ZFG10800/23/38放頂煤過渡液壓支架放煤裝置的設計

王 雅

(晉能控股裝備制造集團 潞安裝備公司，山西 長治 046204)

1 放煤裝置的特點

1) 復式尾梁千斤頂與過渡支架掩護梁通過耳座連接，復式尾梁與過渡支架尾梁后部通過連接耳座連接，復式插板與復式尾梁通過插板千斤頂連接，整體結構適應性好，穩定性好。

2) 放煤裝置需與過渡支架連接使用，整體結構簡單可靠，總體重量較輕，便于在井下工作面安裝、拆卸及更換配件。

3) 裝置主體結構件主要選用Q550及Q460高強板材焊接成形，強度較高，抗扭性能好，不易變形，確保裝置的安全性和可靠性。

4) 放煤裝置與原過渡支架掩護梁及尾梁連接，利用裝置的開天窗尾梁、插板、尾梁千斤頂，插板千斤頂等結構實現放煤；設置在原支架尾梁下方靠后，不會影響后部輸送機用電機減速器等設備。

2 裝置的主要機構及其作用

裝置的主要機構有：尾梁(開天窗)、插板、左右連接座、左右連接耳、尾梁千斤頂、插板千斤頂、液壓系統(見圖1)，各機構及其作用如下。

圖1 整體結構(mm)

1) 復式尾梁千斤頂。復式尾梁千斤頂與過渡架掩護梁通過連接座連接，缸底及活塞桿連接銷軸均為D55 mm，是裝置的主要部件之一，其主要特點和作用有：千斤頂選用缸徑D160 mm，桿徑D105 mm的普通雙作用千斤頂，伸出時推力為633 kN，足夠支撐復式尾梁裝置，以防其下落，為放煤提供合理支撐，可隨伸出行程長短調整復式尾梁裝置角度及高度，以達到最佳放煤位置。整個結構強度較高，性能較好，穩定性好，耐用性好，強度較高，不易變形，密封性好，不易有漏液現象。

2) 復式尾梁(見圖2)。復式尾梁與過渡支架尾梁后部通過連接耳鉸接，結構形式為整體式，前部為封閉箱型結構，后部為框架式，中間開天窗930 mm×895 mm，框架中間安裝復式插板及插板千斤頂，整體結構適應性好，穩定性好；采煤工作時，待采煤機走過本架并拉架后，尾梁天窗在后部刮板輸送機上方，保證最好放煤效果的前后位置合理。

圖2 復式尾梁插板

3) 復式插板(見圖2)。復式插板與復式尾梁通過插板千斤頂連接，整體結構與正常放頂煤支架用插板結構相似，不同之處是在頂板前部焊接了4個破網刀齒，隨著插板千斤頂活塞桿伸出，插板伸出尾梁，破網刀齒割破過渡架頂板上經緯網，同時尾梁天窗打開，實現放煤。插板伸出后也可保護后部輸送機，使輸送機與采空區隔斷，以保證其順利拉出。

4) 復式插板千斤頂。復式插板千斤頂連接復式尾梁及插板，缸底及活塞桿連接銷軸均為D30 mm，也是裝置的主要部件之一，其主要特點和作用有：千斤頂選用缸徑D80 mm，桿徑D60 mm的普通雙作用千斤頂，推力為158 kN，足夠插板伸出及破網，為實現放煤提供保障；拉力為69 kN，能夠保證放煤完畢后插板及時收回，關閉天窗。整體結構與尾梁千斤頂相同。

5) 左、右連接座及左、右連接耳。左、右連接座為復式尾梁千斤頂與過渡架掩護梁之間的連接部件，一端與掩護梁和原尾梁千斤頂缸底鉸接耳處連接，銷軸選用D70 mm，并另采用D45 mm銷軸與掩護梁鉸接，使連接座固定在掩護梁上，只有連接間隙，任何方向不得轉動。保證復式尾梁千斤伸出和收回時能夠調整復式尾梁裝置的角度和高度，實現放煤位置最合理化。左、右連接耳為連接過渡架尾梁與復式尾梁的部件，一端與過渡架尾梁和原尾梁千斤頂活塞桿鉸接耳處連接，另一端與復式尾梁連接，銷軸均選用D70 mm，連接耳與過渡架尾梁及復式尾梁連接均為軸向連接，徑向可隨尾梁千斤頂及復式尾梁千斤頂的伸出或收回在一定范圍內前后轉動，使放煤裝置能夠調整到最佳位置。

6) 所有連接銷軸均選用30CrMnTi圓鋼加工而成，抗拉強度為1 470 MPa，淬火處理硬度達到HRC35-40，表面鍍鋅處理，防止變形、腐蝕、銹蝕，有較好的強度及耐用性。

7) 所有結構件焊前鋼板焊接部位清除銹漬，并進行預熱，焊接采取保溫措施，高強焊絲，焊縫抗拉強度不低于700 MPa，焊縫質量外觀符合GB25974.1-2010《煤礦用液壓支架 第1部分：通用技術條件》的規定，焊后打磨焊縫，結構件整體噴砂及時去除應力，以保證結構件強度、韌性及耐用性等。

8) 液壓系統。該尾梁放煤時，采用液壓系統控制，插板千斤頂管路連接至過渡架備用閥片，采用FDG(DN10)DX單向鎖(不帶安全閥)，鎖前腔，以防千斤頂因其自身重力自由伸出；因排頭架抬底千斤頂不常用，故將復式尾梁千斤頂與抬底千斤頂共用一個操作閥片，采用FDG(DN10)AX單向鎖(帶安全閥FAD100/45X，壓力為40 MPa)，鎖后腔，以防千斤頂因裝置重力自由收回，如圖3所示。當需要放煤時，將截止閥①、②打開，截止閥③、④關閉；當需要抬底時，將截止閥①、②關閉，截止閥③、④打開；所有管路為DN10，均采用快速接頭連接，拆裝簡單方便。

圖3 裝置液壓系統

3 放煤操作步驟

1) 采煤機割煤通過本架并拉完架后準備放煤，放煤時，先操作復式尾梁千斤頂閥片手柄，以調節復式尾梁高度及角度，達到最佳放煤位置，然后將原支架插板收回，使采空區煤體垮落至復式尾梁上，如圖4所示。

圖4 過渡架復式尾梁放煤步驟一

2) 操作裝置插板千斤頂閥片手柄，將復式插板打出，隨著插板伸出，插板頂板前部所帶4個破網刀齒將頂板與支架間的經緯網撕破，煤通過尾梁天窗下落至后部輸送機溜槽上，實現放煤，如圖5所示。

圖5 過渡架復式尾梁放煤步驟二

放煤結束后，收回裝置插板關閉天窗，并操作復式尾梁千斤頂將復式尾梁調整到合適高度位置將后溜拉出，將原尾梁插板伸出，進行工作面下一循環動作：割煤—推溜—拉架—放煤。

ZFG10800/23/38放頂煤過渡液壓支架復式尾梁放煤裝置的設計開發,滿足工作面配套設備后部刮板輸送機及電機減速器外形尺寸的防護要求，同時使采煤率得到了有效的提高，每割一刀煤，每架可增加放煤量近6 t，大大減少了原煤的浪費，提高了工作效率，增加了一定的經濟效益，為煤礦井下過渡架放煤提供了安全可靠的設備。