綜放工作面回撤用滑軌與可轉(zhuǎn)彎裝車平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

舒剛

(陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán) 五礦， 山西 陽(yáng)泉 045000)

0 引言

陽(yáng)煤集團(tuán)五礦15#煤層直接底一般為砂質(zhì)泥巖，巖性特征為斷口貝殼狀、含菱鐵礦結(jié)核和黃鐵礦晶體，性軟，因而在綜采工作面使用傳統(tǒng)工藝拆除(拖運(yùn))液壓支架過(guò)程中存在拆架巷浮煤多、拖架阻力大、撤架效率低、拆除時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。為加快工作面回撤進(jìn)度，縮短拆除時(shí)間，確保安全施工，通過(guò)分析傳統(tǒng)回撤工藝過(guò)程，結(jié)合礦井實(shí)際制作了可轉(zhuǎn)彎裝車平臺(tái)及滑軌等設(shè)備進(jìn)行支架拆除作業(yè)，8421工作面試用結(jié)果表明該設(shè)備安全高效。

1 8421工作面拆除工程概況

8421工作面位于15#煤層四采區(qū)，工作面傾向長(zhǎng)度180 m，需拆除的主要設(shè)備包括ZF7000-17/32型支架123架、MG300/700型采煤機(jī)一部、SGZ800/800型刮板輸送機(jī)兩部、SZZ800/250轉(zhuǎn)載機(jī)一部，在回撤支架環(huán)節(jié)試用了可轉(zhuǎn)彎裝車平臺(tái)配合滑軌的快速撤架工藝。滑軌、滑靴、轉(zhuǎn)彎平臺(tái)及裝架平臺(tái)在工作面的具體布置方式，見(jiàn)圖1。

2 回撤工藝流程及操作步驟

2.1 可轉(zhuǎn)彎裝車平臺(tái)配合滑軌快速撤架工藝流程

工作面拆除支架-拖移至滑軌上(100#架處)-支架穿滑靴-拖移至轉(zhuǎn)彎平臺(tái)脫滑靴-拖移至支架裝車平臺(tái)裝車(安裝在進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)距離拆架巷5 m)-軌道巷-上井。

2.2 操作步驟

1) 拖移支架至滑軌上。支架拆除后，由安設(shè)在90#架處的回柱絞車拖移至滑軌起點(diǎn)(100#架處)。通過(guò)使用變向輪及變換牽引支架位置，使支架上到滑軌平臺(tái)。

圖1 8421綜放工作面可轉(zhuǎn)彎裝車平臺(tái)配合滑靴設(shè)備回撤布置圖

2) 支架穿滑靴。滑靴預(yù)先放置在滑軌平臺(tái)前與軌道固定牢靠。穿滑靴前，使用JBSD-19回柱絞車牽引，使支架前端底座壓在滑靴上。

3) 拖運(yùn)支架。使用JBSD-19回柱絞車牽引支架沿滑軌滑至轉(zhuǎn)彎平臺(tái)處，由于轉(zhuǎn)彎平臺(tái)平面低于滑軌高度，支架在進(jìn)入轉(zhuǎn)彎平臺(tái)時(shí)，滑靴提前掉落在平臺(tái)上。將滑靴取走后，將支架整體拖入轉(zhuǎn)彎平臺(tái)。

4) 支架裝架。支架底座全部進(jìn)入轉(zhuǎn)彎平臺(tái)后，使用JM-14回柱絞車牽引支架至裝車平臺(tái)，并拖至支架板車上，通過(guò)裝車平臺(tái)上的四根千斤調(diào)整支架位置，使支架底座螺栓孔與支架板車上的固定孔對(duì)正，將支架固定在支架板車上后運(yùn)輸上井。

3 結(jié)構(gòu)原理

3.1 滑軌

滑軌拖架的工作原理是支架在軌道上進(jìn)行滑動(dòng)，降低支架移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，使支架能夠更快，更安全地向裝架平臺(tái)移動(dòng)。滑軌由鋼軌及枕木組成，見(jiàn)圖1。

為使拆除的支架能順利上滑道，并在滑道拖架前“穿好滑靴”，在滑道的起始端安裝上滑道平臺(tái)，見(jiàn)圖2。

上滑道平臺(tái)主要由一塊斜面鐵板組成，鐵板兩側(cè)焊接限位擋板，使支架上滑道后，支架底座兩腿能準(zhǔn)確的對(duì)正滑道上的兩根軌道。

圖2 上滑道平臺(tái)結(jié)構(gòu)

3.2 滑靴

滑靴結(jié)構(gòu)如圖3所示，其主要作用：一是確保支架沿滑軌方向移動(dòng)，為支架做導(dǎo)向作用，防止支架滑出滑軌；二是防止由于滑道上軌道接縫較大或兩根軌道連接處高差太大，導(dǎo)致支架在拖動(dòng)過(guò)程中支架底座被軌道端頭卡絆跳出滑軌。此滑靴的主要特點(diǎn)是在滑靴下部焊接了限位塊，使滑靴在軌道上卡軌滑移，保證了支架拖移過(guò)程中的穩(wěn)定性。

圖3 滑靴結(jié)構(gòu)

3.3 轉(zhuǎn)彎平臺(tái)

轉(zhuǎn)彎平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖4所示，其主要作用是使支架拖動(dòng)到切巷末端時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎過(guò)程中依然保證較小的摩擦阻力。在轉(zhuǎn)彎前可以將滑靴從支架底座上取出。

圖4 轉(zhuǎn)彎平臺(tái)結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)彎平臺(tái)主要由6塊鐵板連接組裝而成，形成90°轉(zhuǎn)角。由于鐵板高度低于滑道高度，支架底座在移出滑軌時(shí)，滑靴自動(dòng)脫落至轉(zhuǎn)彎平臺(tái)上，省去了人工起吊支架取滑靴的工序。之后支架在拖架牽引力的作用下，自動(dòng)落入轉(zhuǎn)彎平臺(tái)。

3.4 裝架平臺(tái)

裝架平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖5所示，其作用是將支架安裝在支架板車上。支架拖上支架板車后最大的困難就是將支架螺栓孔與支架板車螺栓孔對(duì)正，由于以往使用單體柱頂兌支架存在較大的安全隱患，所以在裝架平臺(tái)兩側(cè)設(shè)計(jì)安裝了4個(gè)千斤，用于調(diào)整支架的位置。另外在裝架平臺(tái)前端下方安裝了阻車器，限制支架板車前后移動(dòng)。

圖5 裝架平臺(tái)結(jié)構(gòu)

4 應(yīng)用效果

該套回撤設(shè)備已在陽(yáng)煤集團(tuán)五礦8421綜放工作面成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了安全、快速回撤，創(chuàng)造了較大的安全經(jīng)濟(jì)效益。

4.1 安全效益

使用滑軌拖架，鋼絲繩受力小，消除了拖架斷繩危險(xiǎn)。絞車鋼絲繩的磨損率、拆架絞車的損壞頻率整體下降，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工作面拆除完畢拖架回柱機(jī)不更換鋼絲繩，不更換絞車，提高了安全系數(shù)，保證了安全高效施工。同時(shí)因使用滑軌拖架，回柱機(jī)牽引力小，配合支架滑靴使用可防止支架鉆底，同時(shí)減少了拖運(yùn)支架時(shí)產(chǎn)生的浮煤，減少了人工清煤工作量。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

采用可轉(zhuǎn)彎裝車平臺(tái)配合滑軌快速撤架工藝比使用傳統(tǒng)工藝拆除整體工期提前15 d完成任務(wù)，可節(jié)約人工費(fèi)用24.36萬(wàn)元，按采煤工作面每日可產(chǎn)商品煤5 000 t計(jì)算，可增加煤炭產(chǎn)量7.5萬(wàn)t，新增產(chǎn)值2 772.68萬(wàn)元，制作滑軌、滑靴、可轉(zhuǎn)彎平臺(tái)及裝架平臺(tái)的設(shè)計(jì)材料費(fèi)用總計(jì)不超過(guò)20萬(wàn)元，且一次設(shè)計(jì)制作，可重復(fù)使用，新增利潤(rùn)可達(dá)194萬(wàn)元。

5 結(jié)論

煤礦井下綜放工作面的回撤工作是煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，是礦井生產(chǎn)不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，本文提出的新回撤工藝經(jīng)濟(jì)適用，拆除速度快，安全可靠，可為其他工作面支架回撤工藝的選擇提供參考。