申永乐

（平顶山工业职业技术学院， 河南 平顶山 467000）

摘 要： 在采煤工作面主要有五大工序，破煤、装煤、运煤、支护、处理采空区。炮采和普采工作 面一般采用单体液压支柱、金属铰接顶梁支护顶板。 当采煤工作面向前推进时，为了减轻采煤工作 面支架的压力，维护好工作空间，保证生产正常进行和作业人员安全，必须处理采空区。 现在多数 采煤工作面采用全部垮落法处理采空区。 采用单体液压支柱支护的采煤工作面处理采空区时，拔 柱是必须进行的工序。 为了降低职工的劳动强度，提高拔柱的安全性，对采煤工作面的拔柱进行了 分析研究，设计了一种单体液压支柱拔柱器。 

关键词： 单体液压支柱； 拔柱器； 固定梁； 安全； 机械装置

0 引言 

   在中小型煤矿炮采和普 采工作面是 煤矿生产 毛煤的工作场所。 工作面的劳动对象是天然形成的 煤层，采煤工作面是经常移动的，移动一次就是一 个循环， 采煤工作面每一个循环主要有五大工序， 即破煤、装煤、运煤、支护、处理采空区。 炮采和普采 工作面一般采用单体液压支柱、金属铰接顶梁支护 顶板，当采煤工作面向前推进时，为了减轻采煤工 作面支架的压力，维护好工作空间，保证生产正常 进行和作业人员安全，必须处理采空区，现在多数 采煤工作面采用全部垮落法处理采空区，当直接顶 为不稳定，中等稳定顶板时，单体液压支柱容易埋 入碎石中，如果单体液压支柱、金属铰接顶梁埋入 矸石中，目前大多数采用手拉葫芦人工拔出金属铰 接顶梁和单体液压支柱。

1 存在问题

（1）存在安全隐患，受导链长度限制，拔柱人员 距被拔单体液压支柱和金属铰接顶梁较近，在顶板 压力较大，以致突然冒顶时，工作人员有被埋压的 危险，造成伤亡事故，同时工作人员不易快速撤出； 

（2）当单体液压支柱和金属铰接顶梁被埋入碎 石中，拔出单体液压支柱和金属铰接顶梁时工人劳 动强度大，需 2 人以上进行作业；

（3）拔出单体液压支柱和金属铰接顶梁时工作 效率低，占用大量工作时间，影响了正常生产，影响 煤炭产量，提高了成本，降低了经济效益。

2 单体液压支柱拔柱器的设计

（1）设计思路 为了克服现有技术存在的问题，利用采煤工作 量已有的液压系统和金属铰接顶梁， 设计一种简 单、实用、成本低、安全和降低工作人员劳动强度的 一种机械装置。

（2）设计方案 单体液压支柱拔柱器由金属铰接顶梁、与金属 铰接顶梁铰接的液压缸、 液压缸上铰接的链轮架， 链轮架上连接有圆环链组件，圆环链组件包括圆环 链和圆环链两端的连接挂钩，液压缸通过高压软管 与液压泵相联，高压胶管上设有手动阀等，单体液 压支柱拔柱器如图 1 所示。 

图1 单体液压支柱拔柱器 

1. 金属铰接顶梁 2. 液压缸 3. 高压软管 4. 手动阀 5. 液压泵 6. 活 塞杆 7. 链轮架 8. 圆环链 9挂钩

（3）单体液压支柱拔柱器主要部件作用

①单作用油缸活塞杆腔 进入高压乳 化液时活 塞杆缩回，活塞杆的伸长是依靠活塞杆及其相连接 的链轮架、圆环链组件的自重实现的；

②圆环链组件连接链轮和固定单体液压支柱、 金属铰接顶梁等；

③链轮架固定圆环链连接油缸活塞杆，链轮可 转动，增加灵活性；

④手动阀（方向阀）通过转动使活塞杆腔进出液；

⑤单体液压支柱固定金属铰接顶梁。 单体液压 支柱达到初撑力， 把金属铰接顶梁固定在顶板上， 单作用油缸铰接在金属铰接顶梁上。 （4）工作过程 

   当需要将单体液压支柱拔出时，把圆环链两端 的挂钩一端固定缠绕在单体液压支柱上，挂钩插入 圆环链（也可以用螺栓固定）；另一端挂钩拉紧插入 圆环链中（也可以用螺栓固定）。 然后，工作人员远 距离操作手动阀使单作用液压缸活塞杆腔进入 高 压乳化液，活塞杆向上运动，活塞杆上铰接的链轮 带动圆环链将单体液压支柱拔出，当一个行程不能 拔出单体液压支柱时，重复以上过程，直至将液压 支柱拔出。 单体液压支柱拔出后，关闭手动阀，将单 体液压支柱上的挂钩取下，活塞杆复位。 然后可继 续重复对下一个单体液压支柱的拔出。 

3 结语 

    利用单体液压支柱拔出 器可以将单 体液压支 柱或金属铰接顶梁从碎石中拔出，由手工操作变为 机械操作，可以有效降低职工的劳动强度，拔柱人 员在远离拔柱的地方操作，可有效防止拔柱人员被 冒顶埋压的危险，提高了职工的安全性；同时提高 了拔柱效率；利用工作面已有的液压系统，降低了 成本，提高了经济效益。

作者简介： 申永乐（1959- ），河南平顶山人，讲师，主要从事采 煤、管理技术教学与研究.

责任编辑：侯淑华 收稿日期：2012－06－15

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