单体液压支柱双钩防倒装置综合应用

刘涛

摘要：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以及大倾角或复杂煤层、重点地段的倒柱伤人。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。

关键词：单体支柱双钩防倒装置

1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：

1.1因炮崩和井下环境的影响，尼龙绳损耗较大。以岱河煤矿的Ⅲ531和Ⅲ3219两个工作面为例，两个工作面平均长度140m，每月消耗的尼龙绳都在50kg以上，而且尼龙绳损坏后，需要经常更换，管理难度大，一定程度上存在暂时无防倒装置的管理盲区。

1.2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。

1.3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。

1.4顶梁上钻孔个数少，位置不当；顶梁上虽然有孔，但因位置不当（在支柱定位处被柱帽挡住），造成防倒绳钩不能勾挂。

1.5顶梁上的钻孔未确定合理的尺寸和位置，使用过程中损坏较多。

1.6使用单钩防倒防倒装置能满足正常工作面的防倒要求，但是在大倾角或复杂煤层、重点地段需要加强防倒管理时存在较多隐患，各种因素导致单钩防倒装置失效会带来较大安全隐患。

2双钩防倒装置

为彻底解决单体支柱工作面的支柱防倒问题，针对以上使用过程中存在的问题进行了以下改进：

2.1采用新型双钩防倒链。双钩防倒链选用1t手动葫芦的拉链，截成900mm长，两端分别焊上防倒勾。将焊有防倒勾的钢链中间部分绕在单体柱脖上，并用卡子将其固定，支柱便产生两根相同尺寸的防倒链。然后,将两根防倒链分别挂于顶梁的梁孔里，以增强支柱的防倒效果。

2.2为解决顶梁上钻孔个数少，不够用，以及因位置不当，造成防倒绳钩不能勾挂的问题，在单体工作面顶梁适当位置打钩挂防倒绳梁孔：

2.2.1在铰接顶梁一面两侧的梁花上由距梁小头端500mm(支柱后定位，中定位时为300mm)、800mm处，另一侧400mm、700mm处加工4个φ8mm圆孔。这样改进后，保证了支柱防倒绳的勾挂，至少一个挂钩能挂在防倒孔内，另一个挂钩可根据实际情况挂在顶网上。

2.2.2在3.3m长的Π型钢梁的一面、不同侧的梁花上，由Π梁一头距端面300mm、1300mm、2000mm、3000mm处的梁花上，另一侧Π梁一头距端面200mm、1000mm、2300mm、3100mm处的梁花上贴Π型钢梁侧面各钻4个φ8mm的圆孔（共8个）。

2.2.3为解决防倒绳钩刚度不够、加工不规范和使用过程中易滑脱、拉直的问题，考虑防倒绳钩采用φ6mm的钢筋加工的圆弧接两直边型钩，圆弧为60°，圆弧半径为20mm，两直边长30mm，两直边采用内收角式，内收20°；防倒绳钩系φ6mm细钢丝绳一端圆弧钩要闭合，防止使用中脱绳。

2.2.4为杜绝防倒链与挂钩之间的脱落，采用气焊将防倒链与挂钩直接焊接严实。

2.2.5为解决顶梁上的钻孔使用过程中强度低、易损坏的问题，考虑在不影响顶梁强度的情况下，选择在距梁花最外端7mm处打孔。

2.2.6为防止加工梁孔的梁花破损，在打孔处的梁花上焊一10mm长的φ6mm弧形钢筋，增大挂钩孔的强度。

3使用效果

岱河煤矿从2008年6月开始投入使用这种双钩防倒装置。实践证明，采用选用1t手动葫芦的拉链加工防倒链一次投入可使用3年左右，大大节约了生产成本。手动葫芦的拉链不易损坏，也免去了经常更换带来的不便，使用过程中避免了以往钢丝绳易造成毛刺等安全隐患。采用双钩防倒装置，有效避免了以往单钩防倒装置存在的管理上的盲区，而且防倒效果非常可靠，极大地提高了系统的安全性。通过在我矿的Ⅲ531和Ⅲ3219等工作面使用后，工作面的安全状况大大改善，有效的杜绝了单体支柱工作面的倒柱伤人事故。

4结论

通过对Ⅲ531和Ⅲ3219等工作面使用该项支柱防倒技术后，可以得出如下结论：

4.1成功解决了一直以来困扰单体支柱工作面的支柱防倒问题。

4.2通过对单体支柱工作面的所有支柱采取双钩防倒装置后，较以往使用单钩防倒更为牢靠，大大提高了单体支柱工作面的安全性。

4.3使用钢链代替钢丝绳和尼龙绳，操作上较方便，且安全牢固。

4.4对应该双钩防倒装置在梁花对应位置钻防倒孔，实现了防倒的闭合管理，规范了防倒链的悬挂位置。

4.5该项技术适用于铰接梁、π梁的工作面，具有广阔的推广前景和推广价值。

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]张荣立等.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社.2003.

[3]王怀珍.炮放工作面防柱技术[J].煤炭技术，2004（11）：100-101.

[4]王永顺，刘峰.单体支柱工作面防倒柱技术.煤.2007年（16）.