1、問題的提出
某公司在開采14#層422盤區(qū)82203薄煤層綜采工作面回采到520 m時,由于地質(zhì)原因,開采煤層由14#-3向14#-2過渡,兩層之間巖厚1.2 m—1.5 m,造成順槽底板與工作面底板有了高度差,因此綜采設(shè)備必須向上提升同樣的高度以適應(yīng)地形開采。但在設(shè)備爬高的同時導(dǎo)致了工作面配套設(shè)備SG2630/220型
刮板輸送機的機頭和機尾懸空,不能正常生產(chǎn),由此提出研制刮板輸送機液壓調(diào)高底座,解決此問題。
2、方案設(shè)計
2.1方案分析
通常解決此類問題是在刮板輸送機的機頭、機尾底座上制作多層墊塊,根據(jù)順槽底板與工作面底板高度差選擇墊塊適應(yīng)開采。
這種方式的優(yōu)點是,結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,成本低;缺點是適應(yīng)性差,調(diào)整高度極其不方便,推移困難。
從礦井具體生產(chǎn)、地質(zhì)條件出發(fā),合理利用礦上現(xiàn)有的材料和井下資源,提出了液壓千斤頂升降調(diào)高、工字鋼框架銷孔定位結(jié)構(gòu)方案。這種方式的優(yōu)點是,調(diào)高方便適用性強,移動性好,調(diào)整或移動省時省力效率高。雖然結(jié)構(gòu)較墊塊式復(fù)雜,但是大多數(shù)材料和構(gòu)件礦上有現(xiàn)成的,所以綜合比較優(yōu)勢大于不足。
2.2方案設(shè)計
2.2.1總體布置
根據(jù)工作面地質(zhì)變化情況和SG2630/220型刮板輸送機的機頭、機尾的結(jié)構(gòu)、尺寸、重量等,詞高支架布置4架,可調(diào)高度為lm~1.6 m,完全滿足了工作的需要。
機頭機尾各用2組支撐。這樣做的目的,一是減小體積減少單架重量,便于井下運輸和安裝;二是可以使機頭(尾)與過渡槽之間的角度可調(diào),即2組支撐高度可依據(jù)渡槽傾角各自確定高度,方便生產(chǎn)。安裝時,把推移部底座拆離機頭,把2架可調(diào)高底座放到兩者之間,支座的頂?shù)装迳纤虻穆菟ǹ追謩e和機頭架與推移部底座是對應(yīng)的,位置安放好后擰上螺栓緊固即可。這樣一來,機頭、機尾有足夠的支撐力,刮板輸送機與采煤機銜接匹配協(xié)調(diào)。
2.2.2總體設(shè)計
每組可調(diào)高底座主要由工字鋼框架、2個小型液壓缸和30 mm厚鋼板做成的頂板和底板組成。加工材料主要是30mm厚鋼板、11#工字鋼、10mm厚鋼板、∮50圓鋼、∮40圓鋼。為了保證在工作時的最大承重量即機頭(尾)加上剛好運送到懸空部分的煤的重量得到穩(wěn)定的支撐,所有角接接頭與工型接頭均采用雙面焊縫,并且在主要受力部位與易斷、易折部位焊接了筋板,可以全面保證調(diào)節(jié)支座的安全性能和使用壽命,見圖2。
2.2.3使用方法
由工作面乳化液泵為其提供動力源。液壓系統(tǒng)見圖4所示。以進(jìn)液為例,一個支座上2個液壓缸的2個進(jìn)液口通過一個三通連在一起(這樣可以保證給壓升降的同步性),出來一根液管連接到液控單向閥上,通過液控單向閥再連接到操縱閥上,最后連接到工作面的乳化液泵站上。
工作時,端頭支架推移千斤推動機頭推移部底座,由于可調(diào)高底座與整個刮板機頭已經(jīng)完全固定在一起,便可帶動整個刮板機機頭前進(jìn)。
3、使用效果
4組可調(diào)高底座已經(jīng)交付普采隊使用了4個多月,使用情況良好,沒有出現(xiàn)大的故障和安全性事故,期間更換了一次液壓管路。
由于材料和技術(shù)上的一些原因,我們并不能讓液壓支座在使用時向液壓缸持續(xù)性給壓。其工作方式是,在給壓之前拔出工字鋼上的連接銷,待油缸活塞桿上升到所需高度時,再插入連接銷,然后卸荷,完全由工字鋼框架來支撐整個機頭(尾)。這樣做固然可以極大地簡化液壓系統(tǒng)所需的控制元件(比如單向閥就可以省去)和提高使用的安全性,但也存在很大的缺陷,就是不能實現(xiàn)無級調(diào)高。工字鋼上有6個穿銷孔,與液壓缸活塞桿連接的調(diào)高護(hù)板上有4個穿銷孔,也就是說,他的可調(diào)高度是一些固定值,就有可能與所需高度存在一定高度差,但高度差值不大于150mm,實用中并不影響生產(chǎn)。
如果2層煤之間夾巖厚超過2m,不宜采用這種支撐方式。因為支撐越高,頭重腳輕的現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重,根基不穩(wěn),可能會引發(fā)故障。
總之,本裝置結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,雖然存在一些問題,但還是可以解決的,并不影響它的使用與推廣。