液壓邁步自移抬棚裝置在綜采支架安裝中研究與應(yīng)用

李志遠(yuǎn)

(鄭煤集團 新鄭煤電有限公司，河南 新鄭 451100)

鄭煤集團新鄭煤電公司綜采工作面支架安裝時，要利用絞車調(diào)運支架到達(dá)工作面安裝位置，經(jīng)過卸車、滑移、調(diào)向就位等一系列過程。在支架進入工作面前，提前對下一個安裝支架位置周圍頂板進行支護。傳統(tǒng)支護需要人工打π型鋼“一梁三柱”抬棚，這種支護方式存在頂板冒落的隱患，安全系數(shù)較低，很大程度上增加了職工勞動強度。本文通過對綜采工作面液壓支架安裝現(xiàn)場實際的分析與研究后，經(jīng)過不斷的技術(shù)改造和理念創(chuàng)新，研制出一種新型液壓邁步自移抬棚裝置，大大提高了安全系數(shù)和勞動效率，實現(xiàn)操作簡單、方便，安全可靠，在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的推廣與運用。

1 設(shè)計原理及結(jié)構(gòu)選擇

1.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

邁步自移抬棚裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合煤礦井下實際安全需要，支護強度滿足現(xiàn)場圍巖和頂板條件變化，實際操作靈活方便，安全可靠，并保證自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定牢固。在充分考慮井下現(xiàn)狀情況下，提高液壓動力系統(tǒng)的適應(yīng)性，邁步自移抬棚裝置應(yīng)完全實現(xiàn)自動化。

1.2 設(shè)計原理

在利用傳統(tǒng)π型鋼托梁配合單體液壓支柱打“一梁三柱”抬棚方法基礎(chǔ)上，擇取我公司綜采面端頭滑移支架及轉(zhuǎn)載機滑移梁原理，把π型鋼托梁和油缸支柱用銷子固定連接成一體，從而以邁步自移抬棚裝置自身為載體，人員通過操作手把閥組，控制π型鋼梁上油缸伸縮行程及下端4個支腿油缸的升降，從而實現(xiàn)滑移抬棚裝置的邁步自移。

基于上述設(shè)計原理如下圖所示。

1.2 固定結(jié)構(gòu)選擇

(1)支頂裝置：由2根并排的4mπ型鋼托梁，4根3.2m千斤頂油缸，柱帽(焊接件)組成。

(2)自移托舉裝置：由π型鋼托梁之間的1根1.2m拉移油缸，2根焊接加工的托舉裝置組成。

(3)防鉆底裝置：連接在千斤頂油缸下端的柱鞋。

(4)液壓操作系統(tǒng)裝置：由操作系統(tǒng)閥、三位四通閥、管路、銷子等組成。

2 液壓邁步自移抬棚裝置操作流程

(1)通過手把操作閥組，使處于左邊π型鋼托梁下端2個油缸縮回，距地面高度為200mm。

(2)操作π型鋼梁中間拉移油缸，使其縮回復(fù)位，π型鋼托梁將前移500mm。

(3)反向操作閥組桿，伸出此π型鋼托梁2個油缸，直至頂緊棚梁和頂板。

(4)然后重復(fù)以上操作另一根π型鋼托梁，從而實現(xiàn)滑移抬棚裝置的邁步自移。

3 關(guān)鍵先進技術(shù)創(chuàng)新

改進了傳統(tǒng)使用單體液壓支柱配合π型鋼梁操作不安全性和支護不穩(wěn)定性，消除重大安全隱患;此技術(shù)大大降低了勞動強度，提高勞動效率，使操作更具有安全性、高效性及穩(wěn)定性;實現(xiàn)了滑移抬棚的邁步自移及本質(zhì)安全。

其先進性表現(xiàn)在以下幾點：(1)生產(chǎn)效率高：該裝置只需一人操作閥組手把，油缸自動升降、前移，僅需10分鐘，該裝置完成一次前移，實現(xiàn)綜采面液壓支架安全、高效安裝。(2)提高本質(zhì)安全：消除了人工抬舉托梁打抬棚和導(dǎo)運單體液壓支柱等不安全因素，大大降低了頂板裸露時間，提高了頂板穩(wěn)定性，實現(xiàn)了操作設(shè)備的本質(zhì)安全。(3)勞動強度?。豪弥虚g邁步拉移油缸實現(xiàn)該裝置自移，省去了人工架設(shè)抬棚等費時費力問題，大大降低職工勞動強度。(4)成本低：利用廢舊的支架立柱和小油缸，π型鋼等經(jīng)過焊接、加工改裝而成，降低材料消耗，節(jié)約成本。(5)實用性強：只需用操作閥組手把，就能控制該裝置的狀態(tài)。操作更簡單、方便。

4 效益評價

(1)人工效益：安裝一架原來需要4個人把2跟π型鋼梁、6根2.8m單體柱打“一梁三柱”向前挪移，消耗大量人力，費時90min/架，每班費時180min。改用此技術(shù)后，只需1-2人操作控制就能實現(xiàn)抬棚前移。

(2)經(jīng)濟效益：若每工按200元，工程20天計算，凈利潤為：200*20*2*3=2.4萬元;每天多安裝2架，提前4天完成安裝任務(wù)。

(3)安全效益：使用傳統(tǒng)打抬棚方式，由于工作面巷道高、斷面大等地質(zhì)條件，工人在施工過程中，操作不方便且安全系數(shù)，提高了傷亡事故發(fā)生率。運用科學(xué)的管理應(yīng)用此項技術(shù)操作大大提高了安全系數(shù)，降低了傷亡事故發(fā)生率，其效益無法估量。

5 結(jié)語

液壓邁步自移抬棚裝置設(shè)計合理，適應(yīng)新鄭煤電公司井下安裝綜采面支架設(shè)備，使用安全，效益高，操作方便，在鄭煤集團具有一定的借鑒和推廣價值。