于江海(淮南矿业集团新庄孜矿)
摘要:该网架的成功应用,为大倾角工作面两立柱支架安全防护问题提供便利。井下操作方便,不用重复挂网、去网,防护网固定,使作业时间缩短,作业人员安全也得到保证,保证了矿井大倾角工作面的安全生产和工效的提高。
关键词:网架设计应用
1两立柱支架概述
ZY5000/11/24型掩护式综采液压支架是根据我国薄煤层的地质条件,并针对淮南矿业集团谢一矿的具体使用条件和特殊要求,在吸收同类型支架优点的基础上设计、制造的一种新架型。该型支架与运输机、采煤机、过渡支架配套使用,可实现水平工作面或倾角小于35度的倾斜工作面薄煤层的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业,为减轻工人劳动强度,大幅度提高工作面单产,增加经济效益,实现安全生产提供了一种较为理想的综采设备。
该支架为两柱四连杆掩护式型式。两根立柱支撑顶梁,主要承受顶板的垂直压力;同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构,来承受支架所受的水平力和侧向力;顶梁和掩护梁之间通过平衡千斤顶相连使顶梁处于平衡状态。顶梁和底座分别预设防倒、防滑连接耳座以供连接防倒防滑装置;该支架支撑能力大,切顶与防护性能好,支架纵横稳定性强。
2支架的特点
ZY5000/11/24型液压支架主要由金属结构件、液压系统和防倒、防滑装置三大部分组成。
主要特点是:①两柱支撑,实现了薄煤层支架较大的调高范围,提供了较大的前部作业空间,切顶性能较好,初撑力占工作阻力的77.6%,同时前连杆采用双连杆,支架抗扭能力大。②工作面三机配套设备能力较大,而且推移千斤顶行程达900mm,配置800mm截深采煤机滚筒,可实现高产高效;
3两立柱支架的特殊性和安全事故的严峻性
两柱支撑,实现了薄煤层支架较大的调高范围,提供了较大的前部作业空间,切顶性能较好。但针对大倾角工作面,由于架前空间大,没有遮挡物,安全问题就显得非常严峻。2009年3月11日,淮南矿业集团新庄孜煤矿采煤四队在62114工作面回采时,因煤邦掉一个大矸孜滚过电缆槽飞矸造成一起伤亡事故。62114采面和采煤一队12月份将要回采的66210采面都是保护层工作面,工作面倾角都大,平均有33度,局部坡度达到37度,工作面地质构造复杂,断层多,飞矸、飞碳易伤人,而两个工作面使用的ZY5000/85/17支架和ZY500011/24支架是两个立柱的掩护式支架,没有遮挡点,人员在架前行走的安全很难保证。走架、割煤必须循环去网、挂网,去、挂防护网安全威协大,占用时间长,影响采煤进度,人员安全也难已保证。
4支架防护网架的设计与应用
我们充分的利用该支架的原有结构,给顶梁下方设计了一套挂防护网的网架。该网架长850mm,宽500mm,用Φ20的园钢焊接而成,用螺栓巧妙的连接在支架的顶梁上,连接简单,方便。防护网的规格为(长)5mx(宽)1.2m的菱型网,网眼设计为110mmx150mm,沿工作面倾斜方向挂设。防护网的位置:工作面在未低车前,防护网距立柱700mm,抵车后防护网距立柱1500mm。
防护网的吊挂:每架支架顶梁下前方用两块压板压在支架的柱窝销的孔中,后下方用M18x80螺栓连接在侧护板的耳朵孔里,网架的拉杆上穿有三个Φ36连接环,连接环带有拉链挂钩,用来吊挂防护网,拉杆上用22蛤蟆卡子来固定连接环的位置和拉杆的距离,防护网的下方用挂钩固定在电缆槽中。
该网架利用ZY5000/85/17及ZY5000/11/24支架的原有结构,前方用压板和M20的螺栓连接在顶梁上,后方直接用M20的螺栓把网架连接在顶梁上,连接方便,该网架用¢20的圆钢焊接而成,上面套有拉链环,挂网、取网省力方面,移架时拉链环在拉杆上自由移动,不用去网,拉杆上有档位,架移到位时,可以自动固定。保证了移车拉架挂网人员的安全。该网架结构简单,加工容易,井下操作方便。有效的解决了我矿大倾角工作面两个立柱在作业循环时要循环挂网、去网的问题。
5应用与推广
ZY5000/85/17(ZY5000/11/24)支架防护网网架的设计与应用。经过七个月的现场实践使用,该网架结构简单,加工容易,井下操作方便,不用重复挂网、去网,防护网固定,使作业时间缩短,作业人员安全也得到保证,保证了矿井大倾角工作面的安全生产。。
自采煤四队62114工作面使用后,没有出现一起安全事故,现在66210工作面及淮南矿业集团潘北矿已推广使用,创效益百万元以上。