大倾角综采工作面支架调移装置应用技术浅析

孙士驰

摘要：大倾角条件下支架调移装置的研究与应用，是孔庄煤矿为了提高工作面液压支架安装过程中的机械化程度、降低职工劳动强度、提高安全系数、增加经营效益，于2021年6月开始与国内采煤工作面安装与撤除设备制造单位合作，研究适用于孔庄煤矿地质条件的大倾角采煤设备安装工艺技术。工作面支架调移装置已经多次在地面进行试用，达到了预期效果，预计在2022年6月进行井下试用，验证新型安装设备在井下现场的可行性。

关键词：支架;大倾角;支架调移装置;安装

一、概述：

根据孔庄煤矿2016年度至2020年度所安装工作面统计，孔庄煤矿切眼长度一般在150m-260m之间，平均长度205m，一般需安装液压支架137台;切眼倾角19°-25°，平度倾角22°。现孔庄煤矿安装工作面液压支架时，使用回柱绞车配合铁滑车作为主要安装工具。安装支架时，利用3台回柱绞车相互配合将支架进行调向、抽出平板车，达到安装支架目的。具体方式为：1、使用上口主提升JH-30T回柱绞车将载装支架平板车松至支架安装位置。2、将上口老塘侧调向JH-30T回柱绞车钩头穿过10T铁滑车后，使用连接环、起吊绳将JH-30T回柱绞车钩头固定在靠近煤壁侧的支架立柱上端。3、将下口煤壁侧JH-30T回柱绞车钩头穿过10T铁滑车后，使用连接环、起吊绳将JH-30T回柱绞车钩头固定在支架底座前端老塘侧。4、打点人员根据现场情况及工作经验指挥3个绞车司机，相互配合将支架调向并抽出平板车。5、平板车抽出后继续调整支架位置及方向，直至与刮板输送机连接后，完成一台支架安装。按照上述方法逐架进行安装，一个工作面液压支架安装需花费约22天左右。使用此种方法安装液压支架，安装过程中工序繁多、极度依赖工人施工经验，且安装液压支架现场存在三根受力的钢丝绳，施工人员需时刻注意钢丝绳受力情况并选择合适的躲避地点。该方式既影响支架安装进度，又存在很多安全风险。

针对孔庄煤矿面临的液压支架安装难题及机械化发展需要，通过充分调研孔庄煤矿地质条件及队伍素养等客观因素，分析了支架调移装置在采煤工作面液压支架安装过程中对大倾角复杂地质条件、支架安装过程中防倒措施及其他安全因素的适应性，确定了支架调移装置与运输绞车布置的关系及安装方法、移动方式，通过大量安装工作面实际数据分析，确定了支架调移装置外型尺寸、轨道等主要参数，结合现有安装工艺，对其劳动强度、安装速度及安全系数等进行分析对比，选定了TYA300型液压支架调移装置。

该装置具有结构简单、操作方便、工作效率高等优点，其主要特点为：1、安装液压支架过程中，只需要一次性安装，避免了反复拆卸。2、該装置使用液压操作操纵阀柄进行控制，操作方便灵活、精度高。3、装置滑台与平板车对接、固定牢靠，牵引支架安全、快捷。4、装置可以实现液压支架在滑台上旋转90°，速度快、效率高。5、滑台下有藏轨道装置，把支架推下滑台时，可实现滑台自移。6、利用煤矿采煤工作面使用的乳化泵作为动力源，不仅可以减少回柱绞车使用提高安全系数，而且不需要单独为该装置专门安装动力设备，节约生产成本。具体参数如下：

二、TYA300型液压支架调移装置技术说明：

从安装工作面现场巷道尺寸以及液压支架外形构造研究出发，确定了支架调移装置参数，与南京石诚井巷装备有限责任公司合作研究选择适用于孔庄煤矿复杂地质条件的采煤工作面液压支架调移装置。

工作原理：1、将液压支架调移装置（后面简略成调移装置）放置在地面上，平稳放好，前端靠着已安装好的液压支架侧面。2、调移装置下面有藏轨装置，将藏轨装置放在已去掉枕木后的轨道上面。3、用主提升JH-30T回柱绞车将载装的待安液压支架平板车运送到调移装置旁。4、将两侧牵引装置钩头固定在待安支架底座两侧，通过两侧的牵引装置将需要安装的液压支架拉上调移装置。5、然后通过牵引装置将需要安装的液压支架在调移装置上调整90°。6、用中间推移装置将需要安装的液压支架推移到与已安装好液压支架旁。7、在推移过程中，在反作用力作用下，实现调移装置向后自移，移动出足够空间后，液压支架安装成功。上述方法为使用调移装置安装液压支架步骤，在安装过程中需时刻观察防倒、防滑钢丝绳受力情况，防止因钢丝绳过紧或过松造成支架下滑、歪倒。

主要结构：

如图一所示，本机主要由：1、推移装置 2、滑轮组 3、牵引油缸 4、滑台 5、推移油缸组成。

牵引装置主要由滑轮组、牵引油缸和牵引装置框架组成。滑轮组的使用，可以保证链条拉拽的行程足够。滑台主要由滑坡、推移油缸、藏轨装置组成。下方的藏轨装置可将去掉枕木的轨道放入其中。牵引装置和滑台之间、滑台与滑台间通过销轴连接。

三、应用推广情况：

2021年6月孔庄煤矿经过前期调研及总结，在地面工业广场进行试用。在地面试用过程中利用支架调移装置将支架从平板车上卸车安装至指定位置。经过反复多次实物模拟试用，达到了预期效果，验证了支架调移装置的可行性。通过模拟试用与实际操作对比，使用支架调移装置可提高工作面支架安装机械化程度，降低支架安装过程中劳动强度，改善作业环境，提高安全系数，加快工作面安装速度。针对井下环境与地面环境差异，预测井下安装过程中所出现困难，对可能出现的隐患、问题，制定好专项措施。

四、结语

技术推广过程中，相关的简易装置的零部件，原则上能够自行加工的，均由应用矿井本身的机械加工厂进行加工制造，充分降低了生产成本。根据现阶段试用论证及理论研究，支架调移装置，与传统的安装工艺相比，具有很大的优越性。提高了工作面的机械化程度，大大降低了职工的劳动强度，减少了人力的投入，创造了更好的工作环境。为同类型支架安装设备应用、工艺创新提供了有效的经验。

参考文献：

[1]李国林.多种类型U29支架防倒装置在半煤岩掘进巷道的研究和应用[J].现代制造，2011（12）：57.

[2]郑海燕，周泽旭，刘金峰，等.新型液压支架自动增加装置的研究[J].液压气动与密封，2014，34（3）：25-28.