煤矿井下液压支架安全拆卸组装装置研发与应用

许根莲 聂海旭 李强

摘  要：随着生产力的发展和工业现代化的进展，大型及自动化的设备投入是矿井生产发展的必走之路，研发液压支架安全拆卸、组装装置，该装置便于在井下工作面上巷现场对液压支架进行拆卸、组装，能够解决矿井大巷及其他巷道因高度不够带来的运输问题，并能够确保拆卸、组装液压支架人员的人身安全，同时也能提高拆卸、组装液压支架的效率。该项目的研究开发能够满足煤炭行业综采大型液压支架的投入，满足生产实际，达到安全高效的目的。

关键词：液压支架;井下综采工作面;支撑梁;导轨;升降千斤顶

煤矿井下作业，条件复杂，巷道空间狭小，受顶板、水、火、瓦斯、煤尘等自燃灾害的威胁严重，难以预见和控制的不安因素众多，煤矿开采的各项活动危险时刻存在。人类生产的目的是为了满足生存和发展的需要，但不惜生命为代价换取产量的提高，显然是本末倒置。因此随着生产力的发展和工业现代化的进展，人们也逐渐在研究如何实现本质安全型操作，降低风险， 保护和改善工作设施条件，达到安全生产的目的。

1.煤矿井下液压支架安全拆卸组装项目的设计背景、目标

1.1、设计的背景

煤矿的开采是实现煤矿生产最终目的最重要的环节和手段，煤矿开采的各项活动主要是在采区系统中完成的，要实现煤矿开采的生产与安全决定于采区系统的完善性和安全性、生产设备及生产工艺的适应性、各种措施的完善程度及针对性、本质安全型操作等。因此，煤矿开采安全的重點应根据采区的条件（包括主观条件和客观条件）及不同的生产工艺，对重点设备、重要程序和工艺、重点区域进行重点防护。综采支架在煤矿开采中起到了举足轻重的作用。对于我国现有的大多数煤矿来说， 随着矿井原煤产量的增加，大型采煤设备支架的吨位及尺寸是越来越大（比如ZF7000/23/47放顶煤液压支架最大支撑高度4.7米，工作阻力达7000KN，吨位约25吨），但矿井现有巷道高度制约着支架这种大型设备的运输;再有采煤液压支架需在工作面上巷进行拆卸、组装，以往液压支架拆装利用巷道顶部锚杆或锚索及导链配合进行操作，操作人员站在液压支架顶盖下方进行操作，该方法存在一定的危险性。为了改变原有的液压支架拆卸、组装种种弊端。研发液压支架安全拆卸、组装装置，该装置便于在井下工作面上巷现场进行对液压支架进行拆卸、组装。能够解决矿井大巷及其他巷道因高度不够带来的运输问题，并能够确保拆卸、组装液压支架人员的人身安全，同时也能提高拆卸、组装液压支架的效率。项目研究开发对煤矿的开采工作起到安全有效推动作用。

1.2、主要研发目标

设计一套专用装置便于在井下工作面上巷现场进行对液压支架进行安全拆卸、组装，能够解决矿井大巷及其他巷道因高度不够带来的运输问题，并能够确保拆卸、组装液压支架人员的人身安全，同时也能提高拆卸、组装液压支架的效率等为目标。

2.项目的研究内容：

利用四根DN200钢管做为支柱，上下各连接两根支撑梁，组成一个框架，四根DN200钢管内侧安装升降千斤顶一根（共四根）支撑升降上盘，以DN200钢管为导轨实现上下移动，当支架需要拆卸时，升降盘上的链条张紧支架顶盖，去掉与大立柱连接肖子，在四根千斤顶升起的过程中带动顶盖升起来，支架底盘通过平板车带走，这时操作液压装置缓慢平稳放下顶盖，再推入一个平板车接住支架顶盖，达到支架解体。整个过程人员不需要接近设备，只需要操做远位置的控制阀，确保施工人员安全。同时也能提高拆、装液压支架的效率。该项目的研究开发能够满足煤炭行业综采大型液压支架的投入。

液压支架拆卸平台设计总图：

煤矿井下液压支架拆、装项目组成：

1、下部两根支撑梁和两根梁连接件。

2、两根支撑梁各两头安装一根垂直DN200钢管，作为导轨（共四根）。

3、导轨钢管内侧各安装垂直升降千斤顶一根（共四根）。

4、升降上盘（为了下井方便及便于安装该上盘采用纵向两半螺栓连接）。

5、升降上盘上均布安装四个轮对和四根微调千斤顶进行调节高度

3 . 实施效果：

通过2020年后半年以来该项目制作后已经过4个综采工作面安装、回撤使用效果良好，以往在井下拆、装综采液压支架采用巷道顶部安装锚杆或锚索配合导链进行操作，单班只能进行个液压支架，其效率非常低下。煤矿井下液压支架拆、装装置项目投入使用后预计单班拆、装液压支架2个，效率可提高两倍，加快整个工作面液压支架的安装或拆卸。最重要的是投入使用后提高安全性能，避免在人工手拉倒链拆卸20多吨重的支架时挤伤、砸伤事件发生。。

4 . 结束语

对于煤炭行业设备或装置能够达到保证操作人员的人身安全和提高操作效率，实现本质安全型操作，降低风险， 保护和改善工作设施条件，达到安全生产的目的。