南方煤矿井下综采液压支架的装车方式
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南方煤矿井下综采液压支架的装车方式
李开学
（四川省川南煤业有限责任公司鲁班山南矿，四川筠连 645251）
摘 要：综采工作面在搬迁过程中支架起吊装车速度是影响搬迁速度的一个主要因素，在芙蓉集团综采工作面搬迁中分别采用液压支架起吊装车方式、外置提升装置装车方式均取得较好的效果，在川南煤业公司鲁班山南、北矿综采工作面搬迁时采用外置挂钩自行提升装车方式，这种方式具有结构简单、设备投入少、安全性能高、支架起吊速度快等优点。
关键词：支架吊装方式 综采工作面搬迁 南方煤矿井下
1、前言
随着机械化采煤方法在南方煤矿中的发展，综合机械化采煤方式也逐渐进入到南方的各大矿井中，为南方煤矿的稳定发展出了力。然而，由于南方地质条件差，综采工作面的走向长度均超不过1km，＂搬家＂非常频繁，而液压支架又是综采工作面的主要设备，体积大，数量多，其搬迁的时间决定综采面的搬迁速度。在支架的搬迁过程中，支架起吊装车的速度又是影响搬迁速度的一个主要因素。为此，现将3种支架起吊装车方式作一分析，供参考。
2、液压支架起吊装车方式分析
2.1外力斜坡拉运装车方式
2.1.1装车硐室准备：
在工作面开采结束线外修整一个支架装车硐室，其规格为：5m（长）×2.5m（宽）×2.0m（高），用支护材料支护好顶板和巷帮。其底板用厚度100mm以上的混凝土硬化并形成一个5°∽10°的斜坡，将专用平板车轨道安装于斜坡前方，使平板车的上平面与混凝土斜坡终端上平面平齐。再在装车硐室前方10m以上位置安装一台8∽14t回柱绞车作为牵引动力。吊装硐室示意图见图1。
2.1.2工作原理：
先人工将专用平板车用固定装置固定在硐室斜坡前方的轨道上，作好装车准备。液压支架通过工作面各种绞车拉运到装车硐室前，再用硐室前方的回柱绞车牵引，沿混凝土斜坡将支架直接拉运到提前固定在轨道上的专用平板车上，再通过移溜泵或单体支柱移动支架位置，调整支架的位态，再安装好紧固装置，用绞车牵引出装车硐室，交给下一个运输工序。
2.1.3优缺点
优点：
（1）设备投入少，只用一台8∽14t回柱绞车及其电控系统。
（2）支架上车速度快。
（3）工作人员少，只要3名（绞车司机1名，辅助工2名）即可装车。
缺点：
（1）吊装硐室准备时间长。由于底板要硬化，必须提前3天以上施工，保证混凝土的养护时间，达到质量要求。
（2）对巷道要求高。装车场所必须做到缓坡或无坡，长度为15m以上。
（3）混凝土斜坡容易损坏。由于支架较重，每次拉运时，均要对斜坡造成磨损和损坏，斜坡使用时间较短。
（4）支架在平板车上的紧固装置安装时间太长。由于平板车是相对固定在轨道上，有一定的活动范围，支架上车时容易造成支架与平板车偏移，甚至有支架侧翻的现象，安装孔对位困难，延长了紧固装置的安装时间。
（5）工作人员只能远处操作，近处作业时，危险性较大。
2.2外置提升装置装车方式
2.2.1装车硐室准备
在工作面开采结束线外修整一个支架装车硐室巷道断面，其规格为：5m（长）×3.2m（宽）×2.4m（高），用支护材料支护好顶板和巷帮。再用单体液压支柱和长金属梁架设吊装架，使其有效空间尺寸为：5m（长）×2m（宽）×2.2m（高），吊装架中心线与轨道中心线重合，且与巷道中心线偏移200mm，以便在吊装架一侧留出人行安全通道。用40T刮板输送机链条和4根行程在400mm以上的支架油缸及挂钩作为起吊工具。吊装架及硐室布置见图2。
2.2.2工作原理：
用各种绞车将立柱收到位的支架拉到装车硐室内，将油缸活柱全部伸出，用挂钩钩住支架底座上的起吊孔，缓慢收油缸，将支架提升达到能通过平板车的高度后停止，清除轨道面上的浮煤矸，推入平板车，再缓慢伸油缸，将支架放在平板车上，当支架即将接触平板车时，用联接螺栓插入支架和平板车的安装孔内，直到四颗螺栓全部对位即行放下支架，退出挂钩，紧固螺栓，用绞车牵引出装车硐室，交给下一个运输工序。
2.2.3优缺点
优点：
（1）吊装硐室准备时间短。因只用单体支柱和金属顶梁作为起吊架，可在一个小班内就能将吊装硐室架设好，不需要养护。
（2）吊装硐室支护性好，安全性高。
（3）支架起吊平稳，速度快，不会侧翻，安全性高。
（4）工作人员可近处作业，安全性高。
缺点：
（1）设备投入较多：4根40T刮板输送机链条和油缸及供进回液的管路，操作阀1组，安装较复杂。
（2）支架拉运到吊装硐室内，将大量的浮煤矸带入，易造成轨道变形，变位。支架起吊后浮煤矸堆积严重，清理时间长，影响装车速度。
（3）由于挂钩挂在支架底座上，支架整体悬空，移动性差，联接螺栓对位不容易，影响装车速度。
2.3外置挂钩自行提升装车方式
2.3.1装车硐室准备
在工作面开采结束线外修整一个支架装车硐室巷道断面，其规格为：5m（长）×3.2m（宽）×2.4m（高），用支护材料支护好顶板和巷帮。再用单体液压支柱和长金属梁架设吊装架，使其有效空间尺寸为：5m（长）×2m（宽）×2.2m（高），吊装架中心线与轨道中心线重合，且与巷道中心线偏移200mm，以便在吊装架一侧留出人行安全通道。用40T刮板输送机链条和挂钩作为起吊工具。吊装架硐室布置见附图3。
2.3.2工作原理：
用各种绞车将立柱收到位的支架拉到装车硐室内，利用支架的立柱将顶梁上升，达到挂钩位置时，将挂钩挂在支架顶梁的吊装孔内，然后收立柱，将支架底座提升达到能通过平板车的高度后停止，清除轨道面上的浮煤矸，推入平板车，再伸立柱，将支架放在平板车上，当支架即将接触平板车时，一边摇动支架一边用联接螺栓插入支架和平板车的安装孔内，直到四颗螺栓全部对位即行放下支架底座，继续伸立柱，退出挂钩，紧固螺栓，用绞车牵引出装车硐室，交给下一个运输工序。
2.3.3优缺点
优点：
（1）设备投入少：4根40T刮板输送机链条和挂钩。
（2）吊装硐室准备时间短。因只用单体支柱和金属顶梁作为起吊架，可在一个小班内就能将吊装硐室架设好，不需要养护。
（3）吊装硐室支护性好，安全性高。
（4）支架起吊平稳，速度快，不会侧翻，安全性高。
（5）工作人员可近处作业，安全性高。
（6）联接螺栓对位安装时安全，对位准确快捷，装车速度快。
缺点：
（1）支架拉运到吊装硐室内，将部分浮煤矸带入，易造成轨道变形，变位。支架起吊后浮煤矸堆积较多，清理时间较长，影响装车速度。
3、结论
以上3种支架的吊装方式，在南方矿井（芙蓉集团、川南煤业公司等）井下多次使用，认为第3种方式（外置挂钩自行提升装车方式）最为实用，吊装1架支架后立即对吊装架进行加固，使起吊挂钩不发生变形和位移，固定好轨道，增加浮煤矸清理人员，可将原来2个小时吊装1架支架，缩短到1小时就能吊装1架支架，实现了快速吊装支架的目的。在川南煤业公司鲁班山南矿井下综采工作面回撤期间，使用该方法后，从原来需用40天左右才能回撤一个工作面缩短到20天左右就能完成，效果非常明显。值得所有南方矿井推广应用。