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摘 要：副井作为现代化煤矿的咽喉，是煤矿人员、物料、矸石打运的关键通道。工作面液压支架等大型设备同样需要通过副井罐笼进行下放。本文阐述了泊江海子矿113102首个工作面液压支架从副井下放的技术，叙述了其整个过程中技术、现场、流程等存在的问题及改进方法。
关键词：液压支架；副井；下放；改进
0 引言
泊江海子矿113102工作面液压支架分为中间架、端头架、过渡架三种，中间架共110架，每架重量为49.94t，采用直接装罐打运；端头架共6架，每架总重为52.56t，需拆除顶梁后装罐笼无轨拖车打运，最大重量为34.32t；过渡架共2架，每架总重为51.1t，需拆除顶梁后装罐笼无轨拖车打运，最大重量为34.45t。根据支架重量及尺寸分析，中间之架采用直接装罐为下放难点。针对此难点进行了一系列的准备，并针对存在问题进行了改进，同时摸索出了一些高效的工作方法。
1 准备工作
提升系统承载核算：（运输状态以最大重量72t计算，打运状态以53.5t计算）
（一）钢丝绳校核
升降物料时：Nmin=8.2-0.0005H=7.8
H---悬垂长度654m。
升降物料时：Q=（F×1000）/（ Nmin×g）- Q罐-Q绳
=（11993.8×1000）/（7.8×9.8）-55000-653.95×9.29×6
=65453.7kg=65.4t〉53.5t（支架打运最重状态）
（二）提升机校核
1、提升机静张力1500KN，
G=1500/9.8-55-53.5-（654-10.840*2）*9.29*6/1000=9.2t符合要求；
2、静张力差270KN，
端头架拆除顶梁打运重量为34.32t，配重17t进行打运；
过渡架拆除顶梁打运重量为34.45t，配重17t进行打运；
中间架整体打运重量49.94t，配重25t进行打运。
张力差都在27t内，符合打运要求。
3、摩擦衬垫许用比压2MPa
按最大提升重量53.5t计算比压为
u=（141.2*2-22.5）*1000/（5*6*4700）=1.84符合要求。
五、操车系统承载核算
按照端头架和过渡架拆除顶梁打运，中间架按整体打运状态进行核算，核算中间架。（中间架最重）
操车系统主要是针对锁罐摇台托爪进行受力校核及拖车托运支架进罐时摇台搭接机构的液压件承受力进行分析核算。
1、对油缸进行核算：
N =72tf，根据力矩平衡原理，T=21tf，即驱动油缸受力21tf，因驱动油缸前、后腔均连接液压锁，根据油缸缸筒面积可计算出驱动油缸后腔憋压为：10.98MPa。因油缸、油管耐压等级均大于32MPa，因此油缸处强度满足。
2、在此状态受力部件中，图中轴为最危险零件，现对轴进行受力分析并校核轴的强度。
当罐笼装卸重车时，此轴所受力均为剪切力，根据此轴材料特性，其许用剪应力[τ]=174MPa
当轴受剪时为2个断面同时受剪，此轴能承受最大剪切力为：
Tmax=A×[τ]=437.1KN
因此轴受力并非托爪所受直接的托罐力，需通过杠杆进行力的传递，现通过对托爪进行受力分析：
图中N为托爪承受的托罐力，根据力矩平衡原理，
有：400×N=240×T
则N=0.6T=262.2KN
由此可知，在罐笼停平时，单个托爪能承受的最大托罐力为262.2KN。
当井口拖车装载支架时，在车轮处拖车所需的支撑力按72t计算，当拖车后轮刚刚进入罐笼时，整体重量全部加载在一侧摇台托爪上。
φ50轴截面积A=1/4πD2 =1962.5 mm2
当轴受剪时为2个断面同时受剪，此轴能承受最大剪切力为：
Tmax=A×[τ]=682.9KN
根据力矩平衡原理，
有：400×N=240×T
则N=0.6T=409.7KN
由此可知，在罐籠停平时，单个托爪能承受的最大托罐力为409.7KN，双托爪托罐力819.4KN>72t，满足要求。
2、中间支架打运流程及注意事项
1、先在下井口窄罐侧下层装入一辆配重车，然后将上井口宽罐下层上提，并保证宽罐下层比正常停车位高出50mm左右，然后下口将另一辆配重车装入窄罐上层罐，同时上口开始装中间支架。
2、上井口中间支架装罐调整位置并锁支架：在罐笼内定位线处放置一根横向垫铁，支架拖车进入罐笼合适位置后，保证支架底座尾部边缘与定位线平齐；支架落实在道木上后，继续开动车辆，将支架前端落在垫铁上；车辆驶离支架后，用四个5t的手拉葫芦在罐笼两侧将支架固定牢靠。
3、支架下放到下井口：用1.5m/s的速度将支架打运到下井口。
4、下口罐位调整、锁罐并钢丝绳破劲（反开车）：宽罐到达下口后保证比正常罐位低300mm（若超出300mm，需调整罐位），调整到位后，将宽罐摇台锁定伸出，将宽罐罐笼锁死，然后反开车，破掉钢丝绳伸长的力（但不能全部破尽，必须保证使钢丝绳带劲，不能让所有重量全部压在摇台上）。
5、支架出罐：先拆除固定支架的四个手拉葫芦，然后在下口支架搬运车停放在支架架脚处，降下拖车底板使之低于支架垫放在道木上底座高度；缓慢将拖车倒入支架底座下靠近前端垫铁下，升起拖车底板连同支架一起升起；支架装车后，进行设备封车，打运完成。
3、支架下放改进及高效工作方法
1、针对副井操车摇台进行承载核算，并对摇台底座与支撑底梁之间进行焊接加固；将上下井口摇台后平台钢板由8mm改为16mm；并在钢板下方加固支撑梁；将摇台托爪受力转动销轴由带沟槽Φ40销轴改为Φ50直销轴，加强受剪切强度。
2、将井口液压支架经过的地面风道填实，保证支架行走安全。
3、罐笼内底板改为4个专为固定手拉葫芦使用的卸扣环。
4、在综机厂房模拟罐笼尺寸定位摆放液压支架，保证液压支架重心与罐笼中心偏差≤160mm，前后罐笼高度差≤50mm。
5、根据模拟定位在罐笼内将液压支架定位线和支架垫铁定位尺（焊接扁铁）固定好，保证入罐支架位置准确。
6、液压支架下放到下井口时，将原本需要二次到位后再锁罐，根据钢丝绳伸缩长度，信号工直接进行一次到位停罐后锁罐，节省了到位时间。
7、液压支架锁罐后将钢丝绳下放200-300mm（钢丝绳破劲，但不得全部破完，将罐笼全部重量压到摇台上），解除了大件出罐笼后钢丝绳反弹技术问题，释放了钢丝绳内力。
4 结语
针对泊江海子矿113102工作面液压支架副井打运的技术、现场准备工作，以及在打运过程中的经验总结，大大的提升了液压支架打运的安全及效率，为后期其他工作面设备打运工作奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]李炳文、万丽荣、柴光远.矿山机械.中国矿业大学出版社.2010.1.
[2]孙恒、陈作模、葛文杰.机械原理.西北工业大学机械原理及机械零件教研室.2006.5.
[3]王志勇、蔡琴芬等.煤矿专用设备设计计算.提升容器及窄轨运输设备.北京。煤炭工业出版社.1984.
[4]成大先主编.机械设计手册（1-5）北京.化学工业出版社.2008.
关键词：液压支架；副井；下放；改进
0 引言
泊江海子矿113102工作面液压支架分为中间架、端头架、过渡架三种，中间架共110架，每架重量为49.94t，采用直接装罐打运；端头架共6架，每架总重为52.56t，需拆除顶梁后装罐笼无轨拖车打运，最大重量为34.32t；过渡架共2架，每架总重为51.1t，需拆除顶梁后装罐笼无轨拖车打运，最大重量为34.45t。根据支架重量及尺寸分析，中间之架采用直接装罐为下放难点。针对此难点进行了一系列的准备，并针对存在问题进行了改进，同时摸索出了一些高效的工作方法。
1 准备工作
提升系统承载核算：（运输状态以最大重量72t计算，打运状态以53.5t计算）
（一）钢丝绳校核
升降物料时：Nmin=8.2-0.0005H=7.8
H---悬垂长度654m。
升降物料时：Q=（F×1000）/（ Nmin×g）- Q罐-Q绳
=（11993.8×1000）/（7.8×9.8）-55000-653.95×9.29×6
=65453.7kg=65.4t〉53.5t（支架打运最重状态）
（二）提升机校核
1、提升机静张力1500KN，
G=1500/9.8-55-53.5-（654-10.840*2）*9.29*6/1000=9.2t符合要求；
2、静张力差270KN，
端头架拆除顶梁打运重量为34.32t，配重17t进行打运；
过渡架拆除顶梁打运重量为34.45t，配重17t进行打运；
中间架整体打运重量49.94t，配重25t进行打运。
张力差都在27t内，符合打运要求。
3、摩擦衬垫许用比压2MPa
按最大提升重量53.5t计算比压为
u=（141.2*2-22.5）*1000/（5*6*4700）=1.84符合要求。
五、操车系统承载核算
按照端头架和过渡架拆除顶梁打运，中间架按整体打运状态进行核算，核算中间架。（中间架最重）
操车系统主要是针对锁罐摇台托爪进行受力校核及拖车托运支架进罐时摇台搭接机构的液压件承受力进行分析核算。
1、对油缸进行核算：
N =72tf，根据力矩平衡原理，T=21tf，即驱动油缸受力21tf，因驱动油缸前、后腔均连接液压锁，根据油缸缸筒面积可计算出驱动油缸后腔憋压为：10.98MPa。因油缸、油管耐压等级均大于32MPa，因此油缸处强度满足。
2、在此状态受力部件中，图中轴为最危险零件，现对轴进行受力分析并校核轴的强度。
当罐笼装卸重车时，此轴所受力均为剪切力，根据此轴材料特性，其许用剪应力[τ]=174MPa
当轴受剪时为2个断面同时受剪，此轴能承受最大剪切力为：
Tmax=A×[τ]=437.1KN
因此轴受力并非托爪所受直接的托罐力，需通过杠杆进行力的传递，现通过对托爪进行受力分析：
图中N为托爪承受的托罐力，根据力矩平衡原理，
有：400×N=240×T
则N=0.6T=262.2KN
由此可知，在罐笼停平时，单个托爪能承受的最大托罐力为262.2KN。
当井口拖车装载支架时，在车轮处拖车所需的支撑力按72t计算，当拖车后轮刚刚进入罐笼时，整体重量全部加载在一侧摇台托爪上。
φ50轴截面积A=1/4πD2 =1962.5 mm2
当轴受剪时为2个断面同时受剪，此轴能承受最大剪切力为：
Tmax=A×[τ]=682.9KN
根据力矩平衡原理，
有：400×N=240×T
则N=0.6T=409.7KN
由此可知，在罐籠停平时，单个托爪能承受的最大托罐力为409.7KN，双托爪托罐力819.4KN>72t，满足要求。
2、中间支架打运流程及注意事项
1、先在下井口窄罐侧下层装入一辆配重车，然后将上井口宽罐下层上提，并保证宽罐下层比正常停车位高出50mm左右，然后下口将另一辆配重车装入窄罐上层罐，同时上口开始装中间支架。
2、上井口中间支架装罐调整位置并锁支架：在罐笼内定位线处放置一根横向垫铁，支架拖车进入罐笼合适位置后，保证支架底座尾部边缘与定位线平齐；支架落实在道木上后，继续开动车辆，将支架前端落在垫铁上；车辆驶离支架后，用四个5t的手拉葫芦在罐笼两侧将支架固定牢靠。
3、支架下放到下井口：用1.5m/s的速度将支架打运到下井口。
4、下口罐位调整、锁罐并钢丝绳破劲（反开车）：宽罐到达下口后保证比正常罐位低300mm（若超出300mm，需调整罐位），调整到位后，将宽罐摇台锁定伸出，将宽罐罐笼锁死，然后反开车，破掉钢丝绳伸长的力（但不能全部破尽，必须保证使钢丝绳带劲，不能让所有重量全部压在摇台上）。
5、支架出罐：先拆除固定支架的四个手拉葫芦，然后在下口支架搬运车停放在支架架脚处，降下拖车底板使之低于支架垫放在道木上底座高度；缓慢将拖车倒入支架底座下靠近前端垫铁下，升起拖车底板连同支架一起升起；支架装车后，进行设备封车，打运完成。
3、支架下放改进及高效工作方法
1、针对副井操车摇台进行承载核算，并对摇台底座与支撑底梁之间进行焊接加固；将上下井口摇台后平台钢板由8mm改为16mm；并在钢板下方加固支撑梁；将摇台托爪受力转动销轴由带沟槽Φ40销轴改为Φ50直销轴，加强受剪切强度。
2、将井口液压支架经过的地面风道填实，保证支架行走安全。
3、罐笼内底板改为4个专为固定手拉葫芦使用的卸扣环。
4、在综机厂房模拟罐笼尺寸定位摆放液压支架，保证液压支架重心与罐笼中心偏差≤160mm，前后罐笼高度差≤50mm。
5、根据模拟定位在罐笼内将液压支架定位线和支架垫铁定位尺（焊接扁铁）固定好，保证入罐支架位置准确。
6、液压支架下放到下井口时，将原本需要二次到位后再锁罐，根据钢丝绳伸缩长度，信号工直接进行一次到位停罐后锁罐，节省了到位时间。
7、液压支架锁罐后将钢丝绳下放200-300mm（钢丝绳破劲，但不得全部破完，将罐笼全部重量压到摇台上），解除了大件出罐笼后钢丝绳反弹技术问题，释放了钢丝绳内力。
4 结语
针对泊江海子矿113102工作面液压支架副井打运的技术、现场准备工作，以及在打运过程中的经验总结，大大的提升了液压支架打运的安全及效率，为后期其他工作面设备打运工作奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]李炳文、万丽荣、柴光远.矿山机械.中国矿业大学出版社.2010.1.
[2]孙恒、陈作模、葛文杰.机械原理.西北工业大学机械原理及机械零件教研室.2006.5.
[3]王志勇、蔡琴芬等.煤矿专用设备设计计算.提升容器及窄轨运输设备.北京。煤炭工业出版社.1984.
[4]成大先主编.机械设计手册（1-5）北京.化学工业出版社.2008.