綜采面液壓支架安裝工藝研究

牛 峰

（西山煤電西銘礦安裝科，山西 太原 030052）

引言

隨著煤礦生產能力的不斷增加，綜采工作面開采強度也在隨之增加，如何提升綜采工作面安全效果，對于保證綜采工作面整體的運行質效非常關鍵。液壓支架作為綜采工作面的重要裝備，其安裝質效非常關鍵。因此，對綜采面液壓支架安裝工藝進行分析有著較為重要的意義。

1 工程概況

某煤礦綜采工作面選擇使用的是U型通風方式，布置了回風、運輸兩條巷道，兩條巷道的長度均超過了1.5 km，巷道的坡度在8°以下，煤層厚度在3~4 m，從工作面布置情況來看，本次共需安裝支架101架，工作面位置關系見圖1所示。

圖1 工作面位置關系圖

2 綜采面液壓支架安裝工藝技術要點

2.1 鋪設軌道技術要點

本次工作面共需安裝的支架數量為101架，每個支架的平均質量在22 t，因此，在進行本次巷道軌道鋪設時，選擇使用的鋼軌為30 kg/m，本次采用的軌距是0.6 m，枕木選擇使用的是U型環水泥枕木，間距設置為0.5 m。軌道在進行鋪設時，應當設計為平直，特別是枕木下應當有效搗實。對于軌道接頭的間隙應當控制在5 mm的范圍內，不論是高低方向還是左右方向，錯差均應當控制在2 mm的范圍內，軌道頂面的高低差應當控制在5 mm的范圍內。在變坡點位置軌道不能有接頭的情況，應當以巷道邊坡處的彎曲半徑為基準，設計采用圓弧過渡的方式。對于水平彎道位置的轉彎半徑應當達到平板車安全轉彎的需要[1-2]。

2.2 絞車安裝技術要點

由于本次回風巷道整體的坡度出現了變化不一的問題，特別是其中邊坡點數量相對較多，若選擇使用一般提升絞車，在軌道大巷中需要安裝8臺對拉絞車，在工作面回風巷中需要安裝6臺對拉絞車。為了方便運輸，本次設計在軌道大巷中安裝1臺無極繩連續牽引絞車，速度控制在1 m/s左右，在回風巷道中安裝1臺無極繩連續牽引絞車，速度控制在0.8 m/s左右。安裝情況見圖1所示。本次采用的無極繩托繩輪按照每間隔30 m布置一組，若出現了坡度變化相對較大的情況，則在這些地段一般每3 m安裝一組。此外，在開切眼的位置安裝了1臺調度絞車，安裝2臺柱絞車，從而在工作面形成對拉絞車，見圖2所示。

圖2 切眼絞車安裝及軌道鋪設示意圖

2.3 液壓支架提放裝置安裝示意圖

在進行本次安裝時，對于回風巷道中心線、切眼中心線的位置，安裝液壓支架提放裝置，整個裝置使用的是四個支架前探伸縮千斤頂，通過十字連接的方式，安裝在起吊底座上，整個底座的結構見下頁圖3。每個底座選擇使用錨桿錨固在頂板上，在進行底座的安裝時，其間距應當可以達到提放液壓支架需要。對于液壓控制的位置，可選擇使用液壓支架操作閥進行連接，伸縮千斤頂、高壓膠管的連接方式見圖4所示。

圖3 起吊底座安裝示意圖

圖4 液控系統示意圖

2.4 滑道鋪設技術要點

在進行安裝時，應當在工作面鋪設三股長度為150 m，與開切眼整體平行的輕型鋼軌，通過采用十字軌道和回風巷軌道相連接的方式。其中，軌道1與軌道2之間的間距為0.6 m，主要的作用是工作面液壓支架安裝之前的運輸。軌道1與軌道3之間的距離為1.8 m，主要作用是在進行液壓支架的安裝時，支架滑靴運行的軌道。本次采用的支架滑靴主要使用的是厚度為10 mm的鋼板彎曲成角鐵的形狀，見圖5。

圖5 支架滑靴結構示意圖（單位：mm）

2.5 安裝刮板運輸機

在進行液壓支架的安裝之前，應當將刮板運輸機安裝好，這是安裝液壓支架的基礎，確保液壓支架可以精準安裝，并實現與刮板運輸機槽相連接。

2.6 液壓支架運輸

在液壓支架的運輸環節，需要使用到無極繩絞車，該絞車主要使用在大噸位、邊坡多、距離較長的普通軌道運輸中。本次在對液壓支架進行運輸時，在軌道大巷選擇使用無極繩絞車的方式進行牽引運輸，運輸到201回風巷聯絡巷口，然后技術人員選擇使用調度絞車對液壓支架進行轉運，轉運到201回風巷中，最后再選擇使用無極繩絞車運輸到車場，到達切眼之后，選擇使用調度絞車將液壓支架拉運到位。

2.7 液壓支架提放

在將液壓支架運輸到提放裝置之后，將平板車和液壓支架之間的連接機構拆除，技術人員將提放裝置上伸縮千斤頂通過起吊鉤、連接件、液壓支架等進行連接，然后再通過液壓控制系統，將千斤頂縮回來，液壓支架降落到底板上，同時，在支架距離運輸巷底座下將支架滑靴放置好，支架起吊裝置見圖6所示。

圖6 支架起吊裝置示意圖

2.8 液壓支架擺放

在將液壓支架降落到十字軌道之后，技術人員將伸縮千斤頂上的起吊鉤去掉，在回風巷側回柱絞車鋼絲繩通過液壓支架、連接件等進行連接，通過回柱絞車將液壓支架安裝到位，然后將液壓支架軌道、支架滑靴及使用過程中的鋼絲繩全部去掉，最后使用單體液壓支柱將液壓支架調整到位，并與前后刮板運輸機槽子實現有效連接。

3 提升綜采面液壓支架安裝效果的相關措施

第一，是運輸高度。由于本工作面在開切眼的過程中，出現了跨度較大、頂板較為破碎、頂板下沉量較大等問題，導致支架運輸路線中高度不能滿足支架運輸的需求。為了防止這種情況的出現，技術人員對運輸線路高度提前進行全面的檢查，選擇使用放頂、臥底的方式，確保支架可以達到運輸的需要。第二，在進行直接的拆卸時，鋼絲繩應當確保有一定張緊力，保證支架在運輸的過程中不會出現歪斜的問題。第三，在進行支架的運輸、卸車、調向的過程中，現場施工人員應當躲開鋼絲繩，特別是滑輪受力三角區，防止鋼絲繩帶來安全威脅，在開切眼之后，應當在煤壁的位置每間隔一定的距離，設置一個躲避硐室，以防出現安全問題。第四，在進行支架的安裝之前，應當將頂板錨索拆除，一次拆除一個，防止出現多拆的問題，在拆除時，應當增加臨時支護措施，防止冒頂的事故發生。同時，在進行回柱絞車的調向時，應當選擇使用遠程操作的方式，防止出現支架歪斜，給現場施工人員帶來安全威脅[3-4]。