大采高综采液压支架组装工艺优化研究

大采高综采 液压 支架组装工艺优化研究

王志磊

（淮河能源控股集团 煤业公司 安装工程分公司，安徽 淮南 232001）

【摘 要】随着井工煤矿开采技术的提高，煤层开采厚度也在逐步增加，相应的对综采设备就提出了更高的要求。ZZ9200/24/50D、ZZ13000/28/65D、ZY10800/30/65D等一系列大采高液压支架相继投入使用，支架的组装安装速度一定程度上决定着煤矿生产接替。本文以ZY10800/30/65D型支架组装为例，从提高施工效率方面论述了在单组装点条件下组装工艺的优化措施，并对比两个组装点条件下的施工工艺，解决了在单组装点条件下施工效率不低于使用两个组装点的情况，为优化支架组装工艺提供了研究方向。

【关键词】液压支架组装;液压起吊架;单组装点;工艺优化改进

引言

在传统的大采高支架组装过程中，一般采用两套液压起吊架、两个组装点用来组装支架。根据谢桥矿2111（3）工作面实际情况，由于组装点车场较短，没有车辆调度空间，且第二个组装点为下坡段，下坡角度在6°，组装点距切眼口距离较短，没有打运空间，根据现场情况，在第二个组装点组装支架安全威胁大，且不利于支架安装，故采用1个组装点，利用1套液压起吊架来组装组装ZY10800/30/65D型支架。结合现场条件，通过研究分析，摒弃传统使用两个组装点组装支架的思路，通过现场组织、工艺优化等步骤，解决单组装点组装效率低、施工工序不便等问题。

1工艺优化方法

1.1、优化支架部件地面装车工艺

该套支架在地面解体为顶梁、立柱、底座、掩护梁四部分。结合现场情况，根据2111（3）轨顺无极绳打运条件，实施了将支架的两根立柱放置在支架顶梁上，分别使用40T锚链配合M20螺栓将其固定牢固在顶梁上的方式进行装车，减少装车数量及打运车数，提高了打运效率，为保证支架组装速度提供了很好的基础保障。

1.2、优化组装硐室设计

1.2.1、车场布置：在组装硐室组装支架时，一般需设置车场以方便排车，在传统的施工方法中，只在车场前后各设置道岔，在车场主道进行支架组装，副道用来排出空车，支架组装后的空车只能利用车场前后道岔进入副道，再加上支架安装后排出的空车，副道容易积聚空车，影响支架组装安全环境。为缓解排车压力，根据研究分析，设置了多道岔车场（图1），组装点组装后产生的空车能及时利用组装点前后道岔排入副道，缓解了车场压力，同时创造了支架组装时的安全环境。

1.2.2、组装点绞车布置：传统施工方法中，在支架组装时，组装硐室两端设置两部绞车用来打运支架部件车组装支架。根据现场情况，通过研究分析，为了减少人力投入及方便支架组装，将组装点段轨道角度上抬1°—2°，使轨道形成自外向里的一个缓慢下坡。因此，只在组装点外侧设置一部JH-14绞车用来打运支架部件配合支架组装就能满足要求（图1）。从而减少了人力投入，同时在支架组装时，也避免了人员躲避与绞车绳道的矛盾，加快了施工进度。

1.3、优化施工方法

1.3.1、组装过程中打运方式优化：传统组装支架过程中，利用绞车打运支架部件时，采用的是每钩打运一车，起吊后，空车打走的方式进行打运组装。通过现场研究分析，现场采用顶梁车和底座车一起打运，立柱起吊后直接进行组装，减少打运环节，提高了组装效率。

1.3.2、支架重心稳定装置的优化使用：原有的支架重心稳定装置与支架掩护梁高度不符，需在装置与支架掩护梁之间加几块道板才能保证支架重心稳定。根据现场实际情况，确定好支架掩护梁组装后高度以后，重新设计加工与该套支架高度相符的支架重心稳定装置，在支架掩护梁组装后，将该装置人工推至掩护梁下方，并与支架车连接，支架掩护梁下平面与重心稳定装置上支撑面直接接实，无需再加设道板，确保了支架重心稳定，支架重心稳定装置跟随支架车打运，确保了打运安全可靠，该装置在使用时方便易操作，减少了在装置与支架掩护梁之间加设道板的环节，提高了支架组装效率。

1.3.3、起吊支架销轴方式的优化使用：原有组装支架顶梁销轴时，采用人工使用棕绳通过挂在起吊架上的1t小滑车拴挂支架销轴，待支架顶梁销孔对正后，人工拉棕绳，将支架销轴吊起至组装高度后进行组装。现在通过研究调查，使用两台1t风动葫芦分别挂在支架两侧的起吊架横梁上，通过使用销轴起吊装置与支架销轴连接，同时风动葫芦拴挂销轴起吊装置，待支架顶梁销孔对正后，人员操作风动葫芦将销轴起吊至组装高度进行组装，节省劳动力，且避免了销轴起吊脱落伤人的安全隐患，同时提高了组装效率。

2工艺优化改进前后安全、效益分析比较

2.1、工艺改进前

2.1.1、职工劳动强度大，打运车数多，操作过程复杂；组装程序步骤多，需用大量人力物力。

2.1.2、经济效益差，由于采用两个组装点进行组装，前期需要投入人员进行卧底、刷帮，确保有两个起吊架硐室；人员及设备投入多，采用两个组装点进行支架组装时，每个组装点都需要6—7名施工人员，且需投入两套液压起吊架。

2.2、工艺改进后

2.2.1、降低了职工劳动强度，节省了劳动力，减少打运车数，提高了打运安全效率；组装过程中减少了打运环节，提高了组装效率。

2.2.2、增加了经济效益，直接消除了第二个组装点卧底、刷帮、打起吊点的成本约10万元；节省了组装过程中的人力投入，只需投入6—7人便可进行组装支架，比使用两个组装点节省至少6人，按每小班组装2架计算，谢桥矿2111（3）工作面共需安装支架132架，共需66个小班，按每工400元计算，节省劳动力成本约66×6×400=158400元，效益显著。

3 推广应用及改进措施

3.1、推广应用

通过组装工艺优化设计，在谢桥矿2111（3）工作面支架组装过程中，极大的简化了组装程序，大大节约了人力成本，简化了大型液压支架的组装程序步骤，避免了一些极易产生安全威胁的操作程序，降低了职工劳动强度，大大提高了施工的安全系数，施工方案优化后，每小班组装支架由原来的4架提高到6—7架，效率与采用两个组装点组装支架等同，有效的保证了综采工作面支架安装期间的支架供应，确保了谢桥矿正常的生产接替。按照此方法，在后来的张集矿1311（3）工作面组装支架时，保证了每小班组装6架的组装效率。总之，其在安全、经济效益上的作用是显而易见的，为以后的大型支架组装积累了很好的经验。

3.2、可改进的地方

可适当增加车场的长度，方便存放支架部件车及组装好的支架车，确保不影响支架组装进度。

4 结束语

单组装条件下的支架组装工艺是在现场条件不具备使用两个组装点的情况下而进行研究设计的，通过优化工艺，使其施工效率相同或略有提高，为下一步减少组装硐室刷扩，使用单组装点组装支架提供了很好的经验支撑。

参考文献：

【1】《谢桥矿2111（3）工作面设备安装安全技术措施》，安装工程分公司

【2】李金兵，淮南矿区大采高液压支架快速组装安装技术，煤矿现代化，2014（6）

【3】于洪，刘世峰，王中州，综采工作面液压支架组装流程程序优化分析【J】，煤炭工程，2010（11）

作者简介：王志磊(1985- )男，河南洛阳人，工程师，2008年毕业于河南理工大学，现工作于淮河能源控股集团煤业公司安装工程分公司，从事煤矿综采工作面设备安装拆除工作。