煤礦井下液壓支架安全拆卸組裝裝置研發(fā)與應(yīng)用

許根蓮 聶海旭 李強(qiáng)

摘 ?要：隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)展，大型及自動(dòng)化的設(shè)備投入是礦井生產(chǎn)發(fā)展的必走之路，研發(fā)液壓支架安全拆卸、組裝裝置，該裝置便于在井下工作面上巷現(xiàn)場(chǎng)對(duì)液壓支架進(jìn)行拆卸、組裝，能夠解決礦井大巷及其他巷道因高度不夠帶來(lái)的運(yùn)輸問(wèn)題，并能夠確保拆卸、組裝液壓支架人員的人身安全，同時(shí)也能提高拆卸、組裝液壓支架的效率。該項(xiàng)目的研究開(kāi)發(fā)能夠滿足煤炭行業(yè)綜采大型液壓支架的投入，滿足生產(chǎn)實(shí)際，達(dá)到安全高效的目的。

關(guān)鍵詞：液壓支架;井下綜采工作面;支撐梁;導(dǎo)軌;升降千斤頂

煤礦井下作業(yè)，條件復(fù)雜，巷道空間狹小，受頂板、水、火、瓦斯、煤塵等自燃災(zāi)害的威脅嚴(yán)重，難以預(yù)見(jiàn)和控制的不安因素眾多，煤礦開(kāi)采的各項(xiàng)活動(dòng)危險(xiǎn)時(shí)刻存在。人類生產(chǎn)的目的是為了滿足生存和發(fā)展的需要，但不惜生命為代價(jià)換取產(chǎn)量的提高，顯然是本末倒置。因此隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)展，人們也逐漸在研究如何實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全型操作，降低風(fēng)險(xiǎn)， 保護(hù)和改善工作設(shè)施條件，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

1.煤礦井下液壓支架安全拆卸組裝項(xiàng)目的設(shè)計(jì)背景、目標(biāo)

1.1、設(shè)計(jì)的背景

煤礦的開(kāi)采是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)最終目的最重要的環(huán)節(jié)和手段，煤礦開(kāi)采的各項(xiàng)活動(dòng)主要是在采區(qū)系統(tǒng)中完成的，要實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的生產(chǎn)與安全決定于采區(qū)系統(tǒng)的完善性和安全性、生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的適應(yīng)性、各種措施的完善程度及針對(duì)性、本質(zhì)安全型操作等。因此，煤礦開(kāi)采安全的重點(diǎn)應(yīng)根據(jù)采區(qū)的條件（包括主觀條件和客觀條件）及不同的生產(chǎn)工藝，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備、重要程序和工藝、重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。綜采支架在煤礦開(kāi)采中起到了舉足輕重的作用。對(duì)于我國(guó)現(xiàn)有的大多數(shù)煤礦來(lái)說(shuō)， 隨著礦井原煤產(chǎn)量的增加，大型采煤設(shè)備支架的噸位及尺寸是越來(lái)越大（比如ZF7000/23/47放頂煤液壓支架最大支撐高度4.7米，工作阻力達(dá)7000KN，噸位約25噸），但礦井現(xiàn)有巷道高度制約著支架這種大型設(shè)備的運(yùn)輸;再有采煤液壓支架需在工作面上巷進(jìn)行拆卸、組裝，以往液壓支架拆裝利用巷道頂部錨桿或錨索及導(dǎo)鏈配合進(jìn)行操作，操作人員站在液壓支架頂蓋下方進(jìn)行操作，該方法存在一定的危險(xiǎn)性。為了改變?cè)械囊簤褐Ъ懿鹦?、組裝種種弊端。研發(fā)液壓支架安全拆卸、組裝裝置，該裝置便于在井下工作面上巷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)液壓支架進(jìn)行拆卸、組裝。能夠解決礦井大巷及其他巷道因高度不夠帶來(lái)的運(yùn)輸問(wèn)題，并能夠確保拆卸、組裝液壓支架人員的人身安全，同時(shí)也能提高拆卸、組裝液壓支架的效率。項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)對(duì)煤礦的開(kāi)采工作起到安全有效推動(dòng)作用。

1.2、主要研發(fā)目標(biāo)

設(shè)計(jì)一套專用裝置便于在井下工作面上巷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行對(duì)液壓支架進(jìn)行安全拆卸、組裝，能夠解決礦井大巷及其他巷道因高度不夠帶來(lái)的運(yùn)輸問(wèn)題，并能夠確保拆卸、組裝液壓支架人員的人身安全，同時(shí)也能提高拆卸、組裝液壓支架的效率等為目標(biāo)。

2.項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容：

利用四根DN200鋼管做為支柱，上下各連接兩根支撐梁，組成一個(gè)框架，四根DN200鋼管內(nèi)側(cè)安裝升降千斤頂一根（共四根）支撐升降上盤，以DN200鋼管為導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，當(dāng)支架需要拆卸時(shí)，升降盤上的鏈條張緊支架頂蓋，去掉與大立柱連接肖子，在四根千斤頂升起的過(guò)程中帶動(dòng)頂蓋升起來(lái)，支架底盤通過(guò)平板車帶走，這時(shí)操作液壓裝置緩慢平穩(wěn)放下頂蓋，再推入一個(gè)平板車接住支架頂蓋，達(dá)到支架解體。整個(gè)過(guò)程人員不需要接近設(shè)備，只需要操做遠(yuǎn)位置的控制閥，確保施工人員安全。同時(shí)也能提高拆、裝液壓支架的效率。該項(xiàng)目的研究開(kāi)發(fā)能夠滿足煤炭行業(yè)綜采大型液壓支架的投入。

液壓支架拆卸平臺(tái)設(shè)計(jì)總圖：

煤礦井下液壓支架拆、裝項(xiàng)目組成：

1、下部?jī)筛瘟汉蛢筛哼B接件。

2、兩根支撐梁各兩頭安裝一根垂直DN200鋼管，作為導(dǎo)軌（共四根）。

3、導(dǎo)軌鋼管內(nèi)側(cè)各安裝垂直升降千斤頂一根（共四根）。

4、升降上盤（為了下井方便及便于安裝該上盤采用縱向兩半螺栓連接）。

5、升降上盤上均布安裝四個(gè)輪對(duì)和四根微調(diào)千斤頂進(jìn)行調(diào)節(jié)高度

3 . 實(shí)施效果：

通過(guò)2020年后半年以來(lái)該項(xiàng)目制作后已經(jīng)過(guò)4個(gè)綜采工作面安裝、回撤使用效果良好，以往在井下拆、裝綜采液壓支架采用巷道頂部安裝錨桿或錨索配合導(dǎo)鏈進(jìn)行操作，單班只能進(jìn)行個(gè)液壓支架，其效率非常低下。煤礦井下液壓支架拆、裝裝置項(xiàng)目投入使用后預(yù)計(jì)單班拆、裝液壓支架2個(gè)，效率可提高兩倍，加快整個(gè)工作面液壓支架的安裝或拆卸。最重要的是投入使用后提高安全性能，避免在人工手拉倒鏈拆卸20多噸重的支架時(shí)擠傷、砸傷事件發(fā)生。。

4 . 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于煤炭行業(yè)設(shè)備或裝置能夠達(dá)到保證操作人員的人身安全和提高操作效率，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全型操作，降低風(fēng)險(xiǎn)， 保護(hù)和改善工作設(shè)施條件，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。