綜采工作面安裝作業(yè)中組裝架的應(yīng)用研究

鄧 鑫

（同煤集團馬脊梁礦， 山西 大同 037001）

引言

在傳統(tǒng)綜采工作面的組裝中，經(jīng)常使用工字鋼U型卡連接、錨索錨固吊裝梁，在吊裝梁上進行吊裝孔的布設(shè)，在吊裝孔上進行液壓支架的吊裝。采用這種方式進行安裝作業(yè)，由于在液壓支架頂梁重量極大，所以吊裝頂梁荷載也相對較大，吊裝孔數(shù)量也較多，支架較高，使得組裝有較大的難度，工作環(huán)境無法得到保障。組裝架是一種組裝支架的方式，相比傳統(tǒng)組裝工藝更為適用于現(xiàn)代煤礦綜采工作面的安裝工作。

1 組裝架工作原理及優(yōu)點

1.1 工作原理

組裝支架中主要包含起吊裝置、鋼絲繩和液壓千斤頂?shù)炔考2]。液壓組裝架的使用可以通過縮短工作周期、減少人工投入、降低人工成本的同時提高了綜采工作面的工作效率，有助于實現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)。組裝架主要是靠起吊、橫梁、升降操作臺、立柱和撞頂設(shè)備等配合進行工作，液壓組裝架是快速將液壓支架前梁、主體、尾梁組裝完成的設(shè)備[1]。在綜合開采工作面進行安裝之前，第一步是先對大型設(shè)備進行拆分，將支架尾梁推送到整體支架的后部，然后通過對液壓閥進行操作，將支架尾梁運出，對于支架的其他部件，運送方法和支架尾梁保持一致。該方法方便快捷，節(jié)省了時間，使主體結(jié)構(gòu)和前梁尾梁可以同時進行安裝及平衡調(diào)節(jié)。

1.2 優(yōu)點

首先，組裝平臺結(jié)構(gòu)極為簡單，易于操作。該平臺使用礦山常用的材料以及液壓閥和液壓缸，容易獲得原材料，可以節(jié)省時間，減少投資，同時降低成本，減少資金投入。平臺的整體尺寸較小，在安裝位置無需安裝專用腔室。安裝位置可設(shè)置在工作面附近，使整機的運輸距離最小化，不僅減輕了運輸過程中沿途的運輸工具和軌道的負擔，而且提高了運輸過程的安全性。綜采工作面的動力源為高壓乳化液，并安裝了車架。使用的動力源也相同，極為方便，安全?？傮w而言，在施工過程中，裝配架可以提高裝配效率，確保安全性并減少手動施工的次數(shù)。

2 組裝架在綜合開采工作面的實際應(yīng)用

2.1 應(yīng)用條件

一是運輸空間。在實際作業(yè)過程中，為確保組裝支架的適用性，主要取決于巷道規(guī)格的大小，即運輸空間的實際大小。在使用裝配架進行實際作業(yè)工作時，必須確保巷道寬度不能小于4.5 m，高度必須大于4 m。二是運輸方式。該組裝框架具有相應(yīng)的行走部件，這些行走部件可以在機車或絞車的牽引下通過窄軌運輸。同時，可直接使用鋼絲繩將裝配架導(dǎo)軌和支撐腿固定在運輸托盤上，然后將托盤搬運車運輸?shù)街付ㄎ恢茫⒏鼡Q軌道起重機進行組裝；最終的鐵路法規(guī)也必須得到保證，并且可以根據(jù)煤礦的實際情來選取900 mm或600 mm其中之一的軌道。提升裝配框架的跨度為2 400 mm。

2.2 實際操作

2.2.1 組裝前的準備及檢查

在組裝之前，第一步就是檢查組裝框架的連通性，以確保連接結(jié)構(gòu)的正常工作；首先檢查接頭和軟管主要是為了避免液體泄漏；然后需要檢查泵壓，確保泵壓持續(xù)在31.5 MPa之上[2]；液壓缸的檢查也不可忽視，液壓缸決定了支架是否能穩(wěn)定工作；另外還需檢查固定部件和活動部件之間的接觸是否靈活，以避免在試運行過程中固定及靈活部件碰撞現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2.2 安全防護

綜合開采工作面作業(yè)過程中，必須要保證以下幾點安全防護要求：一是組裝架的使用必須確保地面平坦；二是組裝架的滑軌必須處于平整狀態(tài)；三是起重吊起時四個邊角的掛鉤必須要牢固不能出現(xiàn)任何松動；四是需要提前對液壓缸的靈敏度作相應(yīng)調(diào)試。待所有相應(yīng)檢查完成后，如果操作沒有異常情況發(fā)生，操作可繼續(xù)進行，但是如果有任何異常狀態(tài)發(fā)生，則需要立即停止操作，再次進行檢查找出問題并解決使得問題得到有效控制。

2.2.3 安裝要點

1）組裝框架未達到平整要求。通常，由于組裝框架的安裝質(zhì)量低，并且不能保證底板的平坦度，因此對支架的組裝效果影響很大,因此建議使用混凝土來進行底板的澆筑；如果在組裝框架的操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)四處晃動的情況，則會嚴重影響其使用效果并引起安全隱患。在組裝框架的四角柱上部的伸縮部分上沖出頂板。如果頂板的高度增加，則必須處理加長的部分，或使用裝配框架的四個垂直柱之間的連桿將其固定；

2）液壓方面的問題。在日常施工過程中，必須加強對液體供應(yīng)系統(tǒng)的檢查，對水泵管道等進行定時清理，防止水管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。

2.2.4 具體操作流程

在實際操作過程中，應(yīng)檢查各高壓油管的連接是否正確，同時檢查泵站的壓力，油管的泄漏情況等，以確保符合相關(guān)要求；根據(jù)操作過程，使用運輸工具將支架的尾梁運輸?shù)窖b配架的后部，將掛鉤降低到一定位置，固定掛鉤和支架的尾梁之間的連接，最后提起掛鉤抬起支架的尾梁；將運輸工具運輸?shù)搅硪粋€位置，使用運輸工具將支架的主體運輸?shù)浇M裝架的中央提升位置；使用運輸工具將支架的前梁運輸?shù)角疤嵘恢谩Ｅc在尾梁舉升操作中一樣，舉起支架的前橫梁，然后調(diào)節(jié)液壓缸，以調(diào)節(jié)裝配架平臺的尾部和前端移動；調(diào)整位置以確保前梁，主體和尾梁的組裝。組裝工作完成后，將懸架鏈降低到某個位置，松開各個部件的吊鉤，最后釋放液壓。支架被運送到安裝位置。在裝配架的應(yīng)用過程中，為確保其應(yīng)用效果，必須按規(guī)定進行操作，以確保操作過程和最終效果的完整性，基本工作流程如下圖2所示[3]。

3 組裝架的運輸優(yōu)化

使用防爆橡膠輪胎的運輸車可以使機械運輸實現(xiàn)機械化，縮短了移動時間，并且減少了人員配置從而減少了人工成本，大大提高了運輸?shù)陌踩?。但是在實際使用中還存在一些問題，主要集中在防爆腳輪運輸機無法駛?cè)肭锌诘膬?nèi)部，并且末端的幾十米或十米以上的距離無法手動操作的問題。手動、單缸、絞車、滑輪組等將支架固定到位的方式。在此階段，液壓支撐單元的質(zhì)量在20～50 t左右，并且拖曳鋼絲繩的方法還有待改進，很難達到理想中的效果。表1是某個支架的運輸時間表。

圖2 組裝架工作基本流程

表1 單體液壓支架運輸時間表

為了提高綜合開采工作面安裝工作效率，則要在支架運輸?shù)倪^程中花費心思去研究與優(yōu)化。對實際情況進行考察與分析后，本研究提出了增加支架轉(zhuǎn)盤的優(yōu)化思路，并且在同煤集團馬脊梁礦中進行應(yīng)用,增加的回轉(zhuǎn)臺使運輸設(shè)備和絞車之間實現(xiàn)無縫連接，徹底解決了底板損壞的問題，防止深溝槽和車轍等不良狀況的發(fā)生，避免出現(xiàn)深水積聚現(xiàn)象從而影響操作。與其他方法相比，增設(shè)支架轉(zhuǎn)臺的實際效果更為明顯。表2給出了在托架旋轉(zhuǎn)臺被應(yīng)用之后托架運輸和傳統(tǒng)方法兩者間的時間對比情況。

表2 時間對比分析