滑移式临时支护装置在综采工作面扩帮安装一体化中的应用

中国科技博览 / 2018年10月05日 15:04

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李云峰+刘博

[摘 要]随着经济发展,技术进步,能源节约、安全高效已经成为井下工作面安装工作的必然趋势。现阶段,综采工作面液压支架安装时,往往由于切眼尺寸不够宽,液压支架长度过长,还需对切眼进行二次扩帮。滑移式临时支护装置如果用于综采工作面,在采用"扩帮安装一体化"方法安装液压支架时,采用滑移式临时支护装置可以不用锚杆、锚索、单体支柱和π型钢梁,如果顶板状态好(不破碎)还可以不用铺网,节约大量钢材、材料,具有显著的经济效益。如果用于综放工作面,可回收扩帮部分顶板上的煤炭,为国家节约资源。

[关键词]综采工作面;液压支架;扩帮;一体化;临时支护装置

中图分类号:TD354 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0023-01

前言:随着社会的不断发展,采煤设备也向着高、大、精、特发展,但是受井下地质条件等诸多因素的影响,导致掘进时切眼不能一次掘进到安装液压支架与配套设备的工作尺寸,而需要进行二次扩帮。当前国内煤矿扩帮方法大多数为采用人工打眼、放炮掘进的施工方法,巷道施工时,施工程序为:安全检查—打眼爆破—处理隐患—超前支护—装煤运煤—永久支护,最终一次成巷。施工时采用矩形断面锚网支护,加设单体柱管理顶板,需耗用大量的人工和钢材。由此可见,做好扩帮安装一体化工作具有重大的经济效益,而滑移式临时支护装置在扩帮安装一体化安装系统中起着至关重要的作用。

1.综采工作面扩帮安装一体化安装方法

为解决切眼一次扩帮成型所耗用人工与资源多的问题,我们研发了"扩帮安装一体化"方法。采用"扩帮安装一体化"方法安装液压支架是在打眼放炮振落煤料后,由滑移式临时支护装置与挖掘机、小型转载机、乳化液泵站配套使用,由煤矿井下液压泵站提供动力源,将切眼扩至安装液压之架所需尺寸,并将煤料转运的过程。"扩帮安装一体化"方法使用的是本公司自行研发的安装设备,具体工艺流程如下:

1.1 在回顺巷道、运顺巷道内铺设600或900轨距轨道;在工作面铺设2米轨距轨道。

1.2 在运顺巷道内,使用起重機安装皮带机机尾;安装转载机机头、转载机起桥部;安装破碎机;安装转载机中部槽、机尾架。

1.3 在工作面端部安装端头支架。

1.4 使用起重机安装后部刮板机机头和过渡槽,起重机移送到回风三角点处。

1.5 用起重机组装起重车,之后用起重车安装后部刮板机中部槽,安装完成,撤出起重车。

1.6 用起重机安装四角道;吊装液压支架安装叉车,展开液压支架安装叉车,安装叉车就位。

1.7 将平板车上的液压支架牵引到安装叉车上,提前运送到安装地点等待安装就位。

1.8 在4.5米宽的工作面巷道内,第一次扩帮3米宽×3.5米高,用锚杆、锚索支护。第二次再扩帮4米宽×3.5米高,用锚杆、锚索支护。

1.9 将运输到安装地点的液压支架,在安装叉车上旋转90度,(注:液压支架前部在装车时朝向前方)将第一组支架安装到第一次扩帮的地点。

1.10 在滑移式临时支护装置的作用下,完成打眼放炮,用挖掘机收煤料,滑移式临时支护装置自带自移装置,每扩帮1.8米后安装一组液压支架。

1.11 支架安装完毕,收回安装叉车,将安装叉车移出工作地点。用起重机将掘进机、工作面内的皮带机拆除,并在拆除的皮带机位置铺设2米轨道。

1.12 用起重机将起重车吊装到2米轨距轨道上。使用起重车安装前部刮板机机头和过渡槽。前部刮板机中部槽运输到安装地点实施安装。中部槽每次安装4~6块。

1.13 用起重机安装采煤机;然后安装前部刮板机过渡槽、机尾。

2.滑移式临时支护装置的结构

滑移式临时支护装置有三大部分组成,分别是前部支架、后部支架和自移装置。前部支架又由底座、抬底装置、四根立柱、顶梁构件、前部护帮板和顶梁伸缩梁等组成,后部支架的结构与前部支架大致相同,只是没有前部的护帮板。前部支架与后部支架靠自移装置连接,整机所有动作均靠千斤顶以井下的液压系统为动力来完成。

2.1 立柱由立柱千斤顶与内方箱、外方箱组成,千斤顶置于内方箱内部与内方箱、外方箱通过销轴、螺母连接,立柱下部通过销轴与螺母铰接连接在底座上,立柱上部通过销轴与螺母连接在顶梁箱体上。

2.2 顶梁由顶梁构件与伸缩梁和千斤顶组成,千斤顶与顶梁构件和伸缩梁通过销轴与螺母连接。

2.3 抬底装置由抬底千斤顶和抬底内方箱、外方箱组成,千斤顶与内方箱、外方箱通过销轴与螺母连接,抬底装置通过外方箱的铰接耳用销轴与螺母连接在底座上。

2.4 护帮由两级护帮板组成,一级护帮板用销轴与螺母连接在顶梁箱体上,二级护帮板与一级护帮板用销轴与螺母连接,动作全部由千斤顶控制,一级护帮板千斤顶一端用销轴与螺母连接在顶梁箱体上,另一端用销轴与螺母连接在一级护帮板上,二级护帮板千斤顶一端用销轴与螺母连接在一级护帮板上,另一端用销轴与螺母连接在二级护帮板上,一级与二级护帮板用销轴与螺母连接。

2.5 以上各动作均由千斤顶的伸缩来控制,伸出即为立柱升高、伸缩梁伸出、护帮板打开、侧护板角度变大,收回则动作相反。

3.滑移式临时支护装置的运输

滑移式临时支护装置拆件运输,将拆卸后的零部件捆绑在平板车上,在巷道内可由辅助运输设备(调度绞车、回柱绞车、无极绳绞车、电机车等)牵引平板车,沿着600mm或900mm轨距的轨道运送至安装位置。

4.滑移式临时支护装置的具体操作步骤

滑移式临时支护装置采用井下液压泵站驱动,通过操纵阀完成液压千斤顶的伸缩动作实现临时支护装置各部位的动作。工作过程如下:

4.1 将滑移式临时支护装置运输至工作位置。

4.2 用液压起重机组装支护装置,以待使用。

4.3 将支护装置前部顶梁、后部顶梁抬升接顶板。此时护帮板处于收回状态,挖掘机移至10米外安全位置。

4.4 打眼放炮,打开与前部顶梁连接的护板板,在护帮板掩护下用挖掘机收煤料。

4.5 降落前部顶梁,操纵自移装置推移阀,将支护装置前部向前移动。护帮板按实际空间打开或收回。前部顶梁伸缩梁跟随伸出,保证无空顶间隙。

4.6 将前部顶梁接顶板,后部顶梁降落。

4.7 操纵自移装置推移阀,收回支护装置后部和前部顶梁伸缩梁,二者保持同步,同时伸出后部顶梁伸缩梁,保证无空顶间隙。

4.8 升起后部顶梁接顶板。

4.9 在后部顶梁防护下,完成液压支架的调向与安装。

4.10 重复以上4.3~4.9动作,完成临时支护装置保护下的扩帮与液压支架安装工作。

5.结语

当采用"扩帮安装一体化"方法安装液压支架时,滑移式临时支护装置是对扩帮后顶板的临时支护。该临时支护可以自行迈步行走,顶梁部分可伸缩护顶;采用这种临时方式支护顶板,不用打锚杆,节约时间、材料。如果顶板状态好(不破碎)还可以不用铺网。避免了空顶作业,保证了工作人员安全。滑移式临时支护装置如果用于综放工作面,还可回收扩帮部分顶板上的煤炭,为国家节约资源。由于滑移式临时支护装置的底座接触底板面积大,对底板的接地比压小,因此可以解决软岩底板设备塌陷的问题。

作者简介

刘博,女,1985年生于辽宁省沈阳市,现任辽宁鑫丰矿业(集团)有限公司研发中心主任。

李云峰,男,1982年生于吉林省长春市,现任辽宁鑫丰矿业(集团)有限公司技术部部长。

参考文献

[1] 张希望、薛庆生,综采工作面同步扩帮安装支护系统,实用新型专利,2015.

[2] 吕璐,浅谈如何做好综采设备的安装回撤工作,科技风,2015.

[3] 张忠凝、马兴华,综采工作面边扩帮边安装法在清水营煤矿的应用,神华科技,2009.

[4] 铁法矿务局小青煤矿,综采工作面边扩边安装工艺,东北煤炭技术,1991.endprint

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