張邯杰

（開灤集團(tuán)公司唐山礦業(yè)分公司，河北唐山063000）

液壓支架充填夯實(shí)機(jī)構(gòu)技術(shù)

張邯杰

（開灤集團(tuán)公司唐山礦業(yè)分公司，河北唐山063000）

充填夯實(shí)支架是充填開采中的關(guān)鍵設(shè)備。通過(guò)在唐山礦的工業(yè)性試驗(yàn)表明：物料充填開采液壓支架設(shè)計(jì)合理，充填效果良好，經(jīng)地面及井下觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，地表沉陷量達(dá)到了預(yù)期效果。

煤炭開采；充填；夯實(shí)機(jī)構(gòu)；液壓支架；觀測(cè)數(shù)據(jù)

引言

我國(guó)煤炭資源豐富，綜采設(shè)備成熟，采煤工藝日趨完善，隨著能源的緊缺，我國(guó)煤炭開采步伐的日益加快，很多礦井面臨著資源枯竭問(wèn)題，而一些蘊(yùn)藏在建筑物、道路以及水體下面被認(rèn)為不宜于開采的煤層，也越來(lái)越受到更多的關(guān)注。國(guó)內(nèi)一般通過(guò)采用條帶開采、搬遷村莊、填充開采等多種技術(shù)措施來(lái)解決“三下”的壓煤?jiǎn)栴}，提高煤炭采出率。但是隨著村莊搬遷成本的不斷提高以及煤層開采深度的增加，充填開采技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯體現(xiàn)出來(lái)，并已逐漸形成蓬勃發(fā)展之勢(shì)?，F(xiàn)有的充填技術(shù)大多采用注水、注泥漿及填充矸石等方法來(lái)填充采空區(qū)。注水和注泥漿都要受到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的限制，在唐山區(qū)域，填石法的采用比較普遍，其缺點(diǎn)是在進(jìn)行填充時(shí)除了需要支護(hù)設(shè)備外，還需提供專門的運(yùn)輸設(shè)備以及夯實(shí)機(jī)械，因此投資很大、作業(yè)程序比較復(fù)雜［1］。

1　總體思路

在前頂梁尾端增設(shè)了后頂梁，后頂梁采用帶滑槽的高強(qiáng)度箱體焊接結(jié)構(gòu)，后頂梁內(nèi)設(shè)有拉移填充運(yùn)輸機(jī)的機(jī)構(gòu)，填充運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸填充物落到需要填充的相應(yīng)采空區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)填充功能。為使填充物夯實(shí)，擺梁鉸接在底座上，在擺梁千斤頂?shù)淖饔孟抡{(diào)節(jié)擺梁仰角，擺梁內(nèi)套有伸縮梁，伸縮梁在壓實(shí)千斤頂?shù)淖饔孟?，夯?shí)填充物。

底座支架設(shè)置擋矸座，一方面可以阻擋充填區(qū)從充填運(yùn)輸機(jī)落下來(lái)的充填物，另一方面可以安置擺梁。擺梁千斤頂和橫向夯矸梁，通過(guò)擺梁千斤頂調(diào)節(jié)擺梁的仰角。如果在頂梁和四連桿機(jī)構(gòu)之間設(shè)有平衡千斤頂，可以繞前面兩根立柱和后面兩根立柱上端為轉(zhuǎn)軸分別對(duì)頂梁后端和尾梁前端進(jìn)行上下微調(diào)，使頂梁和尾梁與巷道頂部貼合得更緊密，給巷道更牢實(shí)的支護(hù)作用力，提高支架的支護(hù)作用。在頂梁前端設(shè)置有護(hù)幫和護(hù)幫千斤頂，在頂梁前端起支護(hù)作用并防止煤壁片幫。底座上還設(shè)置有推移框架和推移千斤頂，可以在推移千斤頂?shù)淖饔孟缕鹬屏镆萍艿淖饔?。在尾梁和托板之間設(shè)有托板千斤頂，托板通過(guò)設(shè)置在尾梁上的滑槽與尾梁活動(dòng)連接，通過(guò)托板千斤頂?shù)纳炜s來(lái)調(diào)整托板的位置，進(jìn)而調(diào)整矸石輸送機(jī)的位置，當(dāng)一處的填充作業(yè)完成后，可以在不移動(dòng)支架的情況下方便快速地將托板滑動(dòng)到新的作業(yè)點(diǎn)。

2　創(chuàng)新性成果

1）試驗(yàn)?zāi)康脑谟谔峁┮环N帶夯實(shí)機(jī)構(gòu)的充填支護(hù)液壓支架，解決現(xiàn)有技術(shù)中的充填夯實(shí)液壓支架需要頻繁移動(dòng)支架才能有效地對(duì)底座尾部的矸石進(jìn)行夯實(shí)、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

2）試驗(yàn)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：包括底座，頂梁，設(shè)在頂梁前部的前梁，支撐頂梁的立柱，設(shè)在頂梁尾部的尾梁，尾梁下設(shè)置的托板，四連桿機(jī)構(gòu)，托板溜槽懸掛在尾梁之下，溜槽槽板上開有卸料充填的落料孔，位于底座后端、刮板輸送機(jī)下方設(shè)有夯實(shí)機(jī)構(gòu)，立柱與四連桿機(jī)構(gòu)的上端和下端分別與頂梁和底座相連接，其中，該夯實(shí)機(jī)構(gòu)由可以上下轉(zhuǎn)動(dòng)做夯實(shí)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)夯實(shí)機(jī)構(gòu)構(gòu)成［2］。

3　應(yīng)用情況

解決“三下”的壓煤?jiǎn)栴}，提高煤炭采出率，開采蘊(yùn)藏在建筑物、道路以及水體下面被認(rèn)為不宜于開采的煤層，減少村莊搬遷成本。

4　實(shí)施效果

液壓支架上的填充夯實(shí)機(jī)構(gòu)使支架不用頻繁移動(dòng)，大大節(jié)省了時(shí)間，減少事故的發(fā)生率，提高了工作效率，也減少了資源的浪費(fèi)，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。

5　主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1）該設(shè)備是一種用于煤礦井下采煤工作面的支護(hù)設(shè)備，特別涉及在采煤工作面的采空區(qū)進(jìn)行充填、支護(hù)作業(yè)的液壓支架，具體說(shuō)是一種帶夯實(shí)機(jī)構(gòu)的充填支護(hù)液壓支架。

2）所述的這種帶夯實(shí)機(jī)構(gòu)的充填支護(hù)液壓支架要解決現(xiàn)有技術(shù)中的充填夯實(shí)液壓支架需要頻繁移動(dòng)支架、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

3）擺梁鉸接在底座上，在擺梁千斤頂?shù)淖饔孟抡{(diào)節(jié)擺梁仰角，擺梁內(nèi)套有伸縮梁，伸縮梁在壓實(shí)千斤頂?shù)淖饔孟?，夯?shí)填充物。

6　經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益

這種充填支護(hù)液壓支架解決了“三下”的壓煤?jiǎn)栴}，提高了煤炭采出率，開采蘊(yùn)藏在建筑物、道路以及水體下面被認(rèn)為不宜于開采的煤層，減少了村莊搬遷成本和能源浪費(fèi)，為國(guó)家安定團(tuán)結(jié)做出了貢獻(xiàn)。

［1］繆協(xié)興，張吉雄，郭廣禮.綜合機(jī)械化固體充填采煤方法與技術(shù)研究［J］.煤炭學(xué)報(bào)，2010（1）:56-63.

［2］繆協(xié)興，錢鳴高.中國(guó)煤炭資源綠色開采研究現(xiàn)狀與展望［J］.采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2009，26（1）:1-14.

（編輯：王紅霖）

Filling Compaction Technology of Hydraulic Support Mechanism

Zhang Hanjie
（Tangshan Kailuan Mining Corporation Subsidiary，Tangshan Hebei 063000）

Filling reinforce bracket is filled with the key mining equipment.By industrial test showed that the material Tangshan Mine backfill mining hydraulic support rational design，filling good effect by surface and underground observation data analysis，surface subsidence amount to achieve the desired effect.

coal mining；filling；compaction mechanism；hydraulic support observational data

TD355.4

A

2095-0748（2016）13-0070-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.26

2016-05-18

張邯杰（1987—），男，河北邯鄲人，學(xué)士學(xué)位，畢業(yè)于河北工程大學(xué)，研究方向：工程技術(shù)。