整体快速搬运重型液压支架的研究

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摘 要：随着晋华宫矿最近几年来大采高工作面的不断开发，综采综掘设备越来越趋于新型大功率、大采高、智能化，因此，如何在井下有限的条件下搬运特大、特重型设备将成为煤矿企业面临的一个共同难题。针对新型大采高液压支架ZZ13000/28/60在井下搬运过程中出现的诸多问题进行分析研究，制定一整套整体快速搬运重型液压支架的搬运方法。

关键词：新型大采高 重型支架 搬运 分析

中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-130-02

1 问题提出

晋华宫矿大采高工作面南山12#层402盘区8210工作面，配套设备总体特点是装机功率大、设备特大、特重（支架50吨/架，机组150多吨），该面于2011年4月开采、2012年7月停采搬家，期间该工作面经历了一次小搬家。小搬家虽然搬运距离短（约200m），但是结果发现既费时又费力，而且不安全性太大。吸取小搬家过程中的经验教训，我矿意识到在停采搬家过程中必须采用更好、更合理的办法，一方面要缩短搬家工期，更快地让8208工作面投入生产；另一方面也要尽可能减少搬家工程中工人的劳动强度和提高搬家工程中的安全程度，确保人身安全，所以必须改变小搬家过程中单纯的那种死拉硬拽的办法，如何采用更为轻松、安全的办法也就成了我矿必须考虑的问题。

2 分析原因及解决方案

2.1 设计搬家切眼

2.2 支架整体搬运

工作面布置两台JH-25型绞车，一台用于工作面回撤液压支架拉架、调向用；另一台布置于5208巷，用于从8210工作面向5208巷拉架用。8210工作面至5208巷吊装硐室这段距离的地面上均铺设宽2.5m、厚25mm的铁板，方便支架的拉拽。距离5208巷吊装硐室约10米的位置布置一台SDJ-28型绞车，用于下放装好支架的平板车和回收空平板车。

2.3 吊装硐室的设置

吊装硐室使用风吊作为起吊工具，它以压缩空气作为动力源，可以连续不断的高频率作业，降低工人劳动强度。风吊的具体安装方法为：在顶板上打一定数量的锚索，将工字钢通过铁链固定于锚索上，共需2根9m长11#工字钢，每根工字钢约需10组（共20根）锚索。然后将风吊通过铁链固定在工字钢上（共需4台JDN-20TI型风吊，每根工字钢上固定2台）。工字钢平行顺槽固定，工字钢的间距约3m，两台风吊间距与支架顶梁吊耳的间距相等（约6.5m），4台风吊协调工作，保证了支架翻转和装卸车的安全和平稳，风吊安装示意图如图1所示。

2.4 特制平板车

图2中1585和1125两尺寸为支架立柱的中心距，平板车上根据支架装车后的平衡性事先确定好立柱被固定的位置，并在平板车固定立柱的位置开设一定数目的孔，用于固定专门为支撑和固定立柱而设计的底座，底座与平板车通过M22的螺栓连接。底座分为两种，结构如图3所示。

支架被运至1#吊装硐室后，通过4台风吊将支架翻转，使支架侧面着地，然后平放在特制的平板车上。支架装车前要先将底座固定在平板车的特定位置，装车后使立柱正好放置于底座上，然后通过制作好的U型卡将立柱抱死在底座上，保证支架运输过程中的安全。支架装车后示意图如图4所示。

2.5 大轨距轨道的铺设

为了运输的平稳和安全，当初设计平板车均采用1.2m轮距，因此需铺设专门的轨道，铁轨采用30kg/m的轻轨，轨距1.2m，全长约1 500m。

3 应用情况及经济社会效益

（1）搬家切眼的开设缩短搬家距离近600m，将设备运输过程巷道拐弯的次数减少了2次（仅需一次），减少了绞车的投入，大大加快了设备运输速度和运输难度。据估算，切眼的开设为8 208工作面的早日投产至少提前5天时间，按大采高工作面平均6 000吨/日计算，可实现经济效益2 100万元。

（2）过去，液压支架解体搬运，安、拆一个普通工作面全套液压支架不但耗时、工人强度大，而且易造成零部件的损坏和丢失，既浪费大量的人力、物力，还时常出现碰手碰脚现象。采用液压支架整体搬运只需30天左右就可以完成过去50天的工作量，不仅安全得到了保障，而且缩短了工期，提高了工作效率，可实现经济效益高达8 400万元。

（3）风吊方便快捷，既省力，又提高了工作效率，减少了人力，为其他工作争取了人力，很大程度上缩短了此次搬家时间，创造经济效益约2 100万元。

（4）特制平板车的制作和大轨距轨道的铺设，为此次搬家提供了安全的运输平台和平稳的运输保障，杜绝了运输过程中翻车、落道事故，保证了设备的快速整体运输，为8208工作面的早日投产起了重要作用，直接或间接创造经济效益约4 500万元。

4 总体性能比较

类似ZZ13000/28/60如此大、如此重支架的井下整体搬运在我矿当数首次，其搬运难度前所未有。搬家切眼的开设、风吊使用、特制平板车和大轨距轨道的铺设均属我矿首次尝试，事实证明：此次尝试收到了预期的效果，与以往传统的办法相比，既大大缩短了搬家的时间，减少了工作量，也提高了搬家过程中的安全程度，总体效果是很好的。

5 推广应用前景

随着时代的发展，煤矿设备的发展趋势必然朝着装机功率大、体积大、重量大的方向发展，如何在井下有限的条件下搬运特大、特重型设备将越来越成为所有煤矿企业面临的一个共同难题。纵观国内外，国外技术比国内总体要高，国内也有煤矿尝试采用井下搬运车或单轨吊等来搬运支架或其他设备，技术相对先进，不过对巷道断面尺寸和巷道质量的要求也大，也有其弊端。我矿此次针对特大、特重型设备搬家的办法虽然达不到先进，不过国内大多数矿井的条件还是处于一般水平，我们的办法正好可以有效地解决普通条件下特大型设备的搬家要求，既省钱，又可以收到良好的效果，相信可以值得大多数矿井的借鉴。

参考文献：

[1] 赵五兵.重型液压支架组装平台的设计与实践[J].山西煤炭，2011，31（1）.

[2] 常凯.煤矿用矿用液压支架搬运车的选型探讨[J].煤矿机械，2010（6）.