路召勤
淮河能源集团顾北煤矿综采二队,安徽淮南 232001
摘要：随着煤炭开采深度的增加，工作面地质构造趋于复杂，矿压显现更加突出。主要表现为：工作面前方直接顶破碎严重，顶板压力增大，两巷端头维护困难等，直接影响矿井的生产安全。在分析采煤工作面液压端头支架使用过程中，受回采作业现场实际的影响及存在的问题，提出的改进方案及研制出了一种新型的端头支架牵引装置，本文详细论述了这种装置的研制背景、工作原理及实际生产应用过程中的改进效果。
关键词：液压端头支架；自移牵引装置；研制应用及改进
引言
采煤工作面端头是连接回风巷和运输巷的关键部位，担负着煤炭、物料运输，进回风、行人等任务。此处控顶面积大，并且在掘进两巷时曾受一次压力重新分布的影响，同时由于巷道支护初撑力一般都很小，直接顶经过了一次松动下沉，顶板遭到破坏，特别在工作面超前支承压力作用下，顶板大量下沉。再加上机头、机尾和其他设备体积大，在移动这些设备时，又必须反复支柱撤柱，使顶板更加破碎，给该处的顶板管理带来了极大的困难。因此，采煤工作面两个端头处最容易发生冒顶事故，是采煤工作面事故率最高的地点。在煤矿回采作业过程中，为更好地管理工作面上、下出口安全通道，现在多采取加装端头支架的方式管理顶板，并与工作面运输机通过逐一对应的推拉装置实现铰接、拉移，从而在推拉运输机、支架的同时，实现对顶板安全管理，保证正常回采推进。
1方案研制背景
1.1煤矿新版安全生产标准化要求
（1）工作面安全出口畅通，人行道宽度不小于0.8m，工作面安全出口高度不低于1.8m；出口20m向外高度不低于2.0m。
（2）综合机械化采煤工作面安全出口通风断面不得低于10㎡。
1.2 上、下顺槽压力大
在采煤工作面回采过程中，受沿空巷道及顶板破碎等回采因素影响，两顺槽压力显现明显，巷道围岩变形位移量大，运输机机头、机尾处行人通道不足,人员通行不畅，不符合要求；且胶带机顺槽因巷道变形位移量大，导致工作面运输机头与转载机尾搭接点尺寸不好控制，影响正常出货。
2 需要解决的技术问题
为保证正常生产，确保搭接点出煤的正常及上、下出口行人通道畅通。结合工作面现场实际，需在靠近工作面运输机尾位置，拆除一节中间溜槽，从而保证了采煤过程中，能更好地上、下调节控制运输机，但溜槽拆除后，导致工作面机尾最后一台端头支架无法随运输机正常牵引拉移，为此我们设计、安装了一个牵引装置，并与运输机机尾推移梁进行生根固定，从而有效地解决了这一问题。
3端头支架自动牵引装置的结构和工作原理
（1）端头支架牵引装置采用δ=50㎜钢板焊接加工(加工尺寸如下图所示)。
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（2）牵引装置焊接加工好后，利用运输机尾推移梁上的Φ64mm销轴孔作为连接固定点，采用3根M60×250mm的缝合螺栓与运输机机尾推移梁固定成一个整体。
（3）牵引装置在运输机尾推移梁上生根固定后，利用卸扣与转载机链条加工好的牵引链，与老塘侧待牵移端头支架进行连接，即可实现支架的牵引目的。
（4）为确保牵引装置的使用效果，在该装置靠近煤壁侧，焊接一个运输机链环，用卸扣、转载机链条与运输机尾推移梁进行二次生根固定，增大牵引装置在支架牵引拉移时的受力强度。
4现场使用效果检验及改进
该牵引装置受材料限制，采用δ=50㎜钢板焊接加工，使用过程中存在问题是受钢板强度限制，在拉移端头支架过程中存在受力变形的问题，而且在牵引支架前须做好支架底座前方积货的及时清理，以降低支架拉移时的阻力。所以为提高强度，后期做出如下改进：
（1）改进方案（如下图示）：运输机入井前，在地面机修中心厂房，采用一根长800mm、δ=100㎜的废旧运输机尾推移梁与在用机尾推移梁进行整体焊接加工，以增大牵引装置的抗拉强度。
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（2）牵引装置焊接加工好后，考虑到生根固定需要，靠牵引侧预先加工成厚度为70mm尺寸，再利用转载机链条加工好的牵引链，采用32t卸扣分别与运输机尾及老塘侧待牵移端头支架的推拉杆进行连接，即可实现支架的牵引目的
5牵引装置的研制特点及安全效益
（1）该牵引装置地面焊接加工，井下现场安装、使用、拆解较简单，生根固定牢靠，解决了端头支架牵引的难题。保证了采煤过程中，能更好地实现工作面上、下调节控制运输机，确保了搭接点出煤的正常及上、下出口行人通道畅通。
（2）因工作面机尾多保留了一台端头支架，增大了回风顺槽顶板支护强度，同时也减少了回风隅角的充填断面，节省充填作业过程中人力、充填编织袋等物料的损耗，在保证安全的前提下，降低了现场工人的劳动强度。
(3)增加该端头牵引装置强度后，支架牵引、生根固定牢靠，既达到了工作面端头支架牵引的使用效果，又解决了工作面拉移端头支架使用过程中，因强度不够造成的牵引装置受力变形问题，值得综采工作面进一步地推广应用。
6 牵引装置需进行优化改进的建议
因工作面回风顺槽出口受采动压力影响，断面变形量大，牵引装置在拉移端头支架过程中容易钻底，拉移不顺畅，后期可考虑在牵引装置前后改造焊接成滑靴型底座，以增加拉移的顺畅性。
7 结束语
采煤工作面端头两巷的管理是采煤工作的重要组成部分，是通向采煤工作面的咽喉之地，它直接影响着采煤工作面的安全生产。我们在工作中由于采用该项改进技术，确保了行人通道畅通，有效降低了工人劳动强度，为安全生产进一步筑牢根基，值得综采工作面进一步地推广应用。
参考文献：
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