单体液压支柱防倒拉条的设计与应用

单体液压支柱防倒拉条的设计与应用

靖可

淮南矿业集团张集煤矿生产技术一科，安徽淮南232001

摘要：《煤矿安全规程》规定:所有支架必须架设牢固,并有防倒柱措施。单体支柱工作面支护密度大，部分支柱的损坏、失效造成的倒柱伤人等现场发生。本文根据工作面现场情况采用新设计的单体防倒拉条代替铁丝，设计出新型防倒绳,经实践证实,该防倒绳具有经济、省时、省力、安全的特点,具有一定的借鉴价值。

关键词：挑棚单体；铁丝；防倒拉条

目前，矿井下所使用的单体液压支柱，在使用过程中可能会因为漏液、卸载、损坏等原因促使活柱回收，导致支柱倒歪，出现砸伤人员，损坏设备等事故。因此煤矿安全规程明确规定：所有承载单体必须有可靠的防倒措施。如何采用更保险的防倒装置，有效解决倒柱伤人隐患，已成为单体支柱工作面安全工作的重点、难点，也是提高单体支柱工作面安全生产亟待解决的难题。

1概况

某综采工作面为煤层厚度为4.8～7.5m；煤层倾角11～22°，平均17°；工作面可采走向长1050m，倾斜长160m；采煤方法为后退式走向长壁综合机械化采煤法；上下顺槽为U型棚支护，回采期间需要提前改棚，将U型棚更改为架棚支护，确保超前支护到位。

2某工作面上、下顺槽超前支护形式

某工作面上、下顺槽超前工作面不少于10m范围内使用木棚替换U型棚，并用HDJA-800型铰接顶梁在其下挑走向棚支护。走向挑棚为HDJA-800型铰接顶梁一梁一柱；单体支柱为DW-25～45型单体液压支柱。

3支柱防倒现状

对单体支柱工作面支柱防倒，通常采用尼龙绳或钢丝绳配单体挂钩组成的单体防倒绳钩挂在顶网上或防倒孔来进行支柱防倒。该单体防倒装置实现了所有支柱均要有防倒设置的要求，而且操作较方便，一定程度上满足了部分工作面支柱防倒的要求。但在生产过程中出现如下问题：

首先是钢丝绳强度大，一般不容易损坏，但使用过程中经常磨损造成较多毛刺，容易扎伤工人，存在安全隐患，而且钢丝绳韧性较强，一旦绳卡松动就会造成挂钩和钢丝绳脱节，从而失去防倒作用。

其次存在防倒绳钩刚度不够或加工不规范，使用过程中易滑脱、拉直。以往仅使用绳卡将防倒绳与挂钩链接，在现场经常发生绳卡松动而造成防倒失效的现象。

4挑棚单体原有防倒措施

某工作面上、下顺槽超前支护挑棚单体一直采用的防倒措施是利用8#铁丝将单体上端头和生根牢固的顶板支护物捆绑牢固。但是这种防倒措施有以下几个缺点：

1）存在一定的安全隐患

①改棚工作劳动强度大，工作环境差，尤其是上风巷温度高，灰尘大，能见度低，使用铁丝，工人稍不留意就会容易刮伤身体，轻则皮外伤，重则戳破眼睛，甚至导致失明。

②由于要使用铁丝将单体头部和生根牢固的顶板支护物捆绑牢固，操作过程中需要职工登高作业，经常上上下下，职工存在跌落风险。

2）用铁丝防倒造成消耗铁丝量大，每次回收单体，一般都是直接剪断铁丝，再次支设单体很难复用废旧铁丝，8#铁丝成为一次性消耗品，增加了材料费用和生产成本。

3）使用铁丝防倒，显得比较散乱，影响工作面质量标准化。

4）废弃铁丝需要及时清理，增加一定工作量。

5新型挑棚单体拉条防倒装置的设计

5.1拉条防倒装置的结构组成

拉条防倒装置由一对1.6m长拉条通过螺栓连接组成。基本结构组成包括拉条、螺栓、螺帽。其中拉条是由长度1.6m的角铁制作的，角铁每隔130mm等间距挖长方形孔。如图1所示。

5.2防倒拉条的安装使用

拉条防倒装置是通过一对布满长孔的拉条将一组（3个）单体夹在中间，然后通过三对螺栓进行缝合，使单体在倾向、走向上都被固定不能倾斜，从而实现一组（3个）单体的整体防倒，而且相邻两组之间也是通过螺栓缝合连接的，不仅使整排挑棚单体连成一个整体，增强防倒强度，而且单体整齐成线，非常美观，有利于提高质量标准化水平。安装示意图如图2所示

5.3单体拉条防倒的优点

相比较原来的8#铁丝防倒，本设计的拉条防倒装置具备的优点有：

1)拉条防倒装置相比铁丝防倒整体性好，更加牢固可靠，防倒效果更好。

2)拉条加工非常简单，并且可以重复利用，这样大大减少了铁丝的使用和浪费，节约了材料成本，提高了经济效益。

3)减少了铁丝刮伤和登高作业带来的安全威胁，给安全生产多一份保障。

4)使用拉条防倒挑棚单体成一条直线，整齐美观，改善了工作环境，提高了质量标准化水平。

5.4拉条防倒装置的现场使用规定

1）每次使用前，需对待用拉条进行检查、确认；螺栓要定期润油，防止锈蚀。

2）防倒拉条成组安装，螺栓连接紧固、可靠。

3）改棚口处支设的挑棚单体不够拉条安装距离时，先使用防倒绳进行可靠防倒，待够拉条安装长度时，及时安装拉条。拉条安装牢固后，方可去除原防倒绳。

4）上下端头挑棚单体撤除前，先将单体使用防倒绳进行可靠防倒，然后方可卸除拉条。

6结语

根据现场实际情况，单体拉条防倒装置的使用不仅确保防倒效果更加可靠，同时减少了铁丝刮伤和登高作业带来的安全威胁，有效促进了安全管理水平。

另外经济效益明显，实践证明一个正常的普通工作面相比较下使用防倒拉条每年可节省材料费用近三万元。在经济效益上防倒拉条取得的效果较明显，大大减少了铁丝的浪费，起到了节支降耗的效用，同时也节省了人力，该项技术完全可以广泛推广应用于井下单体支护巷道；同时作为一名煤矿技术管理人员，我们要不断总结，不断创新，更好的为煤矿服务。

参考文献：

[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社.2004.

[2]王永顺，刘峰.单体支柱工作面防倒柱技术.煤.2007年（16）.