滕州郭庄矿业有限责任公司 锦丘煤矿 山东滕州 277500
摘要：标准《煤矿安全规程》（2016）第423条、425条规定：提升机必须装设闸间隙保护，当闸间隙超过规定值时，能报警并闭锁下次开车。安全制动必须有并联冗余的回油通道。锦丘煤矿的JKMD-2.25X4型落地多绳摩擦提升机的E149AS型液压站均不符合标准规定的要求，须进行技术改造，经研究分析，在液压站安全制动油路中加装并联冗余的回油通道，实现了闸瓦间隙超过规定值时能报警并闭锁下次开车，出现突然停电或出现故障紧急安全制动，通过技术改造取得了良好的效果。
关键词：液压站；制动器；电磁换向阀；闸瓦间隙保护
1 引言
锦丘煤矿核定生产能力72万t/a，其主井、副井安装JKMD-2.25X4型落地多绳摩擦提升机各一部，配备E149AS型液压站及附属制动装置，该E149AS型液压站有两套液压泵装置和两套电液比例调压装置，一套工作，一套备用，该液压站存在的问题是，当液压系统发生故障时，若出现全矿停电或出现故障提升机实施紧急安全制动时，E149AS型液压站G3和G4电磁换向阀断电，则固定卷筒的盘形制动器内液压油通过G4电磁阀立即回到油箱，若G4电磁阀出现阀芯堵塞无法回到原位等情况时，则盘形闸内液压油无法回到油箱，盘形制动器始终处于敞闸状态，致使提升机无法进行安全制动，有可能引发跑车事故。
因此，锦丘煤矿的E149AS型液压站不符合现标准《煤矿安全规程》的要求，为确保矿井提升安全生产，必须进行技术改造。
2 主副井提升机E149AS型液压站改造
2.1 安全制动工作原理
在E149AS型液压站执行安全制动时，液压站电动机、KT线圈、电磁阀G3、G4断电，固定在滚筒上的盘形制动器油压立即将为0，游动滚筒的盘形制动器油压调整到一级制动油压值，保压到时间继电器动作，电磁阀G5断电，G6通电，油压降到0，实现全制动。在延时过程中，蓄能器起稳压补油作用，调节单向节流截止阀的开口度来调节补油量，使延时过程中油压值基本稳定在要求范围内。
目前，锦丘煤矿主、副井提升机选用E149AS型四台液压站，液压站由油箱、电机泵装置、控制阀组等部件组成。电机泵装置、控制阀组均安放在油箱上，占地面积较小。油箱容积：400L；最高工作压力：14Mpa；最高工作流量：14．4L/min；液压泵采用日本YUKEN A10-FR07变量柱塞泵，控制阀为意大利ATOS ACMZO-A-10-210/6比例溢流阀。该液压站可为提升机提供不同的油压值。
E149AS型液压站B管（接游动滚筒制动器）上有电磁换向阀G4、G5、G6（由两条回路以上回路）。而液压站A管（接固定卷筒制动器）上只有电磁换向阀G3，当系统发生故障时，若全矿停电等提升机实施安全制动时，E149AS型液压站G3和G4电磁换向阀断电，液压站A管相连的制动器立即回油到油箱，制动器抱闸。但恰巧在这时电磁换向器G3出现卡死、比例溢流阀卡死，就会出现固定卷筒制动器中的压力油回不到油箱，导致制动器抱闸失灵，最终导致过卷、跑车事故。
2.2冗余回油通道安装
为满足2016版《煤矿安全规程》的新规定，经过分析研究，结合锦丘煤矿主、副井提升机E149AS型液压站实际配置，采取更换阀组的方法来进行解决，在A管阀组上增加一个电磁换向阀G7，液压站A管上也就有两条回油管路，实现冗余配置。
为防止因G4电磁阀出现阀芯堵塞等原因引起盘形制动器无法回油，改造中加装了一个G7电磁换向阀，该阀进油口、出油口分别与G4出油口（盘形制动器进油口）比例溢流阀通过过渡板进行板式连接。在停车状态下，该G7、G4电磁阀动作位相同，即失电状态下，盘形制动器内液压油可通过G4、G7电磁阀回至油箱，满足提升机安全状态下并联冗余回油的要求；当提升机启动时G7、G4电磁阀同时，液压油可动作G3、G4电磁阀进入盘形制动器，而G7电磁阀出油口由于阀芯动作而封堵，此时可正常开车。矿井提升机液压系统改造后工作原理如图1所示。
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图1 矿井提升机液压系统改造后工作原理图
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改造后后部空间图（尾梁部分）
如以上两图所示，分别为反四连杆结构和套筒结构的端头支护支架，从以上两图可以看出，改造后的套筒结构的端头支护支架具有良好的安全行人空间和较大的通风断面面积，给井下工作人员创造了安全的作业环境，具有很高的安全效益，给工作面的正常生产创造了良好的条件。
3 该端头支架的优点如下：
（1）与反四连杆结构的端头支护支架相比，在保证原有的支护强度和工作阻力情况下，每架重量轻4.35吨，可节约相应的购置资金。
（2）设置了套筒结构后，端头支护支架有了安全的行人空间，大大提高了安全性能。
（3）改造后端头支护支架的后部空间和支撑力大大增强，避免了电机、减速器的被压坏的现象。
（4）工作面切眼断面本来就小，套筒结构相比于反四连杆结构，增加了通风面积，使切眼内有害气体浓度大大降低，并且营造良好的温度和湿度条件，创造良好的作业环境。
4 应用情况：
该型端头支护支架已成功应用于6个综采工作面，应用效果良好。应用期间，一方面使端头支架在保证支护强度不变的情况下，在前立柱与后立柱之间为工作面端头的行人提供了不小于600mm的安全行人空间；另一方面提高支架后部支撑力和增加支撑空间，特别是对于瓦斯突出矿井，套筒结构的端头支架可增大工作面切眼通风断面面积，使切眼内有害气体浓度大大降低，并且营造良好的温度和湿度条件，创造良好的作业环境。
具体经济效益分析：
现用ZFG7200-20/30型端头支护支架为反四连杆结构，重量为25.5吨；套筒结构的ZFG7200-20/30型端头支护支架重量为21.15吨，则每架支架可比反四连杆结构的轻：
25.5吨—21.15吨=4.35吨；
每个综采工作面配有6架端头支护支架，共可减少投入的钢材重量为：
4.35吨×6架=26.1吨；
按1.23万/吨的价格，则1个综采工作面可节约的设备投入费用为：
1.23万×26.1吨=32.1万元；
目前已投入使用6个综采工作面，共节约设备投入费用为：
6×32.1万元=192.6万元。
5 结束语
本文所述端头支护支架的研究与应用，成功解决了综采工作面端头支架安全行人空间的问题，同时大大增大了支架后部支撑力小和支护空间，大大提高了安全系数，产生了巨大的安全效益和社会效益，对综采工作面的安全生产有深远的影响，可在综采矿井工作面广泛推广使用。