内蒙高寒地区液压支架室外过冬防护技术设计与应用

内蒙高寒地区液压支架室外过冬防护技术设计与应用

陈 斌

泊江海子矿机电工程管理部   017000

摘 要：本文通过对内蒙高寒地区液压支架室外过冬防护技术设计进行深入探讨，并通过现场实际应用效果进行分析，为具有相似气候条件下液压支架室外过冬存储提供了宝贵经验。

关键词：内蒙高寒地区；室外过冬防护；液压支架；防晒；塑性变形；

矿井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区境内，井田位于鄂尔多斯高原之西北部，气候特征属于半干旱的温带高原大陆性气候，冬季漫长寒冷，冻结期从10月份开始至次年5月份，历史最低气温为-37℃，以西北风为主，最大风速为14m/s；2013年7月到矿液压支架123架，总价值约1.2亿，受车间场地和井下采场接替条件限制，液压支架必须在地面室外存放过冬，存放超过2个冬季，液压支架室外过冬存放无先例可循，本文通过我矿在液压支架室外过冬方案的实施应用效果分析为具有相似气候条件下液压支架室外过冬存储方案提供借鉴。

一、液压支架过冬防护方案

液压密封元件及胶管会在极寒状态下塑性变形，导致密封失效，会造成巨大经济损失；液压支架室外过冬存放无先例可循，我矿结合液压支架防冻、防晒、防腐的要求，决定将液压支架在地面室外龙门吊下场地进行存放，场地东西方向长90米，南北方向长30米，采用帆布覆盖并在液压支架内安装供暖管路，进行防护防冻，考虑我矿区冬季锅炉供暖面积大，为了防止供暖期间供暖不足或管路设备故障停止供暖等因素，在液压支架出厂前要求厂家每架充注40号防冻液。

二、施工方案

（一）液压支架的布置方案

液压支架在地面室外龙门吊下，将液压支架依南北方向分三排排列（定义为：1排.2排. 排3），每排40架。第2、3排顶梁端部对端部、第1排支架前梁压在第2排支架掩护梁上（如下图）。

使三排支架从外部整体形成一个∩，南北方向周长最小，减少帆布用量。同时覆盖后的帆布与支架外轮廓紧紧贴在一起，受风吹后抖动小，减小与支架的摩擦受损。并在第1排与第2排支架顶部搭接形成的空洞处，每架南北方向放二块3000*220*30mm(长*宽*厚)木板。这样做是让支架顶部是一个平面，防止冬季支架顶部空洞积雪，融化后渗入支架内部，造成对支架部件的锈蚀，如下图。

（二）供暖管路布置方案

供暖气干管采用矿井下回收φ108㎜管，支管采用φ80㎜钢管法兰盘及焊接连接散热管。散热管采用矿φ159㎜废旧料加工1.2米左右，两侧0.6㎜钢板封堵，每隔3架布置一个。排水管采用φ50㎜镀锌钢管管件连接，每排支架下方安装一路支管，共3路，其中安装闸阀及疏水器。。

所 有管路及加工焊接件，车间焊接加工，现场组装， 管路及散热管采用6*19-φ6.2mm钢丝绳吊挂，吊挂于支架顶梁下方圆环上，8#绳卡卡固，帆布棚外管路保温采用岩棉保温，裹玻璃丝网布，外刷防腐漆。实际现场安装效果图如下。

（三）帆布安装铺设方案

采用两层帆布，内层用保温帆布，外层用不透气防水帆布,帆布尺寸为：长*宽：14×10m边缘带眼，支架(ZY15000/29/60、架间距2.05m)，头尾为南北方向放置，按东西方向成3排排列 ,帆布覆盖支架时，布长14米沿南北方向覆盖，宽10米沿东西方向覆盖，用于矿区冬季西北风多，所以帆布覆盖压接要考虑方向，东西方向布置帆布时，开始从东往西方向敷设，第二块压搭在第一块上，南北方向布置帆布时，开始从南往北方向敷设，第二块压搭在第一块上，搭接处采用强力万能胶粘合密封。

沿东西方向通过6*19-φ6.3mm钢丝绳将帆布边缘眼串联在一起，在支架东西两端地面固定，固定方式：钢丝绳端部成环用8#绳卡卡固，在地面打φ20mm眼，装入M16膨胀螺栓，用M12CC锁具螺旋扣将钢丝绳与膨胀螺栓连接紧固。钢丝绳东西方向支架顶部固定4道，支架两端底部各固定2道 ，南北方向每隔2架固定一道钢丝绳，所有钢丝绳锁具螺旋扣扣紧。支架的愣角处要先用双向拉伸塑料网覆盖防护，再覆盖帆布。

支架东西二端顶梁下方空挡处，采用长*宽：6*2.5m钢筋网（共5块）支撑帆布，防止帆布受风吹动，抖动剧烈，造成摩擦受损进风，强大的力量可以从内往外将帆布吹飞，周边矿井实际发生过。同时支架底部四周用砼浇注高150㎜×宽200挡水台，防止外围水流入支架棚内，支架受潮锈蚀液压支架。帆布覆盖结束后，支架底部四周挡水台以外，用编织袋装沙土压在帆布上防风，南北二端放一层，东西二端放置二层沙袋。液压支架防护施工结束（现场实际图如下）。

（ 四）日常监测维护

在防护棚西侧留一门，安装一个温度计，安排专人进行观察支架防护棚内部温度，每隔三天观察一次并做好记录，同时分析、总结供暖与室外温度的关系，及时调整供暖量。室外最低温度在-10℃以上时，供暖闸阀全开，支架内部达到19℃-21℃，当停止供暖后，支架内部温度基本在9℃-12℃范围；决定在-10℃以下时，才开始对支架供暖。及时调整将室内支路供暖量，不停试验供暖量和室外温度的关系，最后确定支路停开1/2，干管总闸阀开到2/5位置，即使矿区室外最低温度达到-37℃，支架内部温度可控制在8℃-10℃范围之间。

三、现场使用效果分析

液压支架冬季防护工程在2013年9月开始进行施工，于10月初完工, 液压支架在2015年3月入井安装，共经历两个冬季，在液压支架入井安装前抽一台支架到原厂对密封、缸体、阀组、胶管检测，性能没有任何降低。帆布与供暖管路等材料可以重复使用，液压支架防护成本低较低，为内蒙高寒地区液压支架室外过冬存储探索出了新路子。