綜采工作面液壓支架油缸更換輔助裝置的分析與應(yīng)用

宋 鑫

（山西焦煤霍州煤電集團(tuán)晉北煤業(yè)公司，山西 忻州 034000）

1 項(xiàng)目概況

綜采是一種長(zhǎng)壁采煤法綜采工藝，在長(zhǎng)壁綜采工作面布置液壓支架、刮板輸送機(jī)、滾筒采煤機(jī)，在運(yùn)輸巷布置順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)等。綜采工作面采用超長(zhǎng)布置，即面長(zhǎng)按兩個(gè)綜采面長(zhǎng)度布置，采煤機(jī)用兩臺(tái)，騎在同一部刮板輸送機(jī)上，分別截割上半個(gè)面和下半個(gè)面的煤壁，也可在超長(zhǎng)綜采面中部布置中間巷作運(yùn)輸巷，在綜采面的上半和下半工作面各布置一部刮板輸送機(jī)相向運(yùn)輸，形成對(duì)拉綜采工作面。為進(jìn)一步挖掘長(zhǎng)壁綜采面生產(chǎn)潛力，提高產(chǎn)量和工效，使生產(chǎn)集中化，在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的同時(shí)，降低巷道掘進(jìn)率，減少煤柱損失，提高資源回收率，充分采動(dòng)有利于地表下沉，采煤工人有時(shí)需要對(duì)工作面上的液壓支架油缸進(jìn)行更換，從而保證采煤機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在對(duì)油缸進(jìn)行更換過(guò)程中，常常會(huì)用到輔助裝置來(lái)進(jìn)行操作。針對(duì)晉北煤業(yè)5-1031綜采工作面液壓支架油缸更換輔助裝置在固定防止裝置脫落和方便使用上存在的問(wèn)題，提供了一種新型的更換液壓支架油缸的裝置并展開研究。

2 液壓油缸更換輔助裝置的分析

2.1 結(jié)構(gòu)分析

更換液壓支架油缸裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。該裝置主要包括固定座、支撐桿、第一固定塊、鏈條和固定夾等部件，在支撐桿兩端分別設(shè)有固定座，且固定座與支撐桿活動(dòng)連接。

圖1 更換液壓支架油缸裝置結(jié)構(gòu)示意圖

固定座結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示[1-2]，主要外殼、第一螺栓、第一通孔和第二固定塊等部件。外殼為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，且外殼頂部開設(shè)有凹槽，外殼一側(cè)兩端分別開設(shè)有第一通孔，且第一通孔內(nèi)開設(shè)有螺紋；第一螺栓通過(guò)第一通孔與外殼固定連接，第一通孔內(nèi)開設(shè)的螺紋紋路與第一螺栓表面開設(shè)的紋路一致，且第一通孔與第一螺栓相嚙合；第二固定塊設(shè)于外殼底部，且第二固定塊與外殼底部為一體成型，第二固定塊正面開設(shè)有通孔。

圖2 裝置固定座結(jié)構(gòu)示意圖

結(jié)合圖1和圖2可知，支撐桿設(shè)于第二固定塊通孔內(nèi)，所述活動(dòng)夾與支撐桿成交錯(cuò)方式設(shè)置于支撐桿上下兩側(cè)，且固定座設(shè)于支撐桿上側(cè)，支撐桿兩端下側(cè)分別設(shè)有活動(dòng)夾，活動(dòng)夾包括第一固定塊、鏈條以及固定夾，所述第一固定塊為內(nèi)部中空長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，所述支撐桿穿插第一固定塊內(nèi)部，且支撐桿通過(guò)軸承與第一固定塊活動(dòng)相連，鏈條一端與第一固定塊底部活動(dòng)連接，且鏈條另一端與固定夾頂部活動(dòng)連接，通過(guò)固定座和固定夾的設(shè)置，將該裝置通過(guò)固定座將其掛在需要裝置液壓支架油缸上，再將旋轉(zhuǎn)第一螺栓，使其固定座與液壓支架油缸相固定，從而為裝置提供支撐力。

從固定夾結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示[2-4]，固定夾設(shè)置左夾座和右夾座，使其工人可以通過(guò)固定夾對(duì)油缸進(jìn)行固定，將固定座與固定夾之間設(shè)置支撐桿，工人可以輕松吊起油缸，從而有效地減低了更換油缸時(shí)應(yīng)長(zhǎng)期抬舉油缸而帶來(lái)的消耗人工勞力的的問(wèn)題，保證了操作的安全性。

圖3 裝置固定夾結(jié)構(gòu)示意圖

固定夾包括左夾座、右夾座以及螺釘，左夾座外形為半圓形，且左夾座頂部設(shè)有插入槽，左夾座外表面靠近插入槽的一側(cè)開設(shè)第二通孔，且第二通孔內(nèi)開設(shè)有螺紋，第二通孔內(nèi)開設(shè)的螺紋紋路與螺釘表面開設(shè)的紋路一致，所述螺釘表面與第二通孔內(nèi)壁相嚙合，螺釘通過(guò)第二通孔與左夾座相連，所述右夾座外形為半圓形，且左夾座底部通過(guò)第二螺栓與右夾座底部活動(dòng)連接，所述左夾座與右夾座成對(duì)立設(shè)置于第二螺栓兩側(cè)，所述右夾座頂部設(shè)有連接弧塊，且左夾座與右夾座通過(guò)連接弧塊插入至插入槽內(nèi)合并成一個(gè)圓形套環(huán)，且左夾座與右夾座內(nèi)側(cè)分別設(shè)有橡膠墊，所述橡膠墊的厚度小于左夾座和右夾座的厚度，通過(guò)支撐桿的設(shè)置，使其能夠支撐液壓支架油缸與固定螺栓或固定位置的對(duì)接，避免了撐液壓支架油缸對(duì)接的過(guò)程中對(duì)不齊導(dǎo)致?lián)我簤褐Ъ苡透讚p失以及更換失敗情況出現(xiàn)，起到了撐油缸與固定螺栓或固定位置便于其對(duì)接的作用，通過(guò)對(duì)固定座設(shè)置第一螺栓，進(jìn)而防止在吊取油缸時(shí)由于晃動(dòng)而使得脫落，產(chǎn)生人員傷亡，從而達(dá)到了防止該裝置在工作時(shí)發(fā)生脫落情況的目的[5-6]。

2.2 工作原理

該新型更換液壓支架油缸裝置在使用時(shí)，通過(guò)固定座和固定夾的設(shè)置，將該裝置通過(guò)固定座將其掛在需要裝置液壓支架油缸上，再將旋轉(zhuǎn)第一螺栓，使其固定座與油缸相固定，從而為裝置提供支撐力，再通過(guò)對(duì)固定夾設(shè)置左夾座和右夾座，使工人可以通過(guò)固定夾對(duì)液壓支架的固定，將固定座與固定夾之間設(shè)置支撐桿，工人可以輕松地吊起液壓支架油缸，從而有效地減低了更換液壓支架油缸時(shí)應(yīng)長(zhǎng)期抬舉液壓支架油缸而帶來(lái)的消耗人工勞力的問(wèn)題，保證了操作的安全性，同時(shí)，通過(guò)支撐桿的設(shè)置，使其能夠支撐液壓支架油缸與固定螺栓或固定位置的對(duì)接，避免了撐液壓支架油缸對(duì)接的過(guò)程中對(duì)不齊導(dǎo)致?lián)我簤褐Ъ苡透讚p失以及更換失敗情況出現(xiàn)，起到了撐液壓支架油缸與固定螺栓或固定位置便于其對(duì)接的作用，通過(guò)對(duì)固定座設(shè)置第一螺栓，進(jìn)而防止了在吊取油缸時(shí)由于晃動(dòng)而使得脫落，產(chǎn)生人員傷亡，從而達(dá)到了防止該裝置在工作時(shí)發(fā)生脫落情況的目的。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

山西焦煤霍州煤電集團(tuán)晉北煤業(yè)公司位于山西省忻州市靜樂(lè)縣娘子神鄉(xiāng)，井田處于寧?kù)o盆地東南部，井田面積為85 700 km2，保有儲(chǔ)量7 890萬(wàn)t，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬(wàn)t/a。采用斜井開拓方式，井筒數(shù)量為3個(gè)，開采水平為+1 380 m，現(xiàn)采煤層為5上#，采煤工藝為綜采、低瓦斯礦井；水文地質(zhì)類型為中等、具有自燃傾向性。1031綜采工作面在對(duì)液壓支架油缸進(jìn)行更換時(shí)，以往的輔助裝置在更換時(shí)固定性較差，使用不太便利，液壓支架油缸更換花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，效率不高，影響煤礦開采效率。采用新型更換液壓支架油缸輔助裝置進(jìn)行作業(yè)時(shí)，工人可輕松吊起液壓支架油缸，并能防止其晃動(dòng)。在整個(gè)作業(yè)期間，無(wú)液壓支架油缸發(fā)生脫落等安全事故發(fā)生，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，更換效率大大提高。該新型液壓支架油缸更換輔助裝置的應(yīng)用為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。