液压支架快速装车工艺.pdf

煤矿 现代化 2 0 1 0 年第1 期 总第9 4 期 液压支架快速装车工艺 东滩煤矿 刘子国 摘要本文阐述了综采工作面快速装车的工艺， 该工艺能够达到降低作业人员劳动强度、 提高作业 安全可靠的目标， 实现了工作面的快速撤除， 而且为类似条件的矿井提供良好的示范作用， 推广前景巨大。 关键词设备装车 地槽系统快速 中图分类号 T D 3 5 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 9 - 0 7 9 7 2 0 1 0 0 1 - 0 0 1 4 - 0 2 l 传统撤除液压支架装车工艺及存在的问题 1 综采 放 工作面撤除时， 液压支架的装车， 一般采用 起吊梁配合千斤顶的方式起吊装车， 其工艺过程如下 液压支架从工作面内撤除 一使用慢速绞车将支架拖移至 吊装位置一摘除拖移钩头、人力使用专用工具掏出支架底座 箱下部起吊孔内的煤矸一操作入员控制操作阀组同时将 4个 起吊钩下落一4名工作人员分别将起吊钩插入支架底座箱下 部起吊孔一操作人员慢慢控制操作阀组将 4个起 吊钩受力， 将支架起吊至高于平板车时停止一人力清理原支架下的煤 矸一运输平板车到装车地点一同时控制 4个千斤顶将支架落 到平板车上一封车 。 2 以上操作方式占用人工多， 需用 5人， 劳动效率不高； 工序环节繁琐， 操作方不方便， 安全性不高。 操 作人 员 吊粱 体 吊千斤顶 吊钩 道 1 4 为挂 钩 人 员 ． 同时 负 责 辅助 侔 业 图 1 千斤顶吊装液压支架示意图 2 液压支架快速装车工艺 1 针对上述问题 ， 东滩煤矿打破常规， 大胆进行技术创 新， 开展液压支架设备快速装车工艺研究。经实践证明， 应用 效果显著， 不仅加快了综采 放 工作面撤除速度， 而且提高了 各个环节的安全可靠性， 目前在东滩煤矿综采 放 工作面撤 除工作上已成熟运用。 2 我们使用地槽装车系统进行液压支架的装车。根据工 作面的实际情况，结合地槽装车系统采用在工作面内使用斜 度较小 的特制滑板装车 ， 敷设轨道进行辅助运输的工 艺， 达到 了软底板工作面快速撤除和运输液压支架的目的，从而加快 了工作面的撤除。 3 该地槽装车系统包括斜度较小的特制滑板 平台和斜 1 4 台 、 地槽框架和平板车限位装置， 地槽装车系统使用单体稳 固或地锚生根。 如图 2所示 图2 地槽装车示意图 4 装车工艺过程。运输平板车到装车地点。 与地槽框架 相连一液压支架从工作面内撤除 使用慢速绞车将支架拖移 至装车地槽特制滑板位置一人力清理支架前的煤矸一使用 J M一 1 4 慢速绞车将液压支架 或其它设备 拖移到平板车上一 封车 。 该工艺较好地解决了软底板工作面快速撤除和运输液压 支架的问题 ， 特别是特制的地槽装车系统， 具有安装快速， 稳 固方便， 结构强度高， 坚固耐用及适用性强等特点 ； 在同类矿 井中具有一定的先进性， 具有一定的推广价值。 3 应用效果 以装一组液压支架为例 表 1 效果对比表 竺 竺竺兰 兰 三 竺 千斤顶吊装l 。 分钟每 分每 0 分l 0 分钟l 5 分钟 5 5分钟 。 分钟 一 一 一z s 分钟 s分钟 通过表格对 比， 快速装车工艺具有 以下特点 1 速度快， 装车效率高。快速装支架工艺比千斤顶吊装 支架工艺平均每组支架少用时约 3 O分钟。此操作方式占用人 工少， 最多 3 人， 劳动效率高。 2 工序环节少， 操作方便快捷， 安全可靠， 经济实用等优 点； 具有良好的经济效益。 3 具有良好的经济效益 ①加快撤除设备的装车工作 ， 平均可以提前 5天结束工作面的撤除，可节省综机设备租赁 费用 1 0 0万元， 其中不包括绞车等设备的损耗。全年按照2类 似工作面进行统计， 可节省费用 2 0 0 万元。 ②在撤除软底板工 作面时， 拖移支架容易造成钢丝绳和铁滑车的损坏； 如按每个 工作面节省钢丝绳 3 0 O re 1 5 ． 3 2元 ， m ， 可节约经费 4 5 9 6元； 节省 1 6 t 铁滑车4台 1 6 5 8 元 ， 台 ， 可节约经费 6 6 3 2元； 共计 可节约生产经费 1 1 2 2 8 元。全年按照 2 类似工作面进行统计， 可节省费用 2 ． 2 4 5 ’ 万元。 4 I 1 快工作面撤除进度， 为通防部门封闭工作面赢得时 足 5 4 昃 煤矿现 代化 2 0 1 0 年第1 期 总第9 4 期 山东丰源北徐楼煤矿机械化采煤工艺可行性研究 山东丰源煤电股份有限公司北徐楼煤矿 潘守国陈国昌孔德伟 摘要就山东丰源煤电股份有限公司北徐楼煤矿地质状况进行分析， 将国产采煤机适宜使用的煤层 及采区进行对比， 并总结出了机械化采煤工艺实施的可行性及其优点。 关键词机械化采煤 可行性研究 双滚筒采煤机 中图分类号 T D 4 2 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 9 -- 0 7 9 7 2 0 0 1 0 1 - 0 0 1 5 - 0 2 实现机械化采煤， 可以提高劳动效率、 降低劳动强度、 降低 吨煤成本。同时， 机械化水平的提高也有利于安全生产。因此， 采用机械化采煤具有良好的社会效益和经济效益。 1 目前主采煤层有关地质情况 目前山东丰源煤电股份有限公司北徐楼煤矿主采煤层主 要有 l 2 下和 1 6 煤 ， 煤层倾角一般在 5 。以下， 属近水平煤层， 井田地质构造复杂程度综合评定为 I I h I d 一 1 ／ g 。其中， l 2下 煤层厚度在 1 ． 4 ～ 1 ． 6 m， 属中厚煤层 ， 煤层中含泥岩或炭质泥岩 3层， 煤层结构简单偏复杂， 煤层硬度 1 ． 6 2 ． 0 ， 属脆 一韧性 煤层。 顶板以粉砂岩、 细砂岩为主。 底版以八灰为主， 其次为泥 岩、 粉砂岩底板。l 6 煤煤层平均厚度 1 ． 0 3 m， 属薄煤层， 煤层硬 度 1 ． 6 ～ 2 ． 0 ， 属脆 一韧性煤层， 含有泥岩、 炭质泥岩或夹石， 煤层 结构简单。顶板主要是十下灰， 底板以泥岩、 粉砂岩为主。 2 工作面地质条件对设备选型及生产能力的影响 1 煤层厚度对设备选型及生产能力的影响。由于 1 2下 煤层厚度大于 1 ． 3 m， 属中厚煤层， 煤层较稳定， 采高大于 l m， 可以采用采煤机骑溜方式 ， 适用机械化采煤机， 是机械化开采 的最有利方式； 1 6 煤煤层较薄， 采煤机必须采取爬底板方式或 用刨煤机， 采煤机械化条件比较困难。由于目前西二采区地质 条件较复杂， 而刨煤机适应性相对于滚筒采煤机较差， 且调高 困难 、 刨中硬煤层 困难 。 滚筒采煤机的采高范围大， 调高方便。双滚筒采煤机可免 开缺口， 能截割硬煤， 并能适应较复杂的顶、 底板条件， 适用于 各种硬度的 f 4 、 采高为 0 ． 6 5 ～ 4 ． 5 m的缓倾斜煤层 ， 采用无 链牵引可在 3 5 4 5 的大倾角条件下工作。因此 ， 滚筒采煤机 得到广泛应用 ， 并且在结构和性 能方 面也不断得到完善。 因此在 l 2下煤层 中首先采用 滚筒式 采煤机进 行机 械化 采煤更为合理可靠。 2 煤层倾角对设备选型及生产能力的影响。机械化采煤 最有利的倾角为0 。 1 2 “ ，目前北徐楼煤矿主采煤层主要有 l 2 下和 l 6煤， 煤层倾角一般在 5 o 以下， 属近水平煤层， 局部倾角 达到 8 o ～ 9 o ， 现有采煤机械化设备都可以成功地在此条件下沿 走向或沿倾斜工作。因此矿井可以不考虑煤层倾角的影响， 根 据实际情况沿各方 向布置工作面。 3 煤层硬度对设备选型及生产能力的影响。煤层硬度是 影响采煤机功率的主要因素，也是选择采煤机械工作机构形 式的主要依据。由于煤层属脆 一韧性煤层， 硬度为 1 ． 2 ．0 ， 宜 采用较大功率滚筒式采煤机。 4 顶板稳定性对设备选型及生产能力的影响。 l 2下煤直 接顶以粉砂岩和细砂岩为主， 其次是泥岩 ， 有泥岩或炭质泥岩 伪顶， 属 2类直接顶板。为减少无立柱空间宽度及采煤机顶部 悬顶面积， 需选择浅截 深机组 ， 截深在 6 0 0 -．- 6 3 0 m m之 间。 5 底板稳定性对设备选型及生产能力的影响。底板岩石 组成、 结构及岩石力学性质是支架选型不可忽视的条件， 也是 影响生产能力的重要因素。l 2下煤加权平均底板抗压强度 6 2 ． 2 M P a ，其中石灰岩 8 6 ． 6 MP a ，细砂岩 5 9 ． 7 M P a ，粉砂岩 4 0 ． 1 MP a ， 适合各种支护。 6 煤层埋藏稳定性对设备选型及生产能力的影响。北徐 楼煤矿地质构造较稳定，地质构造复杂程度 Ⅱ类 ， 2 1 2 1 1 工作 面采面走向长度在 5 0 0 m以上， 二采区其它工作面走向长度较 短 ， 长度 多在 5 0 0 m 以下 ， 且采 区内断层 较多 ， 因此适于 “ 普机 采煤” 。 7 煤层瓦斯含量对设备选型及生产能力的影响。矿井瓦 斯涌出量属 I 类， 为普通涌出型低级瓦斯矿井。对设备选型及 生产能力限制少。 8 煤层 含水 性对设 备选型及 生产能力 的影响 。矿井属 “ 水文地 质条件 中等型矿井” 。各含水层之间有 隔水层 ， 采 区涌 水量及淋水小， 有利于机械化采煤。 I司。 我矿煤层发火期短，各个采区均不同程度的出现过 自燃 隐患 ， 甚至造成工作面封砸灭火 ， 增加 了矿 井的人力 、 物力 、 财 力的额外支出， 增加了矿井的生产负担。通过工作面的快速撤 除， 为通防部门赢得宝贵时间； 达到 煤矿安全规程 2 0 0 6 第 2 4 0条明确规定 “ 采煤工作面回采结束后，必须在 4 5 天内进 行永久性封闭” 。的要求。 4 结论 综采设备快速装车工艺改变综采设备装车方式，能够满 足一般设备和各型液压的装车，特别在软底板条件下敷设轨 道进行装车、 运输， 有效解决 了撤除工作对底板的依赖， 具有 很好的现实意义。此项工艺在 1 3 0 0综放工作面、 1 4 3 下 0 8工 作面、 4 3下 0 7 工作面、 4 3 下 0 4工作面等 l 2个工作面成功进 行实施应用， 达到降低作业人员劳动强度、 提高作业安全可靠 的目标， 实现了工作面的快速撤除， 而且为类似条件的矿井提 供 良好 的示范作用 ， 推广前景巨大 。 作者简介 刘子国， 1 9 7 7年 7月 1日出生， 毕业于山东科技大学 自动 化专业兖州煤业股份有限公司东滩煤矿综机安装工区技术 主管。 收稿 日期 2 0 0 9 8 1 9 】 5