氣動單軌吊在安裝液壓支架中的應用

丁希陽 周慶亮 李召元

（1.山東濟礦魯能煤電股份有限公司陽城煤礦，山東 濟寧 272000；2.濟寧能源發展集團有限公司，山東 濟寧 272000）

傳統情況下安裝綜放工作面液壓支架，普遍使用2～3 個回柱絞車、4～6 個手拉葫蘆協同作業進行拖運、起吊和組裝，占用工種多、安全系數低、安裝工效低。汶上義橋煤礦有限責任公司通過使用氣動單軌吊機車在液壓支架安裝區段運輸、起吊和組裝支架[1-5]，極大地提升了綜放工作面液壓支架的安裝工效，提高了安全系數。

1 安裝工作面概況

3309 工作面標高為-740.0～-314.2 m，軌道順槽長約1270 m，膠帶順槽長約1250 m，平均長約1260 m，工作面長112～253 m。3309 工作面安裝運輸距離長約2000 m，巷道平均坡度20°，運輸巷道掘進期間拐彎13 次，轉載點12 個。根據氣動單軌吊機車運行空間和支架體積確定組裝硐室長10 m、寬4.2 m、高3.3 m。

1.1 工作面三機配套設施

1）3309 工作面設計安裝160 臺液壓支架，其中安裝ZF6400/17/32D 型液壓支架154 臺、ZFG7200/17/34D 過渡支架6 臺。在3309 工作面切眼改道拐彎處安裝22 臺單元支架。

2）在工作面使用MG250/610 型電牽引采煤機截割出煤，使用SGZ764/630 型前部刮板輸送機和SGZ764/630 型后部刮板輸送機運煤。

1.2 安裝設備設施配置

1）掘進期間在組裝硐室安裝I140E/I140V 單軌吊吊軌，既可以解決掘進工作面運料最后100 m 的問題，又可以為使用氣動單軌吊安裝支架提供運輸通道。

2）DQ50/0.5 型氣動單軌吊對液壓支架各部分進行起吊組裝。具體參數見表1。

表1 氣動單軌吊性能參數表

2 組裝液壓支架施工工藝

2.1 支架運輸

1）受限于副井運輸能力，液壓支架需拆分為多個部件入井，運輸至安裝地點再進行組裝，支架部件運輸先后順序：尾梁、掩護梁、頂梁、底座、前梁。

2）運輸路線和環節：井上將支架拆解→分件裝車入井→-335 m 軌道大巷→南翼軌道大巷→南翼軌道下山→-540 m 單軌吊集中裝車點→三采區軌道下山→3309 工作面軌道順槽→組裝硐室。

3）設備運輸及安裝工藝全部采用單軌吊（柴油+電動+氣動），運輸采取分區域、定地點實名制包保的方式，克服了3309 工作面長距離、大坡度、轉載點多等因素，大大提高了運輸效率。

2.2 支架組裝順序

1）用單軌吊將支架底座放至組裝地點，然后按照安裝運輸順序，將尾梁、掩護梁、頂梁等支架部件全部擺放至安裝地點。

2）采用DQ50/0.5 型氣動單軌吊將掩護梁吊運到組裝位置，先將掩護梁的連桿與底座對接并插上銷子，然后對接掩護梁與頂梁連接橫銷，將掩護梁千斤頂對接到位，插上橫銷。

3）將支架頂梁吊起運至底座上方，調節單軌吊起吊梁將支架頂梁調至合適位置，4 個立柱對準柱窩，使其與頂梁卡座對接，插上銷軸。

4）最后將支架尾梁起吊至合適位置，使其與掩護梁對接；將支架前梁吊至合適位置，使其與頂梁對接，上好銷子。

2.3 氣動單軌吊使用措施

2.3.1 風動葫蘆的使用

在坡度較緩的安全位置將氣動單軌吊進行可靠制動，結合現場運載設備的長短距離將氣動葫蘆調整在承重起吊梁的不同位置，調節氣動葫蘆壓力達到0.5 MPa 以上。然后使用風動葫蘆2 個操作手柄進行操作，根據箭頭進行操作，箭頭向上即為起吊提升，箭頭向下即為下放落下，松開后即可停止起吊。

2.3.2 操作主牽引機頭的步驟

主牽引機頭的手動控制按鈕分為左鍵和右鍵。左鍵輔助功能手柄向前撥動為上下坡輔助，向后撥動為手動排水；右鍵行走手柄向前撥動為前行功能，向后撥動為后退行走功能。每次開機行走前先排水2～3 次，確保氣管中積水排盡，排水后再空載前進后退3～5 m。重復試驗2～3 次，沒有異常后方可起吊裝運設備部件。

2.3.3 單軌吊機車的調試

1）根據現場吊軌和機車相對位置，調整機車輪距，確保機車四輪能夠密接吊軌，檢驗機車前后行走3～5 m 是否存在跑偏問題，如果在吊軌上保持直線則可使用。如果行駛中出現跑偏，則根據跑偏方向調節車輪直至不再跑偏。

2）將氣動總成內的油霧流量調整到每分鐘約10～15 滴左右的通用量。

3）根據在控制箱外側已經標注的注油限位，擰開黑色的固定螺栓，將油直接注入并擰開即可。

4）機車通氣后，檢測氣動葫蘆的動作靈敏性和制動的可靠性，同時加載懸停2～4 min，確認安全后方可卸載。

5）先空載前后運行10～15 m，反復運行3 次后無異常后方可加載繼續往返運行10～15 m，再次確認無異常后開始正常運行。

2.3.4 上坡輔助、下坡緩降

1）上坡輔助功能的應用。氣動單軌吊機車準備上坡道時按“輔助鈕”運行，長按右鍵前進方向機車正常在坡道區段行駛，因重載在坡道出現溜車現象時立即按住左鍵按鈕實現上坡輔助。在正常行駛過程中松開左鍵按鈕，單軌吊機車即可正常上坡行駛。機車需要后退時按右鍵行走按鈕后退，后退過程中遇到下坡，如果重載下坡過程中速度過快，配合點按左鍵輔助按鈕同樣實現下坡緩降功能。

2）下坡緩降功能的使用。機車前進過程中遇到下坡軌道準備向下行走，按住右鍵行走按鈕前進，如發生機車速度過快同時點按右鍵輔助按鈕向前發揮下坡緩降功能，使下坡機車保持勻速下降。機車在坡度較小軌道行駛中無需點按左鍵輔助按鈕。

2.3.5 支架就位安裝

1）支架運輸到位后，在氣動單軌吊機車的起吊和調整的前提下，采用后退式安裝法。

2）在調架之前，先將調架空間內的方案支架調整的單體卸掉，備足調架空間，頂板破碎的地方可以利用一字鉸接頂梁+單體液壓支柱進行頂板臨時性支護。卸下的鉸接梁和單體及時外運，避免影響安裝支架并確保人行道暢通。

3）改好調架空間之后，進行調架，采用TYA-500 型液壓支架調移裝置和氣動單軌吊機車將支架調整到位。調架過程中影響調架的支柱隨調架隨改，但必須做到先支后回，觀察頂板狀況，有人監護。

2.3.6 組裝安全注意事項

1）起吊前應檢查DQ50/0.5 型氣動單軌吊的完好情況，不完好不得使用，起吊設備必須找準重心并垂直起吊。

2）將機車停止、抱閘、發動機等保持運轉狀態，并觀察轉速及壓力，保證供油正常。

3）操作起吊梁操作閥，使起吊梁工作鏈上升。起吊時先試吊，人員要避開起吊臂下及設備周圍，起吊人員要躲開起吊鏈條脫鉤后的作用力方向。

4）單軌吊起吊或下放重物時，裝卸單位必須在裝卸重物兩側拉繩掛警戒牌。平巷時，在裝卸重物兩側5 m 位置掛牌警戒；斜巷時，在裝卸重物上方5 m 掛牌警戒，在裝卸重物最下方掛牌警戒。設置警戒由裝卸單位負責，跟車工監督執行，否則，嚴禁裝卸。

5）尾梁插板、前梁的伸縮梁、各護幫板必須用限位銷固定，防止液壓支架任意部件在組裝過程中發生擺動。

6）起吊支架各部件過程中，嚴禁人員站在氣動葫蘆和起吊件正下方及其掉落波及的范圍，只有在停止起吊后并有專人監護的前提下，作業人員才能站在液壓支架側面不少于0.8 m 的位置安裝各種銷軸。

7）嚴禁將身體的任何部位伸入到銷孔中，頂梁和底座連接后使用不少于頂梁承載量的鏈條，由支架左右兩側穿過前后立柱當作防護鏈，在單軌吊未起吊之前嚴禁拆下防護鏈。

8）起吊重物前先將單軌吊機車停穩后再操作風動葫蘆，主驅動裝置和風動葫蘆不可同時使用，以防同時使用時氣壓、供氣量不足影響設備性能。

9）操作期間嚴格執行“五固定一限速”安全措施，即固定操作人員、固定運行路線、固定檢修時間、固定檢修地點、固定運輸重量、限定運行速度。

3 應用效果分析

DQ50/0.5 型氣動單軌吊車體積小、輕便，機車行走途中高、低速擋可以隨時自由切換，操作簡單，機車主驅動裝置使用兩對驅動輪行走方式，結構緊湊、布局合理、適應性強，具有良好的運輸通過和起吊作業能力，能夠較好地完成巷道中大型設備的組裝、拆卸和物料的短途運輸工作。采用氣動式單軌吊通過6 個控制閥門實現支架設備的起吊、調節、行走，3 人便可完成液壓支架的組裝，全面消除了傳統情況下現場用鋼絲繩拖拽造成的安全隱患。

4 結語

義橋煤礦在綜放工作面安裝液壓支架期間，創新采用“電動單軌吊+氣動單軌吊（氣動葫蘆）”代替“絞車+手拉葫蘆”的工藝進行。由電動單軌吊機車長途運輸，氣動單軌吊機車實現液壓支架設備配件的起吊、調節、行走，由原本需要6人作業的支架組裝工作，變為3 人便可完成，提前15 d 完成了液壓支架的安裝工作。安裝期間徹底取消了絞車作業，降低了職工勞動強度，提升了安裝效率，安裝工效提升25%，全過程安全、穩定、高效，為安裝液壓支架提供了具有實踐性、創新性的寶貴經驗。