液壓自動(dòng)邁步式上梁器的研制

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1、2012年第2期中州煤炭總第194期液壓自動(dòng)邁步式上梁器的研制劉會東，于明獻(xiàn)，張建強(qiáng)，何鑫(鄭煤集團(tuán)公司米村煤礦，河南新密452394)摘要：鄭煤集團(tuán)公司米村煤礦炮掘工作面放炮后臨時(shí)支護(hù)原采用傳統(tǒng)的人工上梁方式，存在頂煤冒落的安全隱患。通過對架棚巷道支護(hù)工藝的分析研究，米村煤礦研制出一種新型礦用u型鋼前探梁支護(hù)裝置——液壓自動(dòng)邁步式上梁器。對該裝置設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析，對其工作原理進(jìn)行了介紹。平地試驗(yàn)及井下推廣使用情況表明，該裝置可消除以往架棚工藝環(huán)節(jié)中的弊端，其使用效果良好。關(guān)鍵詞：u型鋼；上梁器；臨時(shí)支護(hù)中圖分類號：TD353文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1003—0506(2012)02—002

2、1—02鄭煤集團(tuán)公司米村煤礦煤巖巷掘進(jìn)工作面普遍有效使用斷面，阻礙巷道內(nèi)通風(fēng)、行人、運(yùn)料等需要。采用U型鋼支護(hù)，隨著煤礦支護(hù)理念的不斷更新，鑲嵌式由于前移不便，不能實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化；而懸掛大型號u型鋼支護(hù)已在該礦得到了推廣應(yīng)用。但式能充分利用巷道內(nèi)剩余斷面，節(jié)省鋼材消耗。是，炮掘工作面放炮后臨時(shí)支護(hù)采用傳統(tǒng)的人工上梁方式，這就造成了放炮后上梁時(shí)存在頂煤冒落的安全隱患，不但增加了掘進(jìn)工作面人員配備，而且增大了職工勞動(dòng)強(qiáng)度。通過對架棚巷道支護(hù)工藝的分析研究，米村煤礦吸取其他各類前探梁的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，研制出一種新型礦用U型鋼前探梁支護(hù)裝置。平地試驗(yàn)及井下試用表明，該裝置能較好地消除以往架棚工

3、藝環(huán)節(jié)中的弊端。圖1上梁器結(jié)構(gòu)示意1上梁器設(shè)計(jì)分析1．1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．3動(dòng)力選擇上梁器支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合煤礦井下需用設(shè)備該上梁器在動(dòng)力選擇上綜合考慮井下現(xiàn)有動(dòng)力的相關(guān)要求，支護(hù)強(qiáng)度能夠適應(yīng)現(xiàn)場圍巖和頂板條系統(tǒng)，最大限度減少二次投入。米村礦井下常用的件變化，要確保上梁裝置快速、靈活移動(dòng)，并要保證動(dòng)力系統(tǒng)有壓風(fēng)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)初期選擇自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定牢固，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化動(dòng)力源，必須充分了80型液壓泵提供動(dòng)力，但液壓泵體積及質(zhì)量大，考慮井下現(xiàn)有系統(tǒng)，提高動(dòng)力系統(tǒng)的適應(yīng)性，上梁器配套設(shè)施較多，且移動(dòng)不便，在隨工作面延伸過程中要實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化?；谏鲜隼砟钤O(shè)計(jì)的上梁器如需多次進(jìn)行前移，在本套系統(tǒng)中使用

4、性較差。米村礦井下有完善的壓風(fēng)管路系統(tǒng)，為適應(yīng)掘圖1所示。1．2固定結(jié)構(gòu)選擇進(jìn)需要，工作面掘進(jìn)工程中壓風(fēng)管路隨時(shí)向前延伸，而氣動(dòng)液壓泵體積小，質(zhì)量輕，移動(dòng)靈活方便，工作固定結(jié)構(gòu)一般有支撐式、懸掛式、鑲嵌式等幾種常見形式。為便于在井下狹小固定巷道內(nèi)移動(dòng)，首可靠，安全性能高，利于設(shè)備的前移及維護(hù)。由圖1可知，上梁器前臂梁的運(yùn)行軌跡為一弧先排除支撐式結(jié)構(gòu)，因支撐式結(jié)構(gòu)大大減小了巷道形，其支撐力計(jì)算可取有代表性的3處：最低處受力、水平位置受力、最高處受力。最低處與水平位置收稿日期：2011—09—24支撐力只需考慮支撐u型鋼梁質(zhì)量，最高處支撐力作者簡介：劉會東(1969一)，男，河南商水人，工程師，1

5、990年畢業(yè)于焦作礦業(yè)學(xué)院，現(xiàn)任鄭煤集團(tuán)米村煤礦副總工程師兼開拓掘進(jìn)科要大于頂板破碎帶壓力，支撐力分析如圖2所示?？崎L。G。為前臂梁所受重力，G：為前臂梁托起的U·21·受一前一一：㈣㈤刖㈩一被一腳鯽L可求水出麓平F位2=置1受28力8N分。析根如據(jù)圖刀剛口肌?黜‘時(shí)提供的推力即薹缸所c64895NiV=FJsin。~=一一一一一一一一一一一2工作原理液壓自動(dòng)邁步式上梁器(下轉(zhuǎn)第79．22·2012年第2期石教武，等：邊角煤柱開采中整體頂梁懸移支架的應(yīng)用總第194期(5)拉移過程中要及時(shí)把鋪設(shè)在巷幫的輸送機(jī)(4)快速。采用傳統(tǒng)的輸送機(jī)延伸方法延伸電機(jī)上的電纜松開，施工人員要前后兼顧，做好自主1

6、00m長輸送機(jī)機(jī)頭解體、搬運(yùn)、安裝要占用1班時(shí)保安工作。間，全部工作完成需要2班時(shí)間，而采用新的輸送機(jī)延伸技術(shù)，只需要1班時(shí)間，可節(jié)省一半時(shí)間。6取得的效果(5)高效。采用傳統(tǒng)的輸送機(jī)延伸技術(shù)，需要2(1)工作面僅用2h就完成了采面支架對接工班時(shí)間，每班需要5O人，共需要100人參與。而采作，且設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工作面一次性對接成功，充分用新的輸送機(jī)延伸技術(shù)，減少了輸送機(jī)機(jī)頭解體、人證明了對接工藝及對接方法、對接步驟及所采取的工搬運(yùn)、組裝環(huán)節(jié)，只需要1班時(shí)間50人參與，同時(shí)措施在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理。降低了職工的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。(2)]二作面的成功對接對類似條件下采煤工作(6)經(jīng)濟(jì)。28煤柱工

7、作面平均每班生產(chǎn)原煤面的設(shè)計(jì)、回采提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)和工作思路，具有較350t，每噸利潤按100元計(jì)算，采用新的延伸技術(shù)后好的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)效益。每次可為礦增收利潤3．5萬元。另外采用整體搬運(yùn)(3)安全。新的延伸技術(shù)機(jī)頭拉移采用機(jī)械方便于設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。法，不需要人工搬運(yùn)大件，拉移過程中有專人把守，(責(zé)任編輯：劉光雨)提高了搬運(yùn)的安全性。(上接第22頁)主要是針對u型鋼支架研制的，管路雜亂問題。以上改進(jìn)