综采面液压支架安装工艺研究

牛 峰

（西山煤电西铭矿安装科，山西 太原 030052）

引言

随着煤矿生产能力的不断增加，综采工作面开采强度也在随之增加，如何提升综采工作面安全效果，对于保证综采工作面整体的运行质效非常关键。液压支架作为综采工作面的重要装备，其安装质效非常关键。因此，对综采面液压支架安装工艺进行分析有着较为重要的意义。

1 工程概况

某煤矿综采工作面选择使用的是U型通风方式，布置了回风、运输两条巷道，两条巷道的长度均超过了1.5 km，巷道的坡度在8°以下，煤层厚度在3~4 m，从工作面布置情况来看，本次共需安装支架101架，工作面位置关系见图1所示。

图1 工作面位置关系图

2 综采面液压支架安装工艺技术要点

2.1 铺设轨道技术要点

本次工作面共需安装的支架数量为101架，每个支架的平均质量在22 t，因此，在进行本次巷道轨道铺设时，选择使用的钢轨为30 kg/m，本次采用的轨距是0.6 m，枕木选择使用的是U型环水泥枕木，间距设置为0.5 m。轨道在进行铺设时，应当设计为平直，特别是枕木下应当有效捣实。对于轨道接头的间隙应当控制在5 mm的范围内，不论是高低方向还是左右方向，错差均应当控制在2 mm的范围内，轨道顶面的高低差应当控制在5 mm的范围内。在变坡点位置轨道不能有接头的情况，应当以巷道边坡处的弯曲半径为基准，设计采用圆弧过渡的方式。对于水平弯道位置的转弯半径应当达到平板车安全转弯的需要[1-2]。

2.2 绞车安装技术要点

由于本次回风巷道整体的坡度出现了变化不一的问题，特别是其中边坡点数量相对较多，若选择使用一般提升绞车，在轨道大巷中需要安装8台对拉绞车，在工作面回风巷中需要安装6台对拉绞车。为了方便运输，本次设计在轨道大巷中安装1台无极绳连续牵引绞车，速度控制在1 m/s左右，在回风巷道中安装1台无极绳连续牵引绞车，速度控制在0.8 m/s左右。安装情况见图1所示。本次采用的无极绳托绳轮按照每间隔30 m布置一组，若出现了坡度变化相对较大的情况，则在这些地段一般每3 m安装一组。此外，在开切眼的位置安装了1台调度绞车，安装2台柱绞车，从而在工作面形成对拉绞车，见图2所示。

图2 切眼绞车安装及轨道铺设示意图

2.3 液压支架提放装置安装示意图

在进行本次安装时，对于回风巷道中心线、切眼中心线的位置，安装液压支架提放装置，整个装置使用的是四个支架前探伸缩千斤顶，通过十字连接的方式，安装在起吊底座上，整个底座的结构见下页图3。每个底座选择使用锚杆锚固在顶板上，在进行底座的安装时，其间距应当可以达到提放液压支架需要。对于液压控制的位置，可选择使用液压支架操作阀进行连接，伸缩千斤顶、高压胶管的连接方式见图4所示。

图3 起吊底座安装示意图

图4 液控系统示意图

2.4 滑道铺设技术要点

在进行安装时，应当在工作面铺设三股长度为150 m，与开切眼整体平行的轻型钢轨，通过采用十字轨道和回风巷轨道相连接的方式。其中，轨道1与轨道2之间的间距为0.6 m，主要的作用是工作面液压支架安装之前的运输。轨道1与轨道3之间的距离为1.8 m，主要作用是在进行液压支架的安装时，支架滑靴运行的轨道。本次采用的支架滑靴主要使用的是厚度为10 mm的钢板弯曲成角铁的形状，见图5。

图5 支架滑靴结构示意图（单位：mm）

2.5 安装刮板运输机

在进行液压支架的安装之前，应当将刮板运输机安装好，这是安装液压支架的基础，确保液压支架可以精准安装，并实现与刮板运输机槽相连接。

2.6 液压支架运输

在液压支架的运输环节，需要使用到无极绳绞车，该绞车主要使用在大吨位、边坡多、距离较长的普通轨道运输中。本次在对液压支架进行运输时，在轨道大巷选择使用无极绳绞车的方式进行牵引运输，运输到201回风巷联络巷口，然后技术人员选择使用调度绞车对液压支架进行转运，转运到201回风巷中，最后再选择使用无极绳绞车运输到车场，到达切眼之后，选择使用调度绞车将液压支架拉运到位。

2.7 液压支架提放

在将液压支架运输到提放装置之后，将平板车和液压支架之间的连接机构拆除，技术人员将提放装置上伸缩千斤顶通过起吊钩、连接件、液压支架等进行连接，然后再通过液压控制系统，将千斤顶缩回来，液压支架降落到底板上，同时，在支架距离运输巷底座下将支架滑靴放置好，支架起吊装置见图6所示。

图6 支架起吊装置示意图

2.8 液压支架摆放

在将液压支架降落到十字轨道之后，技术人员将伸缩千斤顶上的起吊钩去掉，在回风巷侧回柱绞车钢丝绳通过液压支架、连接件等进行连接，通过回柱绞车将液压支架安装到位，然后将液压支架轨道、支架滑靴及使用过程中的钢丝绳全部去掉，最后使用单体液压支柱将液压支架调整到位，并与前后刮板运输机槽子实现有效连接。

3 提升综采面液压支架安装效果的相关措施

第一，是运输高度。由于本工作面在开切眼的过程中，出现了跨度较大、顶板较为破碎、顶板下沉量较大等问题，导致支架运输路线中高度不能满足支架运输的需求。为了防止这种情况的出现，技术人员对运输线路高度提前进行全面的检查，选择使用放顶、卧底的方式，确保支架可以达到运输的需要。第二，在进行直接的拆卸时，钢丝绳应当确保有一定张紧力，保证支架在运输的过程中不会出现歪斜的问题。第三，在进行支架的运输、卸车、调向的过程中，现场施工人员应当躲开钢丝绳，特别是滑轮受力三角区，防止钢丝绳带来安全威胁，在开切眼之后，应当在煤壁的位置每间隔一定的距离，设置一个躲避硐室，以防出现安全问题。第四，在进行支架的安装之前，应当将顶板锚索拆除，一次拆除一个，防止出现多拆的问题，在拆除时，应当增加临时支护措施，防止冒顶的事故发生。同时，在进行回柱绞车的调向时，应当选择使用远程操作的方式，防止出现支架歪斜，给现场施工人员带来安全威胁[3-4]。