针对液压自动迈步式上梁器的研制

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1、2012年第2期中州煤炭总第194期液压自动迈步式上梁器的研制刘会东，于明献，张建强，何鑫(郑煤集团公司米村煤矿，河南新密452394)摘要：郑煤集团公司米村煤矿炮掘工作面放炮后临时支护原采用传统的人工上梁方式，存在顶煤冒落的安全隐患。通过对架棚巷道支护工艺的分析研究，米村煤矿研制出一种新型矿用u型钢前探梁支护装置——液压自动迈步式上梁器。对该装置设计方案进行了分析，对其工作原理进行了介绍。平地试验及井下推广使用情况表明，该装置可消除以往架棚工艺环节中的弊端，其使用效果良好。关键词：u型钢；上梁器；临时支护中图分类号：TD353文献标志码：B文章编号：

2、1003—0506(2012)02—0021—02郑煤集团公司米村煤矿煤岩巷掘进工作面普遍有效使用断面，阻碍巷道内通风、行人、运料等需要。采用U型钢支护，随着煤矿支护理念的不断更新，镶嵌式由于前移不便，不能实现完全自动化；而悬挂大型号u型钢支护已在该矿得到了推广应用。但式能充分利用巷道内剩余断面，节省钢材消耗。是，炮掘工作面放炮后临时支护采用传统的人工上梁方式，这就造成了放炮后上梁时存在顶煤冒落的安全隐患，不但增加了掘进工作面人员配备，而且增大了职工劳动强度。通过对架棚巷道支护工艺的分析研究，米村煤矿吸取其他各类前探梁的优点，结合现场实际经验，研制出一

3、种新型矿用U型钢前探梁支护装置。平地试验及井下试用表明，该装置能较好地消除以往架棚工艺环节中的弊端。图1上梁器结构示意1上梁器设计分析1．1整体结构设计1．3动力选择上梁器支架结构设计应符合煤矿井下需用设备该上梁器在动力选择上综合考虑井下现有动力的相关要求，支护强度能够适应现场围岩和顶板条系统，最大限度减少二次投入。米村矿井下常用的件变化，要确保上梁装置快速、灵活移动，并要保证动力系统有压风系统和电力系统，在设计初期选择自身结构的稳定牢固，实现自动化动力源，必须充分了80型液压泵提供动力，但液压泵体积及质量大，考虑井下现有系统，提高动力系统的适应性，上

4、梁器配套设施较多，且移动不便，在随工作面延伸过程中要实现完全自动化。基于上述理念设计的上梁器如需多次进行前移，在本套系统中使用性较差。米村矿井下有完善的压风管路系统，为适应掘图1所示。1．2固定结构选择进需要，工作面掘进工程中压风管路随时向前延伸，而气动液压泵体积小，质量轻，移动灵活方便，工作固定结构一般有支撑式、悬挂式、镶嵌式等几种常见形式。为便于在井下狭小固定巷道内移动，首可靠，安全性能高，利于设备的前移及维护。由图1可知，上梁器前臂梁的运行轨迹为一弧先排除支撑式结构，因支撑式结构大大减小了巷道形，其支撑力计算可取有代表性的3处：最低处受力、水平位

5、置受力、最高处受力。最低处与水平位置收稿日期：2011—09—24支撑力只需考虑支撑u型钢梁质量，最高处支撑力作者简介：刘会东(1969一)，男，河南商水人，工程师，1990年毕业于焦作矿业学院，现任郑煤集团米村煤矿副总工程师兼开拓掘进科要大于顶板破碎带压力，支撑力分析如图2所示。科长。G。为前臂梁所受重力，G：为前臂梁托起的U·21·受一前一一：㈣㈤刖㈩一被一脚鲫L可求水出麓平F位2=置1受28力8N分。析根如据图刀刚口肌⋯黜‘时提供的推力即薹缸所c64895NiV=FJsin。~=一一一一一一一一一一一2工作原理液压自动迈步式上梁器(下转第79．2

6、2·2012年第2期石教武，等：边角煤柱开采中整体顶梁悬移支架的应用总第194期(5)拉移过程中要及时把铺设在巷帮的输送机(4)快速。采用传统的输送机延伸方法延伸电机上的电缆松开，施工人员要前后兼顾，做好自主100m长输送机机头解体、搬运、安装要占用1班时保安工作。间，全部工作完成需要2班时间，而采用新的输送机延伸技术，只需要1班时间，可节省一半时间。6取得的效果(5)高效。采用传统的输送机延伸技术，需要2(1)工作面仅用2h就完成了采面支架对接工班时间，每班需要5O人，共需要100人参与。而采作，且设备运转正常，工作面一次性对接成功，充分用新的输送机

7、延伸技术，减少了输送机机头解体、人证明了对接工艺及对接方法、对接步骤及所采取的工搬运、组装环节，只需要1班时间50人参与，同时措施在技术上可行、经济上合理。降低了职工的工作量和劳动强度。(2)]二作面的成功对接对类似条件下采煤工作(6)经济。28煤柱工作面平均每班生产原煤面的设计、回采提供了借鉴经验和工作思路，具有较350t，每吨利润按100元计算，采用新的延伸技术后好的经济、技术效益。每次可为矿增收利润3．5万元。另外采用整体搬运(3)安全。新的延伸技术机头拉移采用机械方便于设备的维护和保养。法，不需要人工搬运大件，拉移过程中有专人把守，(责任编辑：

8、刘光雨)提高了搬运的安全性。(上接第22页)主要是针对u型钢支架研制的，管路杂乱问题。以上改进