回撤工作面絞車支撐裝置的研制與應用

黃 飛，杜佳霖

（1.國家能源集團神東煤炭集團，內蒙古 鄂爾多斯 017209；2.山西天地煤機裝備有限公司，山西 太原 030032）

引言

隨著開采效率的提高，煤礦井下綜采工作面的推進速度越來越快，工作面成套裝備搬家周期越來越短，工作面設備回撤效率已成為影響礦井整體開采效率的關鍵因素之一。神東公司為提高搬家效率，采用輔巷多通道搬家工藝，大大縮短了搬家倒面時間。針對回撤通道絞車固定難的問題，研制了回撤工作面絞車支撐裝置，絞車能快速固定并整體搬運，有效提高了絞車安裝效率，減輕勞動強度，增強絞車作業安全性。

1 絞車支撐裝置主要結構特點

絞車支撐裝置是為改變神東公司絞車使用過程中采用打地錨、四壓兩戧支柱等固定方式而設計的專用裝置。其主要特點為：

1）絞車支撐裝置采用四柱支撐形式，取消四連桿機構，采用回彈橡膠塊維護立柱穩定，使支撐裝置結構大幅簡化。

2）絞車支撐裝置采用左右分體窄頂梁，通過橫向連桿鉸接，使頂梁有效適應巷道頂板，并且提高了支撐效率。

3）底座采用窄框架結構形式，在保證滿足支架搬運車運輸寬度的前提下，通過支撐裝置底座與絞車的合理裝配，實現了絞車支撐裝置的整體運輸和使用。

4）絞車支撐裝置電液控制系統能夠對立柱支撐力進行實時監控預警，并能夠在壓力低于設定值時進行自動補壓，保證了支撐的穩定性。

圖1 回撤巷道絞車支撐裝置

2 電液控制系統

絞車支撐裝置位于回撤工作面前方回撤通道內，主要用于方便快捷地固定絞車，在支架回撤過程中需要通過絞車牽引鋼絲繩拉移綜采工作面支架，在拉移過程中鋼絲繩有斷裂的風險，因此應盡量避免絞車在牽引過程中作業人員在其附近。根據絞車牽引裝置的實際布置情況和適用情況，設計了絞車牽引裝置的電液控制系統，主要采用電液控制和遠程遙控控制進行操作。

電液控制系統由控制器、充電電源、驅動器、接收器、無線遙控發射器等關鍵元件組成，控制器屬于控制系統的核心元件，對絞車支撐裝置進行信號接收、信號處理、信號傳輸、發出指令等操作，保證絞車支撐裝置的正常作業。

遠程遙控系統主要由無線接收器和無線發射器組成，遙控器為無線信號發射裝置，作業人員通過遙控器人機交互界面發出指令，傳輸至無線接收器后，接收器將信號傳輸至支撐裝置控制器，控制器將信號處理后將相關指令傳輸至相應的執行元件，完成相關動作。

絞車支撐裝置電液控制系統的主要特征如下：

1）絞車支撐裝置位于回撤通道內，電液控制系統使用獨立的可移動式蓄電池作為電源，可大幅度提高支撐裝置使用范圍，保證電液控制系統的正常作業。

2）控制器可實現手動操控，在電液控制器出現短暫故障時，進行人工干涉，確保回撤作業的正常進行。

3）遙控系統接收器感應靈敏，捕捉信號能力強，可實現大于50 m的遠程操作。

3 應用情況

絞車支撐裝置與三角區掩護支架和回撤端頭支架配套使用，可對絞車進行安全高效固定，實現對工作面支架的快速拉移，取得了較好的實用效果并具有良好的社會、經濟效益。

1）實現了回撤通道錨桿的有效固定，為人員和設備提供了安全作業空間。

2）加快了支架拉移速度，使工作面液壓支架回撤效率大大提高。

3）取代了傳統的通過多個超長液壓支柱支撐固定絞車的模式，實現絞車快速移動與固定，大幅度降低井下作業人員的勞動強度，避免了絞車固定過程中單體立柱傾倒帶來的安全事故，保證了安全生產。

4）采用電液控制與遠程遙控控制的雙重控制模式，同時還可進行人員干涉手動操控，保證了支撐裝置的正常作業。