張俠

摘 要：針對采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動作的現(xiàn)狀，研制出防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置，并闡述了防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置的工作原理和使用注意事項，在烏海能源公司老石旦煤礦1601工作面進行了試驗應用，收到了良好的使用效果，杜絕了液壓支架操作閥手把誤動作現(xiàn)象的發(fā)生，保障了工作面的安全、高效地生產。

關鍵字：防止；液壓支架操作閥手把；誤動作裝置；實踐與應用

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.36.090

0 引言

目前，主要的采煤工藝分為炮采、普采、高檔普采、綜合機械化采煤以及綜合放頂煤五個種類。由于綜合機械化采煤技術相對于炮采、普采、高檔普采、綜合放頂煤技術來講，其優(yōu)點在于不僅大大降低采礦工人的勞動強度，進一步提升煤炭產量，而且在安全管理方面能夠跨上了一個新的臺階，為煤礦井下現(xiàn)場作業(yè)人員的安全操作提供了更為可靠的保障。與此同時，綜合機械化采煤技術的應用大大降低了煤礦安全生產材料的投入，降低了噸煤的生產投入成本，增加了礦井產量的經濟效益。當下綜合機械化采煤技術廣泛應用全國84%的生產礦井，綜合機械化采煤技術的應用使得礦井機械化程度的不斷攀升，礦井的煤炭產量得到了大幅度的提升，同時為礦山的生產安全插上了一雙騰飛的翅膀。當今的綜合機械化采煤技術逐步走向安全、可靠、穩(wěn)定的大方向。在綜合機械化采煤技術得到廣泛應用的今天，發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。例如：礦井采煤工作面液壓支架中部的操作閥手把如圖1所示，在工作面檢修、維護期間，由于支架數(shù)量較多，且無專人專職看護支架實時狀態(tài)，常常被工作面來、回行走的維修工無意識的誤碰誤撞圖1中2的位置，由于采煤工作面液壓支架操作閥手把的移動位置區(qū)域沒有辦法固定如圖2、圖3所示，碰撞后導致支架頂梁液壓泄液，支護位置偏移、下沉，造成頂板漏頂壓垮刮板輸送機，不僅容易造成機電設備的損壞，甚至造成人身傷亡事故，嚴重制約著礦井的安全生產。

1 提出問題

針對這種情況我們積極探索采煤工作面液壓支架在非生產期間，支架的可控性的新工藝、新技術，終于研制成功一種防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置。該新型閉鎖裝置的研制技術重點在于突破原支架操作閥手把無保護、閉鎖裝置的技術瓶頸，有效地對液壓支架操作閥手把進行準確閉鎖、定位，使液壓支架在檢修、維護期間不受到客觀因素的影響，從而大大減小了因液壓支架操作閥手把誤動作導致的設備損壞或人身傷亡事故，為綜合機械化采煤工藝提供了更為可靠的技術支持，同時為礦井的安全生產構筑起一道牢固的安全防線。并在鶴壁煤業(yè)公司蘇家溝煤礦1603綜采放頂煤工作面進行了多次的試驗和應用，取得了較好的社會和經濟效益，保證了采煤工作面安全、高效、穩(wěn)定地生產。

2 分析問題

該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置主要是為了解決采煤工作面檢修、維護期間，液壓支架中部操作閥手把因無閉鎖裝置誤動作造成的各種問題，主要有以下特點：

（1）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置利用物理定位技術，從根本上解決了采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動作這一問題，從而大大降低因操作閥手把誤動作造成的設備的損壞及人員傷亡等問題。

（2）該新型液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置工作原理簡單，結構便于裝拆和運輸，該新型液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置使用起來比較方便。

（3）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置的使用成本低廉，效果顯著。

3 解決問題

3.1 礦井及工作面概況

斜井—立井混合式開拓方式是老石旦煤礦井田開拓方式，該礦目前主采北三采區(qū)的16#煤層，在12#煤層已經封閉完畢，16#煤層布置兩個綜放工作面。 礦井采用中央分列式通風，全礦有4個井筒，主、副井、北三風井進風，回風立井回風。2014年6月煤炭科學研究總院重慶研究院鑒定該礦自燃傾向等級鑒定結果為12#、16#煤層均為Ⅱ類自燃煤層；最短自然發(fā)火期分別為12#煤層：59天、16#煤層：63天。2014年礦井瓦斯等級鑒定的礦井瓦斯絕對涌出量為5.49m3/min，礦井相對涌出量2.07m3/t，屬瓦斯礦井。

該礦031604綜放工作面位于北二16#運輸下山左翼，其西北為北二16#運輸下山，東北、北西為未開采區(qū)。工作面走向長：1050m，傾斜長：246m，煤層傾角：5°，煤層密度1.55t/m3，煤層厚度：8.8m，機采高度3m，放頂煤高度5.8m，采放比為1∶1.93，采煤機截深為0.6m，日循環(huán)個數(shù)2個，月進度40m，工作面最大月產量為12.5萬t。采用走向長壁后退式綜合機械化放頂煤采煤方法，全部垮落法充填采空區(qū)。

3.2 理論基礎

在采煤工作面停止生產或檢修、維護期間，液壓支架處于靜止狀態(tài)，為了保障在此期間液壓支架不被行人、物體誤碰誤撞操作閥手把，造成支架誤動作的問題，特制定了能夠控制此項問題的閉鎖裝置。由于液壓支架中部的操作閥手把為單項單列，而操作閥手把的可拉動范圍為向左或向右撥動，中間位置為靜止狀態(tài)，根據(jù)操作閥手把的這一物理特性，結合井下檢修、維護期間的實際需求，特發(fā)明了解決該問題的閉鎖裝置。該閉鎖裝置主要采用了物理定位技術，在液壓支架中部操作閥手把上下兩端分別裝設固定鋼板，以操作閥手把靜止狀態(tài)的位置為中心點在上、下兩端的鋼板上標記，在標記點左右各留5mm的間距進行再次標記，對上下兩塊鋼板標記的外側兩個點進行打眼，期間制作一個φ12mm的“U型”鐵質插拔桿，自操作閥手把上方的鋼板垂直兩孔插入，直至插入底部的鋼板兩孔，這樣就可以將液壓支架操作閥手把在采煤工作面檢修、維護期間，保持液壓支架的靜止狀態(tài)，這就是新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置工作原理的理論基礎和依據(jù)。endprint

3.3 工作原理

首先加工兩塊規(guī)格為長度為150mm、寬度為70mm、厚度為5mm的鐵板，并在相同的位置上鉆兩個間距為30mm、φ20mm的圓孔如圖4所示；然后再加工一個“U型”插銷，插銷的規(guī)格為長度680mm，半弧，插銷材質選擇φ12mm的鋼筋如圖5所示；最后將加工好的兩塊鐵板安裝到操作閥手把上下兩端如圖6所示，將“U型”插銷對準鐵板上的兩孔插入，“U型”插銷下端正好插入底部鐵板兩孔內如圖7所示，這樣就可以將液壓支架中部的操作閥手把進行了物理定位，及時有行經路過該操作閥手把區(qū)域附近的工作人員，誤碰誤撞操作閥手把，由于閉鎖裝置的應用，操作閥手把牢牢地被閉鎖裝置固定在限制區(qū)域內，無法進行誤動作，這樣就避免了采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動作造成的支架動作出現(xiàn)的危險因素，避免了采煤工作面設備損壞及人身傷害。如此就可以達到防止液壓支架操作閥手把誤動作的目的。

新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置在采煤工作面檢修、維護期間應用時的注意事項：

（1）新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置原則上在每一臺液壓支架中部布置一個，這樣能夠從源頭上很好地控制采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動作的問題。

（2）新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置應該安排專人對該裝置進行定期檢查，發(fā)現(xiàn)該裝置有故障或損壞無法正常使用，必須立即進行更換，確保該閉鎖裝置能夠正常發(fā)揮作用。

（3）應該對新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置進行掛牌管理，在管理牌上寫明安放時間、負責人姓名等內容，并建立規(guī)范的管理臺賬和記錄。

（4）加強員工安全教育力度，使員工都能夠做到愛護新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置，嚴禁閑雜人員移作他用或者損壞該閉鎖裝置，應該建立嚴格的獎懲制度，對破壞新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置的人員進行嚴懲。

（5）新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置必須便于安裝和拆卸，且不用的時候，必須放置在妥善區(qū)域，防止該閉鎖裝置丟失或被工作面煤塵掩埋。

（6）損壞的新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置應該及時回收上井進行維修，嚴禁在井下亂扔亂放。

4 應用案例

蘇家溝煤礦1603綜放工作面自2015年10月份進行回采以來，采煤工作面液壓支架時常因為行進間的操作工人誤碰誤撞，導致支架頂梁液壓泄液，支護位置偏移、下沉，造成頂板漏頂壓垮刮板輸送機，不僅容易造成機電設備的損壞，甚至造成人身傷害事故，嚴重制約著礦井的安全生產，后來在031604綜放工作面試驗并使用了新型高負壓下放水裝置，先后在該工作面共安裝了158臺（每部液壓支架安裝一臺），使用了新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置后，經過監(jiān)測人員兩個個多月的觀察發(fā)現(xiàn)該采煤工作面液壓支架操作閥手把誤動作造成的各類問題一直沒有出現(xiàn)過，由此可見使用了新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置對采煤工作面的安全生產提供了可靠的保障。

5 結語

（1）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置結構簡單，操作簡便，易上手，井下采煤工作面操作人員無需專業(yè)學習即可上手。

（2）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置在使用過程中，能夠大大降低井下采煤工作面操作人員因設備誤動作造成的人員傷亡的概率。

（3）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置工作原理簡單，結構便于裝拆和運輸，使用比較方便。

（4）新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置便于生產和使用。

（5）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置結構簡單，成本低廉，使用效果顯著。

（6）新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置具有很好的互換性能，對損壞的零部件可以及時進行更換和維修，使用壽命長。

（7）該新型防止液壓支架操作閥手把誤動作的閉鎖裝置可重復使用，所以會明顯地降低使用成本。

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