李廣勝

（永煤集團(tuán)機(jī)電制修廠，河南 商丘476600）

1 引 言

由于對(duì)設(shè)備的錯(cuò)誤操作及設(shè)備的老化，導(dǎo)致冒頂事故仍是影響很多礦機(jī)安全生產(chǎn)的重要問題之一。我公司陳四樓煤礦綜采工作面機(jī)尾頂板的支護(hù)一直在按常規(guī)方法采用單體支柱進(jìn)行護(hù)頂，由于單體支柱的初撐力普遍較低，支柱對(duì)頂板的早期支護(hù)能力大大減弱，在此情況下極易造成頂板巖層過早離層，誘發(fā)頂板冒落。因此，經(jīng)有關(guān)專家技術(shù)人員研究討論，決定在工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾處多安裝一臺(tái)液壓支架取代用單體支柱進(jìn)行支護(hù)，可靠地增加支護(hù)的安全性以及在回采過程中避免采空區(qū)矸石的滾落，極大地保證了工作面正常生產(chǎn)的安全性。

但是由于受到機(jī)尾墊架長(zhǎng)度局限性的影響，代替單體支柱護(hù)頂?shù)囊簤褐Ъ軈s不能很好地與刮板輸送機(jī)機(jī)尾進(jìn)行連接，因此在回采過程中存在該液壓支架不能像工作面其他液壓支架一樣做到有效同步前移的問題，如何優(yōu)化現(xiàn)有刮板輸送機(jī)機(jī)尾墊架結(jié)構(gòu)來解決支架的同步前移成為該礦面臨的技術(shù)難題。

2 初步解決方案

圖1

如圖1 所示，為了解決機(jī)尾護(hù)頂支架的同步前移，制作了一件帶拉移板的小墊架2。該小墊架2 通過高強(qiáng)度螺栓組件3 與機(jī)尾墊架1 連接為一體，機(jī)尾支護(hù)頂板的支架通過拉移座與小墊架拉移板上的5-φ52 的孔連接，從而使端頭護(hù)頂支架與刮板機(jī)機(jī)尾成為有效的統(tǒng)一體結(jié)構(gòu)，很好地解決了端頭護(hù)頂支架同步前移的難題。但是由于井下條件惡劣，加上端頭支架較重，該裝置經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用，往往會(huì)出現(xiàn)小墊架被拉脫的現(xiàn)象，需要一線維修工人重新連接。若一旦出現(xiàn)小墊架與機(jī)尾墊架用于聯(lián)接的螺栓孔被拉損壞，就需要升井重新維修甚至報(bào)廢，這樣就大大增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，礦機(jī)的安全生產(chǎn)效益也勢(shì)必會(huì)受到很大的影響，因此該方案不能從根本上解決機(jī)尾護(hù)頂支架同步前移的難題。

3 改進(jìn)后的解決方案

經(jīng)過對(duì)初步解決方案中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面分析，特對(duì)現(xiàn)有墊架進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的受力分析軟件進(jìn)行模擬，研制了一種高強(qiáng)度的機(jī)尾“一體式”墊架（見圖2）。

圖2 一體式墊架

該一體式墊架徹底解決了初步解決方案中的不足，完成了分體式到一體式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，大大增強(qiáng)了墊架的連接強(qiáng)度，很好地解決了刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾端頭護(hù)頂支架同步前移的難題。

4 設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）使機(jī)尾頂板能夠完全利用液壓支架代替單體柱進(jìn)行支護(hù)的方案得以徹底實(shí)現(xiàn)，大大提高了支護(hù)強(qiáng)度和安全性。

（2）利用液壓支架能夠防止機(jī)尾采空區(qū)矸石的滾落，給工人的人身安全帶來了保證。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)尾頂板支護(hù)的液壓支架同步前移，且操作方便。

（4）優(yōu)化墊架結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)裝置的抗拉移強(qiáng)度，從而能夠節(jié)省大量勞動(dòng)力，減少了一線維修工人的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 “一體式”墊架的應(yīng)用情況

經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)分析，最終設(shè)計(jì)并加工出了刮板輸送機(jī)機(jī)尾“一體式”墊架。目前該墊架已經(jīng)在我公司陳四樓煤礦南十一采區(qū)21302 綜采工作面、北十采區(qū)21002 和北十二采區(qū)21207 工作面使用。該“一體式”墊架能夠完美實(shí)現(xiàn)與機(jī)尾端頭護(hù)頂液壓支架推移千斤頂連接，實(shí)現(xiàn)回采過程中機(jī)尾液壓支架的同步前移。此“一體式”墊架由原來的分體結(jié)構(gòu)改進(jìn)成一體式，大大增強(qiáng)了墊架的抗拉移強(qiáng)度，經(jīng)過工作面半年的使用，所用的“一體式”墊架無一損壞。

利用一臺(tái)液壓支架支護(hù)，最少能夠省去四排π 型梁，按一梁三柱計(jì)算，同時(shí)省去12 根單體柱，加上防止機(jī)尾采空區(qū)矸石滾落的4 根單體柱，總共能省去16 根單體柱。在回采過程中，機(jī)尾省去16 根單體柱，在每班生產(chǎn)過程中就可以節(jié)省在機(jī)尾打超前支護(hù)的人員2～3 人，這樣不僅節(jié)省了大量勞動(dòng)力，而且還大大地減少了工人的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 結(jié) 語

機(jī)尾“一體式”墊架是一種新型高強(qiáng)度刮板機(jī)機(jī)尾墊架，具有安裝方便、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠等特點(diǎn)。機(jī)尾“一體式”墊架的應(yīng)用，不僅很好地解決了礦井綜采刮板機(jī)機(jī)尾護(hù)頂支架同步前移的難題，減少了安全隱患，提高了安全系數(shù)，保證了工作面的正常生產(chǎn)，而且還大大減輕了一線維修工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了礦機(jī)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 汪浩.礦山運(yùn)輸及固定機(jī)械選型設(shè)計(jì)指導(dǎo)（上冊(cè)）［M］.北京：北京出版社，1996：43-243.

［2］ 李天成.現(xiàn)代礦山采礦機(jī)械設(shè)備實(shí)用技術(shù)手冊(cè)［M］.北京：北京礦業(yè)出版社，2006：141-191.

［3］ 查丁杰. 采掘機(jī)械使用與維護(hù)［M］. 北京：中國(guó)礦業(yè)出版社，2009：165-206.

［4］ 羅鳳利.礦山機(jī)械［M］.北京：中國(guó)礦業(yè)出版社，2009：157-170.

［5］ 王志普. 礦山機(jī)械維修與安裝［M］. 北京：煤炭工業(yè)出版社，2009：137-170.

（編輯 黃 荻）