱的環節就是臨時支護裝備，臨時支護裝備甚至成為制約高產、高效礦井發展的重要因素[1-3]。基于綜采作面現用的單體液壓支柱臨時支護的局限性，大同某煤礦應用了ZLC2×1410/26.5/41.5 型單跨支護門式液壓支架，主要用于綜采工作面回風順槽巷道，能有效降低工人勞動強度，它支護強度大，能有效加強綜采工作面的頂板管理，杜絕頂板事故的發生。

1 工作面概況

使用單跨門式液壓支架的8209 工作面5209 巷為矩形斷面，巷道寬5 200 mm，高3 950 mm。

頂板支護：巷道頂板正常段采用6 排錨桿+BHW280×4×5000-900-6 鋼帶+150×150×10 mm 拱形可調心鋼托板、“3-3-3”排錨索+300×300×16 mm 拱形可調心鋼托板、50×50 mm網格的8#菱形鐵絲網聯合支護。

頂錨桿為φ 20×3 100 mm 左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距900×900 mm，兩幫側錨桿與水平面夾角75°，其它垂直頂板；錨索φ 17.8×8 300 mm，間排距1 800×1 800 mm，均與頂板垂直。

兩幫支護：巷道兩幫采用4 排錨桿支護，φ 18×2 500 mm 左旋無縱筋螺紋鋼，間排距900×900 mm，采用BHW280×5×450 mm 護幫鋼帶護板+150×150×10 mm 拱形可調心鋼托板，兩幫采用8#菱形鐵絲網，50×50 mm 網格。鋪底厚度250 mm，砼強度等級C30。

巷道底板兩側及中部卸壓槽斷面規格寬×深=100×250 mm。巷道頂板破碎段采取加強支護措施。

2 單跨門式液壓支架

2.1 組成及結構

單跨門式液壓支架結構示意圖如圖1，由液壓支架橫梁、立柱及鏈條組成。ZLC2×1410/26.5/41.5 型單跨門式液壓支架主要由金屬結構件和液壓元件系統組成。金屬構件有：橫梁、順梁和前梁等組成。液壓元件主要有：立柱、各種千斤頂、液壓控制元件(單向閥和安全閥)和液壓輔助元件(膠管、彎頭和三通等)。

單跨門式液壓支架結構如下：

（1）橫梁長度為4 400 mm，寬度400 mm，高度400 mm，橫梁兩端距煤壁各為400 mm。

（2）為保證撤架時支架能在升降平臺的旋轉機構上轉動到位，單跨支護門式液壓支架的排距設為1 800 mm±100 mm；5209回風順槽巷現布置27架單跨液壓支架對巷道進行支護。

（3）由一根橫梁、兩根立柱通過銷軸連接組成。

（4）橫梁與立柱采用銷軸連接，在橫梁支撐頂板時應保證銷軸不受力。在巷道變形嚴重時，可方便拆卸。

（5）在順槽巷道超前支護時，相鄰的單跨門式液壓支架用φ 10×40 mm的礦用圓環鏈條相互連接，防止支護過程中單跨液壓支架傾倒。

（6）采用φ 200/φ 160 mm 的立柱，立柱底部設有圓形托盤（直徑為500 mm），為了保證支護裝置對頂、底板的適應性，托盤與立柱底部采用球形鉸接。托盤材料采用鑄鋼27SiMn，托盤底部帶防滑條。

（7）所有控制閥采用不銹鋼產品。立柱液控單向閥流量為200 L/min，安全閥流量為500 L/min，開啟壓力為45 MPa，每個立柱帶一個指針式抗震壓力表。

（8）單跨門式液壓支架焊件主要采用高強度合金結構鋼板材，焊縫的抗拉強度不低于800 MPa，確保支護強度。

（9）單跨門式液壓支架所有液壓缸用鋼管均采用27SiMn管材，采用進口材料密封件，切削加工。

圖1 單跨門式液壓支架結構示意圖

裝置的特點：

（1）整體框架式結構。保持巷道的完整性，為回風順槽提供足夠的安全作業空間。

（2）裝置直接承受頂板壓力，周期來壓、頂板離層時，可有效控制頂板冒落。

2.2 技術參數

ZLC2×1410/26.5/41.5型單跨門式液壓支架主要參數見下表1，尺寸示意圖如圖2。

圖2 單跨門式液壓支架尺寸示意圖

3 單跨支護門式液壓支架配套設備

3.1 組成及結構

WC3Y（B）型無軌膠輪車（如圖3），動力系統由柴油機主機、排氣冷卻系統、進氣系統、水散熱器、燃油箱、氣啟動系統等組成。

圖3 WC3Y（B）型無軌膠輪車

WC3Y（B）型無軌膠輪車采用了水冷式防爆柴油機，起動方式為氣起動。

排氣冷卻系統由水夾層排氣管、廢氣處理箱等組成。水夾層中的水與柴油機中的冷卻水連通封閉，保證柴油機表面、排氣管表面溫度不超150℃。

進氣系統由進氣管、進氣防爆柵欄、切斷空氣閥門及空氣濾清器組成。進氣防爆柵欄是為了防止柴油機氣缸可能返回火焰直接通向大氣，以免引燃工作環境中的可燃氣。

水散熱器作用是冷卻柴油機中的循環水，以保證柴油機正常工作。散熱器固定在前機架上，上部兩個進水口一個與柴油機節溫器相連，一個與排氣冷卻系統水夾層排氣管相連，下部出水口與水泵進水口相連。

燃油箱安置在柴油機右前方，儲油量為80 L。油箱上部有加油口，油箱下面有放油螺塞，油箱側面裝有油標尺。

氣啟動系統主要由氣啟動器、繼氣器、手動按鈕、氣包、水冷空壓機等組成，該系統額定工作氣壓0.65MPa。

WC3Y（B）防爆柴油機無軌膠輪車上裝備了帶有旋轉機構的升降平臺，本平臺上表面布置有定位卡齒，能夠與單跨門式液壓支架橫梁下表面的定位卡齒相互咬合，保證支設及回撤運輸時的穩定性。WC3Y（B）防爆柴油機無軌膠輪車還配備了獨立的乳化液泵站，為單跨門式液壓支架的液壓系統提供動力。

3.2 技術參數

WC3Y（B）防爆柴油機無軌膠輪車是一種新型運輸車輛，以防爆柴油機為動力，采用整體剛性焊接式車架，液壓機械式傳動，6×6全輪驅動，雙向駕駛室，全液壓操縱，行車制動為背壓制動+安全型濕式制動，駐車制動為安全型濕式制動，具有車體窄、機架強度高、驅動力大、通過性好、雙向駕駛、運速快、適應性強、安全高效、運輸成本低等特點。可以用于煤礦Ⅰ類爆炸環境，當甲烷濃度達到1%時，必須停止產品運行并切斷所有電源。技術參數如表2所示。

表2 WC3Y（B）型防爆柴油機無軌膠輪車技術參數

4 應用效果

采用單體液壓支護，起初開采時采用人工擋煤帶擋煤，操作環節復雜、勞動效率低、炮后沖擊力大、現場效果差、架間浮煤矸堆積嚴重，人工挖煤清理困難，造成操作人員勞動強度大，生產環節復雜，安全隱患突出難度大，帶來不安全隱患。ZLC2×1410/26.5/41.5 型單跨門式液壓支架的應用，摒棄原來傳統單體液壓支柱支護方式，有效降低工人勞動強度，降低回柱危險，提高安全系數。摒棄使用單體液壓支柱支護，削減了工作人員數量，極大的節約了勞動成本，采煤過程中搬運方式改為無軌膠輪車搬運，提高了生產效率。

5 結束語

本文主要介紹了ZLC2×1410/26.5/41.5 型單跨門式液壓支架的結構、組成、技術特征及配套設備WC3Y（B）防爆柴油機無軌膠輪車，該支架和無軌膠輪車的配合使用為回采巷道供安全的作業空間，大大提高采煤效率和安全系數。