回撤工作面絞車支撐裝置的研制與應(yīng)用

黃 飛，杜佳霖

（1.國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209；2.山西天地煤機(jī)裝備有限公司，山西 太原 030032）

引言

隨著開采效率的提高，煤礦井下綜采工作面的推進(jìn)速度越來越快，工作面成套裝備搬家周期越來越短，工作面設(shè)備回撤效率已成為影響礦井整體開采效率的關(guān)鍵因素之一。神東公司為提高搬家效率，采用輔巷多通道搬家工藝，大大縮短了搬家倒面時(shí)間。針對回撤通道絞車固定難的問題，研制了回撤工作面絞車支撐裝置，絞車能快速固定并整體搬運(yùn)，有效提高了絞車安裝效率，減輕勞動強(qiáng)度，增強(qiáng)絞車作業(yè)安全性。

1 絞車支撐裝置主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

絞車支撐裝置是為改變神東公司絞車使用過程中采用打地錨、四壓兩戧支柱等固定方式而設(shè)計(jì)的專用裝置。其主要特點(diǎn)為：

1）絞車支撐裝置采用四柱支撐形式，取消四連桿機(jī)構(gòu)，采用回彈橡膠塊維護(hù)立柱穩(wěn)定，使支撐裝置結(jié)構(gòu)大幅簡化。

2）絞車支撐裝置采用左右分體窄頂梁，通過橫向連桿鉸接，使頂梁有效適應(yīng)巷道頂板，并且提高了支撐效率。

3）底座采用窄框架結(jié)構(gòu)形式，在保證滿足支架搬運(yùn)車運(yùn)輸寬度的前提下，通過支撐裝置底座與絞車的合理裝配，實(shí)現(xiàn)了絞車支撐裝置的整體運(yùn)輸和使用。

4）絞車支撐裝置電液控制系統(tǒng)能夠?qū)α⒅瘟M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警，并能夠在壓力低于設(shè)定值時(shí)進(jìn)行自動補(bǔ)壓，保證了支撐的穩(wěn)定性。

圖1 回撤巷道絞車支撐裝置

2 電液控制系統(tǒng)

絞車支撐裝置位于回撤工作面前方回撤通道內(nèi)，主要用于方便快捷地固定絞車，在支架回撤過程中需要通過絞車牽引鋼絲繩拉移綜采工作面支架，在拉移過程中鋼絲繩有斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，因此應(yīng)盡量避免絞車在牽引過程中作業(yè)人員在其附近。根據(jù)絞車牽引裝置的實(shí)際布置情況和適用情況，設(shè)計(jì)了絞車牽引裝置的電液控制系統(tǒng)，主要采用電液控制和遠(yuǎn)程遙控控制進(jìn)行操作。

電液控制系統(tǒng)由控制器、充電電源、驅(qū)動器、接收器、無線遙控發(fā)射器等關(guān)鍵元件組成，控制器屬于控制系統(tǒng)的核心元件，對絞車支撐裝置進(jìn)行信號接收、信號處理、信號傳輸、發(fā)出指令等操作，保證絞車支撐裝置的正常作業(yè)。

遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)主要由無線接收器和無線發(fā)射器組成，遙控器為無線信號發(fā)射裝置，作業(yè)人員通過遙控器人機(jī)交互界面發(fā)出指令，傳輸至無線接收器后，接收器將信號傳輸至支撐裝置控制器，控制器將信號處理后將相關(guān)指令傳輸至相應(yīng)的執(zhí)行元件，完成相關(guān)動作。

絞車支撐裝置電液控制系統(tǒng)的主要特征如下：

1）絞車支撐裝置位于回撤通道內(nèi)，電液控制系統(tǒng)使用獨(dú)立的可移動式蓄電池作為電源，可大幅度提高支撐裝置使用范圍，保證電液控制系統(tǒng)的正常作業(yè)。

2）控制器可實(shí)現(xiàn)手動操控，在電液控制器出現(xiàn)短暫故障時(shí)，進(jìn)行人工干涉，確?；爻纷鳂I(yè)的正常進(jìn)行。

3）遙控系統(tǒng)接收器感應(yīng)靈敏，捕捉信號能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)大于50 m的遠(yuǎn)程操作。

3 應(yīng)用情況

絞車支撐裝置與三角區(qū)掩護(hù)支架和回撤端頭支架配套使用，可對絞車進(jìn)行安全高效固定，實(shí)現(xiàn)對工作面支架的快速拉移，取得了較好的實(shí)用效果并具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

1）實(shí)現(xiàn)了回撤通道錨桿的有效固定，為人員和設(shè)備提供了安全作業(yè)空間。

2）加快了支架拉移速度，使工作面液壓支架回撤效率大大提高。

3）取代了傳統(tǒng)的通過多個(gè)超長液壓支柱支撐固定絞車的模式，實(shí)現(xiàn)絞車快速移動與固定，大幅度降低井下作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，避免了絞車固定過程中單體立柱傾倒帶來的安全事故，保證了安全生產(chǎn)。

4）采用電液控制與遠(yuǎn)程遙控控制的雙重控制模式，同時(shí)還可進(jìn)行人員干涉手動操控，保證了支撐裝置的正常作業(yè)。