李曉旭

摘要：針對采煤工作面受到煤層地質條件變化的影響，液壓支架發(fā)生傾斜、咬架和液壓支架與刮板運輸機的十字頭連接處經常頻繁斷裂、液壓支架推拉桿與刮板輸送機連接孔錯位較大無法連接的實際情況研制出一種新型液壓支架推移板裝置，并闡述了新型液壓支架推移板裝置的工作原理和使用注意事項，在老石旦煤礦031604工作面進行了試驗應用，收到了良好的使用效果，提高了走架推溜效率，保障了工作面的安全、高效地生產。

關鍵詞：液壓支架；推移板裝置；實踐與應用

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.32.092

1引言

煤炭是我國能源結構中的支柱，煤礦的安全高效生產是源源不斷提供煤炭的基礎，井工煤礦占我國煤礦數量比重的90%以上，所以井工煤礦安全高效生產是原煤生產的重中之重。井工煤礦的原煤生產主要依靠綜采或綜放工作面，工作面的設備狀況和地質條件直接煤礦的原煤產量。液壓支架作為采煤工作面的鋼鐵長城，不僅支撐著工作面上覆礦山壓力，而且保障著作業(yè)空間的安全。故液壓支架是回采工作面最主要的設備之一，其良好的工況對煤礦的安全高效生產有著直接影響。傳統(tǒng)的液壓支架與刮板輸送機間的十字頭連接，在使用過程中由于受到煤礦井下煤層地質賦存條件的瞬時變化，煤層傾角、厚度變化對采煤工作面設備布置的影響，例如當煤層傾角增大時，工作面液壓支架傾角也隨之增大，液壓支架自身重力沿煤層底板方向分力也增大，易導致液壓支架發(fā)生傾斜，相鄰液壓支架擠架、咬架，所以十字頭連接處經常頻繁斷裂、液壓支架推拉桿與刮板輸送機連接孔錯位較大無法連接等問題。為此需經常更換十字頭或采用刮板鏈進行軟連接，致使液壓支架工況差，工人勞動強度大，危險系數增高等問題。如何破解這個難題是綜采或綜放工作面實際生產中急需解決的問題。

2提出問題

針對這種情況我們積極探索如何能夠設計一種裝置來及時糾正傳統(tǒng)十字頭連接僅固定在刮板輸送機一個點上的缺陷，有效的對傾斜支架在拉架過程中提供一個向上的拉力，避免支架沿底板下滑，造成支架傾斜或擠架等現(xiàn)象發(fā)生，終于研制出了一種新型液壓支架推移板裝置。該裝置改變傳統(tǒng)支架傾斜時，需要單體液壓支柱、刮板鏈等設備配合將支架扶正，確保了扶正液壓支架過程中的安全，提高了扶正支架的速度，減少了工人勞動強度，為煤礦井下采煤工作面的安全生產構筑起一道牢固的安全防線。

3分析問題

傳統(tǒng)的十字頭通常是每架液壓支架的推拉桿對應一節(jié)刮板輸送機溜槽上的一個連接孔。當工作面平緩、刮板輸送機不下滑時，可以保證液壓支架和刮板輸送機的工況良好。當工作面傾角發(fā)生變化，出現(xiàn)褶曲構造，或刮板輸送機下滑時，液壓支架的推拉桿與刮板輸送機溜槽上的連接孔將會出現(xiàn)偏差，導致十字頭受力增大，甚至斷裂。故傳統(tǒng)的十字頭連接是單一的點連接，對工作面條件變化、地質條件變化和刮板輸送機的下滑等適應能力較差，傳統(tǒng)的十字頭連接如圖1所示。

4解決問題

4.1礦井及工作面概況

老石旦煤礦隸屬于神華集團烏海能源有限責任公司，核定生產能力150萬噸/年，礦井采用斜井—立井混合式開拓方式，采用單一水平采區(qū)式開采，目前主采北三采區(qū)12#、16#煤層，在12#煤層布置一個綜采工作面，16#煤層布置兩個綜放工作面。

礦井采用中央分列式通風，全礦有4個井筒，主、副井、北三風井進風，回風立井回風?；仫L立井安裝了兩臺主要通風機，一臺運轉，一臺備用，雙電源供電，型號均為FBCDZ№23，功率2*132kW。礦井4月份風量測定：總進風量為5021m3/min，總回風量為5191m3/min；礦井通風壓力1950Pa，礦井通風等積孔為24m2。礦井有效風量率為873%。

2014年礦井瓦斯等級鑒定，瓦斯絕對涌出量為549m3/min，相對涌出量207m3/t，屬瓦斯礦井。礦井防滅火系統(tǒng)以注氮防滅火為主、噴灑阻化劑為輔，并安裝了束管監(jiān)測系統(tǒng)，對易發(fā)火地點實時監(jiān)測預報。2014年6月煤炭科學研究總院重慶研究院鑒定該礦自燃傾向等級鑒定結果為12#、16#煤層均為Ⅱ類自燃煤層；最短自然發(fā)火期分別為12#煤層：59天、16#煤層：63天。井田內煤層煤塵均有爆炸性，屬易自燃煤。該礦031604綜放工作面位于北二16#運輸下山左翼，其東北為北二16#運輸下山，東北、北西為未開采區(qū)。工作面走向長：1050m，傾斜長：246m，面積：258300m2，煤層傾角：5°，煤層密度155t/m3，煤層厚度：88m，機采高度3m，放頂煤高度58m，采放比為1∶193，采煤機截深為06m，日循環(huán)個數2個，月進度40m，工作面設計風量930m3/min，工作面最大月產量為125萬t。采用走向長壁后退式綜合機械化放頂煤采煤方法，全部垮落法充填采空區(qū)。

4.2工作原理

本液壓支架推移板研制的工作原理如下：

一種新型液壓支架推移板如圖2所示， 1#十字連接部1連接在上部刮板輸送機溜槽上，2#十字連接部2連接在下部刮板輸送機溜槽上，推移板3布置在液壓支架與刮板輸送機之間，連接孔4-18連接上下兩部液壓支架，支架十字頭連接在6-7、15-16連接孔上。當煤層傾角變大時，上部和下部支架均受重力分力和頂板礦山壓力分力，導致支架下滑，1#十字連接部1和2#十字連接部2連接的刮板輸送機溜槽下滑位移量較小，致使刮板輸送機溜槽與液壓支架間錯位，十字頭連接受力增大，與原工況不符。當煤層傾角變化，支架下滑位移量大于刮板輸送機下滑位移量時，液壓支架十字頭由原來連接在6-7、15-16連接孔，根據位移錯差大小，可以調節(jié)連接在4-5或5-6、13-14或14-15上。首先，刮板輸送機可以為下滑的液壓支架提供一個向上的拉力，避免液壓支架傾斜，促使液壓支架回到正常位置上。其次，可以減小支架和刮板輸送機位移錯差產生的橫向破斷力，減少十字頭斷裂故障的發(fā)生。endprint

新型液壓支架推移板裝置應用注意事項：

（1）首先根據移動液壓支架推拉力計算推移板厚度及連接孔距推移板邊沿距離。

（2）液壓支架與推移板連接時需選用加強連接銷，盡量避免軟連接。

（3）需及時掌握工作面傾角變化、工作面長度變化、刮板輸送機和液壓支架位移差，分析支架、刮板輸送機和推移板受力狀況，以便及時調整連接孔位置。

（4）日常工作時加強對推移板連接孔觀察，避免連接孔距邊沿距離過小，致使推移板受力過大時損壞。推移板變形嚴重時，需及時更換新推移板。

5應用案例

老石旦煤礦031604綜放工作面自2015年10月份進行回采以來，采煤工作面液壓支架由于受到地質條件的影響經常發(fā)生傾斜、咬架現(xiàn)象，液壓支架與刮板運輸機的十字頭連接處經常頻繁斷裂。自2016年4月份開始在該工作面陸續(xù)更換使用了新型液壓支架推移板裝置后收到了良好的使用效果，采煤工作面液壓支架發(fā)生傾斜、咬架現(xiàn)象明顯地減少了很多，同時液壓支架與刮板運輸機的十字頭連接處發(fā)生斷裂的幾率也明顯地下降了許多，保證了人員移架推溜的安全，為工作面安全高效地生產創(chuàng)造了有利的條件?，F(xiàn)場使用如圖3所示。

6結語

（1）該新型液壓支架推移板既有十字頭的剛性控制作用，又有刮板鏈軟連接的靈活性，實現(xiàn)了液壓支架與刮板輸送機靈活連接，保證了兩者有較好的相互控制效果。

（2）該新型液壓支架推移板結構簡單、制作容易，成本低、安裝方便的優(yōu)點，其重量輕，易于井下搬運，使用更換方便。

（3）該新型液壓支架推移板的發(fā)明降低了工人生產過程中的勞動強度和勞動時間，提高了移動液壓支架的效率，并保證了移動液壓支架過程中的安全。

（4）該新型液壓支架推移板使用范圍廣，尤其適用于綜采工作面和綜放工作面，目前該兩種工作面布置方式占全國井工煤礦回采工作面的75%以上，故推廣后具有較好的社會和經濟效益。

參考文獻

[1]張寧.對煤礦開采機械設備及自動化技術的分析[J].內蒙古煤炭經濟，2015，（4）：3537.

[2]付強.蘇北地方煤礦采煤機械化的現(xiàn)狀與展望[J].能源技術與管理，1984，（3）：4144.

[3]唐健.全面推進煤礦開采機械智能信息化建設的研究[J]. 煤礦機械，2013，（7）：8386.

[4]李峰.煤礦采煤方法和采煤技術的選擇淺談[J].能源與節(jié)能.2014，（1）：9698.endprint