液压支架快速撤除工艺与配套装备.doc

液压支架快速撤除工艺与配套装备煤矿现代化2009年第6期总第93期液压支架快速撤除工艺与配套装备兴隆庄煤矿高超张华炜张恒摘要在综放工作面撤除工程中,液压支架无论是在总体设备重量还是在撤除工作量上,都占有相当大的比例.本文以九五配套设备综放工作面的撤除工程为例,介绍了ZFS620018,35型综采放顶煤液压支架快速撤除的一般步骤,以及相关撤除和解体的装置.关健词液压支架快速撤除自移横梁拆装硐室滑道1引言兖矿集团兴隆庄煤矿自九五攻关以来,综放工作面配套设备随设计产量的大幅度提高而急剧增加,尤其是作为切眼主要支护设备的液压支架,其整架重量已超出2ot,据统计,切眼中液压支架的总重占整个工作面综机设备的80%,由此可见,液压支架的撤除在整个综放工作面的撤除工程中,从量度和难度上占有主导位置.经过多年来不断摸索和实践,兴隆庄煤矿在液压支架的安全,快速,高效撤除方面研究出一套行之有效的撤除工艺,自行设计了诸如拆架硐室,自移横梁,吊装硐室,拖运滑道(板)等一系列特殊装备与装置,大大提高了支架撤除的安全系数和撤除速度,为保证停采工作面在发火期前及时封闭赢得了宝贵时间.2综放工作面液压支架撤除的一般步骤2.1确定液压支架撤除的总体方案首先要实地考察并细致研究工作面撤除现场,然后根据现场具体条件来确定支架撤除的撤除顺序与运输路线,并在此基础上确定吊装硐室及拆架硐室的具体位置等.主要包括以下几个方面:(1)根据停采后的工作面顺槽巷道断面规格等条件确定液压支架撤除的运输路线;(2)确定包括端头支架在内的总体撤除顺序和方向;(3)根据切眼宽度等条件确定掩护支架的数量与调正方案;(4)确定在运输路线上吊装硐室与拆架硐室的具体位置;(5)确定在撤除及运输路线上车场,绞车的布置方案;(6)根据切眼底板状况确定滑板铺设距离,计算滑板总体数量等;2.2综放工作面液压支架撤除前的准备工作接下来根据已确定的撤除方案,设计装置的整体几何造型,组件结构(功能元件总成)及各元件的装配关系等.在这里需要考虑到以下几点:(1)安设运输沿线各动力绞车,设置进出车场及信号系统,并对沿线铁路进行加固处理;(2)在运输顺槽设置临时拆架硐室,并按既定方案抽撤端头支架,解体,装车外运;(3)铺设切眼运输路线的支架滑道,安设撤除与运输用回柱绞车并运输自移横梁到位;(4)安设吊装硐室与滑道外端搭接,安设拆架硐室;(5)安设临时液压泵及泵箱,铺设切眼供液管路;(6)外牵,调正掩护支架,安装自移横梁等.如端头支架与正常中间架的运输路线不同,则上述第二步将在整体撤除过程中的顺序位后移.2.3液压支架撤除的一般步骤上述准备工作进行完毕,液压支架的撤除工程逐步走向正规,撤除工作量也逐渐趋于稳定,其撤除步骤与流程最终稳定,具体如下:(1)降下待撤液压支架,依靠回柱绞车的涨紧和本架推移框架的伸缩动作向前迁移,并沿圆弧轨迹调正迁移方向.(2)待液压支架完全迁离原位置,交错降下3组掩护支架并根据杠杆原理依靠自移横梁实现本架前移,填补已撤液压支架空出位置并升起支护.(3)撤出的液压支架的方向调正至与切眼运输方向一致后,抬底前移进入滑道,使用切眼运输回柱绞车拖至切眼口以外吊装硐室.(4)支架在吊装硐室起吊并调入平车盘,调整位置装车固定,转入拆架硐室.(5)在拆架硐室吊起支架顶梁,前梁,尾梁,分别解体.(6)将拆出顶梁,前梁,尾梁升高,运出支架主体,调入装梁特殊车盘将顶梁,前梁,尾梁落下分别装车,封车外运.(7)重复前6项步骤,直至整个撤除工程完毕.3液压支架撤除中的特殊装备液压支架撤除工程中涉及到的设备和装备比较多,下面我们重点介绍几个撤除中较为特殊,属于兴隆庄煤矿自行设计研发的装备与装置.3.1自移横梁自移横梁用于掩护支架的迈步自移的装置,是我矿针对本矿综放工作面液压支架撤除工艺特点,为提高撤除工程效率,增强工艺安全系数而自行研制的掩护支架自移式辅助设备.其结构与许用强度经反复验算,校核,符合矿井现场条件和应用需求.3.1.1自移横梁的结构尺寸如图1所示,自移横梁由横梁主体,滑靴,特殊鱼口及联接销轴组成,其中:图1自移横梁安装位置与使用示意图横梁主体尺寸为5000ram513mm260mm,重2.57t,使用材料为880钢板Q235一A;?l7?煤矿现代化2009年第6期总第93期滑靴尺寸为867mm550mm160mm,重0.56t,使用材料为定制构件.为820钢板Q235一A;鱼121尺寸为390mm320mm80mm,重46.3kg,使用材料为880钢板Q235一A销轴尺寸为50280,重4.5kg,使用材料为40Cr3.1.2自移横梁的操作步骤(1)调正掩护架后将横梁各部件卸车至掩护架前.(2)横梁组装:滑靴一横梁.(3)用销轴与连接鱼口将支架推移框架和横梁连接起来(见附图2).(4)推移掩护支架步骤:三组支架同时伸出推移框架将横梁推出;降中间掩护架,前移,升架;同时或依次降两侧掩护架,前移,升架;重复第,步动作直至掩护架调整至理想位置;升起掩护架;抽待撤支架.3.2拖架滑道如图2所示,拖架滑道是铺设于切眼至顺槽吊装硐室的板型通道.使用回柱绞车将已撤出液压支架在滑道上拖动至吊装硐室,以达到减少液压支架与底板问的摩擦力,提高液压支架拖动速度和防止因受力过大造成回柱绞车的钢丝绳产生崩断的作用,并且通过使用拖架滑道,能够良好地保护切眼内底板,避免产生坑洼和煤粉拥积.整个滑道是由若干普通滑板和拐弯滑板拼接组成.普通滑板长1.2m,宽1.8m,板厚25mm,两侧为矿用工字钢焊接的槽帮,槽内宽1.6m,滑板之间使用夹板联接,且为了防止弯曲错位在搭接处设有30mm宽的舌板,下图中舌板为左下,右上型式.图2拖架滑道应用示意图3.3吊装硐室液压支架经由滑道拖至吊装硐室整架起吊装车,如下图所示,本文介绍的是兴隆庄煤矿综采装修队在2007年研制的新型吊装硐室.该吊装硐室由4个独立起吊组件共同构建,每个起吊组件又包含了起吊板组件,卸扣,千斤顶组件,起吊挂钩组件以及供液控制等.起吊板组件使用厚度为30mm,材料为Q235一A,长宽为330mm的正方形钢板制作,中心留有48mm110mm,间距为52mm的2个矩形切口,用于将M42大卸扣插入联接,四角钻孔作为顶板锚杆固定所用,其规格为中26,间距为280ram280mm.千斤顶组件使用杆径/缸径为80mm/125mm,行程为900ram的内进液式液压千斤顶,其额定供液压力为31.5MPa,额定拉力为208kN.卸扣采用规格为M42(GBT55987)的船用卸扣,起吊挂钩?】8?图3吊装硐室使用示意图自起吊板组件设计试制并在1307综放工作面撤除中(2007年3月)应用于液压支架顶梁的起吊拆解作业,并获得成功以来,历次撤面均有应用,在1305工作面撤除工作中,由于支架撤出所在切眼口顶板为拱形,旧吊装硐室直型钢梁的形式因稳定问题已不适用于该安装环境,本吊装硐室由此产生.同时因去除了旧吊装硐室两侧单体柱支撑,为职工操作提供了更为宽阔的行动空间,大大改善了施工现场环境,增加了职工劳动保障系数,为撤除工作的良性发展提供了铺垫.在继后的4318工作面,1308工作面的撤除工作中,均采用了该新型吊装硐室,效果良好.3.4拆架硐室由于兴隆庄煤矿副井罐笼提升能力限制,因此已装上平车盘的整体支架必须转入拆架硐室解体,将顶梁,前梁,尾粱拆卸后另装,以保证上井载车尺寸和重量均符合要求.如下图所示,拆架硐室由底盘,立柱,顶架以及起吊组件组成,其中底盘分为左右两块,底盘材料为20mm厚度的钢板,每块底盘的一侧焊接有立柱固定座,上表面焊接间距为600mm的铁路轨道,下面则使用11#矿用工字钢焊接加固,两底盘使用纵撑杆和螺纹联接成一体,铁路轨道则与硐室两端轨道搭接.立柱千千斤顶座图4拆架硐室型式示意图立柱为IsGGl(25l99l30lL9双伸缩型液压千斤顶,其缸径分别为250mm/180mm,柱径分别为230mm/160mm,工作行程为1995mm,工作阻力为1800kN.顶架是由顶横撑,顶纵撑组成的矩形活动框架,其中顶横煤矿现代化2009年第6期总第93期近髓煤层旰粟:I:作面联台布置研究济宁二号煤矿高春福王青海牛飞摘要济宁二号煤矿是兖州矿区济东煤田第一对设计年产量4OO万吨的特大型现代化矿井.井下由于地质条件复杂,煤层赋存变化大,断层多,工作面巷道布置方式受到较大影响.本文就济宁二号煤矿113上01综采工作面与11308和11309两个综放工作面的层位关系,周围地质条件状况,现有的设备情况以及巷道布置情况对复杂地质条件下近距离煤层开采进行了探索.关键词煤矿顺槽联络巷方案设计1基本情况1.1矿井概况济宁二号煤矿是兖州矿区济东煤田第一对设计年产量40O万t的特大型现代化低瓦斯矿井.矿井轨距为900mm,矿车容量为1.5t.井田面积约90kmz.采用中央并列抽出式通风,主,副井进风,风井回风.1.2工作面地理位置以及相邻工作面的情况113上O1综采工作面位于济宁二号煤矿十一采区中部,南翼一740水平大巷的北侧.目前轨道大巷,回风大巷和第二胶带运输机巷施工已过该面开口;西部为设计的113上O2综采工作面,工作面下方为11308,11309综放工作面正在准备.目前十一采区为济宁二号煤矿主要采区,为了解放3下煤层,根据采区设计,在采区东部,3上煤层与3下煤层采取联合布置方式开采,ll3上01轨道顺槽与I1308工作面运输顺槽联合布置;运输顺槽与l1309运输顺槽联合布置;在11308运顺中部施工穿层巷道连接113上Ol轨顺,与113上01工作面轨顺,11308运顺共同形成工作面进风以及辅助运输系统;在11309运顺中部施工穿层巷道连接113上O1运顺,与l13上Ol运顺,11309运顺共同完成煤炭运输,回风,老料回收等任务.现在,11308运顺已经施工至设计位置,穿层巷道的施工已经进入准备阶段,11309运顺尚未施工至设计位置.1.3煤层情况煤3上,黑色,厚度为0.83.5m,平均为2.6m,以亮煤为主,暗煤条带,玻璃光泽;工作面煤层厚度变化较大,中部相对较薄,南,北两端相对较厚,局部含两层厚度0.4m左右的泥岩夹矸;煤层结构复杂,煤层普氏系数一般在2.1左右,为软中等硬度煤层.1.4顶底板岩性及变化情况表1煤层顶底板及其变化情况老顶以中细砂岩为主,北部及南部有粉砂岩直接顶,局部有泥岩伪顶;煤层底板以泥岩为主.具膨胀性.综上所述,该工作面煤层厚度较大,适合采用普通综采一次采全高采煤方法进行回采.根据济宁二号煤矿生产实际情况以及煤层赋存情况,小采高的设备不能够满足该工作面的生产需要,故本工作面采用综采放顶煤设备进行回采,但不安设工作面后部刮板输送机.根据综采支架的高度以及车盘的高度等因素,工作面顺槽正常段的高度设计为2:8m.1.5与该工作面相邻的巷道的基本情况与1l3上Ol综采工作面相关联的采区巷道由南向北依次为撑两端下方焊有用于连接立柱柱头的帽型固定座.使用时,在顶横撑的两端柱帽内侧缠绕32圆环软链和起吊挂钩作为起吊组件,吊挂在支架顶梁侧护板四角的起吊孔上,用于支架顶梁起吊,拆卸.拆架硐室前后两侧还各安设3组手拉葫芦或风动葫芦,作为液压支架前梁和尾梁的起吊,拆卸.解体后将顶梁和前梁起吊至足够高度,启动对拉绞车将支架主体(含立柱和掩护梁)运走,其后调入装梁的专用车盘将顶梁,前梁,尾梁按顺序装,封车.4结语近年来,随着兴隆庄人不断地探索和改革,特别是上述4项特殊装备的投入使用,使得综放工作面液压支架撤除工艺得到了巨大的进步与提高,使得撤除工序工艺合理化,机械化,更具安全性,时效性,方式方案理性化,整个撤除流程更流畅;在保障职工人身安全,减轻职工劳动负担,提高撤除效率,加快工程进度缩短工期等方面