液壓支架調移裝置在液壓支架回撤作業中的應用

宋小軍， 張 昊， 鄭繼權， 何 濤

（山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦， 山西 長治 046200）

1 五陽煤礦綜采工作面液壓支架回撤作業現狀

目前，五陽煤礦液壓支架的撤除采用絞車為主要工具。撤除主要用絞車配合變向輪拉出支架并實現支架調向，然后用絞車拖到順槽里起吊裝平板車運出。撤除、搬運過程中工序繁多、絞車設備多，人員需要頻繁拖動和調整鋼絲繩，作業現場不規范，人員交叉流動作業現象普遍，存在著很大的安全隱患，且作業過程中步驟繁瑣，需要的人員多，勞動強度大，回撤效率一直得不到有效提升，需要對此工藝進行創新改進。

2 液壓支架調移裝置的應用

2.1 總體思路

設計一套能提高綜采工作面液壓支架回撤效率施工工藝，減少作業環節，降低作業強度，提升作業安全保障，實現綜采工作面液壓支架回撤作業向機械化、一體化發展，全面提高液壓支架回撤效率。

2.2 技術方案

2.2.1 液壓支架調移裝置的組成

液壓支架調移裝置的組成結構如圖1所示，其主要由內臂、外臂、旋轉油缸、搖擺座、基座、橫梁、滑靴、提升油缸、吊環等部件組成[1]。其中調移裝置大臂部分由內臂、外臂及外臂內的拉伸油缸、吊環組成。吊環與液壓支架通過鏈條連接；吊環隨內臂而運動時，通過鏈條拉動液壓支架一起運動。外臂套在內臂外，可對內臂起保護作用。

轉動提升部分有旋轉油缸、搖擺座、提升油缸組成。旋轉油缸可帶動搖擺座和調移裝置大臂一起左右運動，提升油缸可帶動調移裝置大臂上下運動，以上兩過程均可拉動液壓支架的運動，并將其拉到適當位置[2]。

固定部分由基座、橫梁組成。基座安裝固定在橫梁上，橫梁分別與3個起掩護作用的液壓支架上的推溜缸連接固定。

圖1 液壓支架調移裝置圖

行走部分有滑靴組成。基座上帶有滑靴，滑行時可以減少阻力。

2.2.2 液壓支架調移裝置作業過程

下頁圖2為液壓支架調移裝置作業過程圖。

1）支架拆除待撤支架二前準備工作：拆除前梁油缸銷，使前梁自落，拆除支架主進回液管路，將待拆支架與機械手連接等。

2）抽架過程：用大鏈將“機械手”與被拆除支架推移底座側面相連，降架后，操作提升油缸提升內臂，帶動待撤支架向上運動，前端略高于底板[3]。操作旋轉油缸使內臂向煤幫一側擺動，帶動待撤支架向前拉出1.5～2 m。

3）支架調向：將掛鉤改掛支架底座后端后，使內臂向煤幫一側擺動，帶動待撤支架偏轉更大角度，然后使用機尾硐室回柱絞車拖拉支架完成調向并拖拉支架到裝架區。

4）拆除待撤支架二后，要及時在已拆除支架處打設2.8 m圓點柱，同時做拆除待撤支架一前準備工作。

5）抽待撤支架一工藝同上，然后利用機尾回柱絞車完成支架調向并拖拉至裝架區。

圖2 液壓支架調移裝置作業過程圖

6）拆除待撤支架一后，要在掩護架采空區側用2 m長一面架設木垛接頂，維護頂板。

7）雙掩護架推移“機械手”向前移動，兩架掩護架交替邁步向前移動，在掩護架后方用2 m長一面架設木垛接頂，維護頂板。

8）到此機械手完成一次拆架循環，一個拆架循環可以拆除兩架支架。

3 主要技術創新點及應用效果

3.1 主要技術創新點

1）該液壓支架調移裝置使用了液壓系統作為動力，動作時速度慢，動作可控，各連接部強度高，有效地保證了井下作業的安全性、可靠性；

2）液壓調移裝置操作人員可以肉眼觀測支架撤除狀態，避免因撤架絞車司機和打信號人員操作有誤，強拉硬拽，對人員和設備造成傷害，降低操作事故率，同時節省撤架絞車司機，達到降人增效目的；

3）撤架過程中減少人工多次拖拽鋼絲繩和掛鉤，降低工人勞動強度；

4）抽架區取消了鋼絲繩牽引，有效杜絕因絞車抽架、擺架時，鋼絲繩或大鏈斷裂回彈傷人事故，提高作業安全性；

5）避免因撤架地點距離撤架絞車過近，影響正常撤架作業，需多次移動絞車作業環節，提高工作效率；

6）減少工作面布置撤架絞車，增加拖運支架區段寬度，保證拖運區段暢通；

7）機械手拆架工藝每班需要人員7人可滿足工作面正常撤架循環，較傳統拆架工藝每班至少9～10人，起到了減人增效的效果；

8）抽架過程中利用機械手內臂牽引，可保持與待拆架垂直受力，保證支架的快速抽出。

3.2 應用效果

通過應用該液壓支架調移裝置，與原有的絞車配合變向輪工藝相比，平均每個圓班減少人員2～3人，多撤除液壓支架1架以上，減少了作業環節，大幅度降低了工人勞動強度，提高了液壓支架回撤效率和安全系數，實現了減人提效保安全的目標。

4 結語

液壓支架的回撤是綜采工作面設備回撤的重要環節，回撤任務工期長、難度大、用工多，通過應用液壓支架調移裝置，避免多部絞車同時交叉作業和作業現場混亂的問題，拉架區和抽架區兩者分離，抽架、拉架平行作業，撤架效率得到穩步提升，作業現場管理井然有序，安全管理實現新的突破。