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摘 要： 针对豫西三软不稳定煤层地质复杂、巷道压力大等特点，受副井井筒直径及提升容器尺寸限制，井下煤巷及采煤工作面所需U型钢、工字钢入井以及因巷道压力变形的U型钢梁、支腿等升井过程，无法通过提升容器快速、安全高效的提升，变形的U型钢、工字钢运至地面后因无法再利用成废料，对此，通过设计加工U型钢专用车辆、在井下投入使用防爆型整形机、锯床等措施，解决上述一系列问题。
关键词： 煤矿；金属支架；运输；处理
0 引言
郑煤集团金龙煤业公司位于豫西郑州矿区荥巩煤田内，设计年产量为0.45Mt/a，矿井采用单水平立井开采，所采二1煤属于三软不稳定煤层，地质复杂、巷道压力大。原煤通过主井2JK-3/15.23单绳缠绕式提升机运至地面；人员及物料升入井通过副井2JK-2.6/12.5单绳缠绕式提升机提升、副井井筒直径为5m、提升容器为GLG型单层单车罐笼（一宽一窄），罐笼内物件最大尺寸为2400mm×1500mm×1800mm（长×宽×高）。
井下正常生产需用U型钢、工字钢梁等金属支架入井及井下煤巷掘进头、采煤工作面因巷道压力大压变形的U型钢升井，都需要人员将罐笼顶盖打开、由人力将每根U型钢抬至罐笼内并固定牢固，既费时费力、又达不到安全高效，再者井下提至地面的变形金属支架无法再利用，成为废料。针对上述一系列问题，金龙煤业公司结合本矿实际情况，设计加工了U型钢升入井专用车辆、在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床。利用加工的专用车辆能够安全高效、低强度的将U型钢升入井，投入使用的压力整形机能够将井下变形的U型钢在不升井的情况下给予整形、修复，无法修复的用锯床进行截割（尺寸以满足能放入矿车内为准），有效地减轻了职工的劳动强度，缓解了副井提升紧张的现象，使副井核定提升能力得到提高，为企业节约了材料费用，真正达到了安全高效、节支降耗的目的。
1 主要技术方案论证与确定
1）在明确了副井升下U型钢、工字钢时靠人力操作劳动强度及工作量大、安全系数低的事实后，怎样能解决这一问题，成为重点工作，依据副井架结构、罐笼内尺寸，通过现场测量、绘制图纸，制定了多套方案，通过技术论证、性能对比，最后采用了在副井架上安装滑轮，利用棕绳、防爆蓄电池式电机车进行牵引，将U型钢、工字钢装在设计加工好的专用车辆内，取代了人力抬U型钢的现象，提高了现场作业安全系数，缩短了提升U型钢所用时间、节约了电耗，提高了副井提升效率，应用效果十分明显。
2）在当前煤炭销售形式疲软的背景下，怎样减少企业材料费用开支，做到节支降耗，成了企业首要考虑的问题，针对井下回收的变形U型钢运至地面后成为废料这一现象，通过对市场进行调研、考察，在井下投入使用了YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床，经过对变形U型钢的整形、修复、锯截，有效地节约了U型钢投入材料费用，节约了副井提升电能，达到了“修旧利废、节支降耗”的目的。
2 关键技术及创新点
1）针对升入井U型钢、工字钢高度超过了罐笼内容纳物件最大高度的情况，为避免通过人力将U型钢、工字钢抬进罐笼的高强度工作，根据罐笼内结构及尺寸，设计加工了U型钢、工字钢升入井专用车辆，当需要提升U型钢等时，由人力通过在副井架上安装的滑轮，用棕绳一端系牢U型钢，另一端通过电机车牵引，将U型钢装入专用车辆内，U型钢装完后，人力将车辆推进罐笼，运至井下，有效减轻了职工劳动强度和工作量，提高了作业安全系数及效率。
2）针对井下因巷道压力大而压变形的U型钢及支架，为避免升井后因不可利用变为废料，通过在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床，可以在井下直接对变形的U型钢、工字钢利用模具进行有目地的整形、修复；对于变形严重没有修复价值的U型钢，则利用锯床进行锯、截，每年节约U型钢投入费用600万元，缓解了副井紧张的提升局面，提高了核定提升能力。
3）针对井下U型钢不同型号、尺寸，对移动压力机进行改造，改造后的压力整形机配有矿车轮，可沿矿车轨道运动，机动灵活，并且可配备多种整形模具，将模具固定在液压整形头前端，来对槽钢、U型钢、道轨等进行有目的的整形，很好的满足了不同的需求。另外，整形压力更大，额定压力1200kN（120吨），最大设计能力1500kN（150吨）以上，取直、捏弯等操作更容易。
4）压力整形机加工安装设有滚轮，操作中推拉工件省力、方便，三人就可操作，效率是一般整形工具的十几倍。三人在8小时内可对百万吨级煤矿一月内产生的变形支架等完成整形。
3 主要研究内容及应用技术效果
1）由于生产所用金属支架无法通过提升容器正常装卸载，增强了职工的劳动强度和工作量，降低了作业安全系数和提升效率。根据副井架结构及罐笼内部尺寸，通过现场测量、计算，设计加工了金属支架专用车辆，只需利用轮滑、防爆蓄电池式电机车、棕绳进行牵引即可，使问题得到有效解决。
2）由于煤矿井下压力巨大，用于支护的槽钢、工字钢、顶梁等经常发生变形，如果变形较大后则会严重影响安全，如果撤换后不用的话，又造成了较大的浪费。
3）常规情况下是运至地面车间进行修复，由于受井型所限，金属支护材料的提升运输环节受到严重制约，改造后的移动压力整形机及移动锯床的组合使用，可实现井下就地对变形槽钢、工字钢、顶梁和道轨等进行整形及切割。通过大量的技术及市场调研，先后在井下投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机（共约17万元），并通过对模具进行改造，在井下对矿用U型钢、矿工钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明，U型等支护材料修复情况良好，材料费用及电耗节约明显，提升紧张局面得到缓解。
4 经济社会效益分析及对科技进步的意义
金龙煤业公司副井井筒直径为5米，大型设备、材料的入井非常困难，尤其是煤巷掘进支护所用U型钢的入井、升井全靠人力用最原始的方法搬运、出入罐笼，作业环境差，工作强度大，而且变形严重的U型钢、工字钢等运至地面后无法再次利用，存在的问题急需解决。
通过先后投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机（共约17万元，装备功率3kW），并通过对模具进行改造，在井下对矿用U型钢、工字钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明，U型钢、工字钢等支护材料修复情况良好。
另外还减少了地面整修车间建设及相关整形设备的购置，有效为企业节约了资金，减轻了职工劳动强度。
通过压力整形机及防爆锯床这两种设备的组合使用，从根本上解决了制约金龙煤业公司金属支架运输及修复困难的难题，实现了安全高效的生产目的，为矿井生产发展奠定良好基础。
5 推广应用的条件和前景
金龙煤业公司金属支架的运输及处理方式，适用于煤矿所采煤层巷道压力大、提升的容器尺寸无法满足正常装卸金属支架的要求，通过设计、加工U型钢专用车辆，利用棕绳、滑轮牵引，即可将U型钢、工字钢装进专用车内，操作简便、劳动强度及工作量小。
通过在井下投入使用防爆型卧式压力整形机及防爆锯床，有效地解决了因巷道压力大而变形的U型钢、工字钢运至地面后因无法再次利用而成为废料的问题，每年为企业节约了新材料的投入费用600万元，节约了副井提升电耗，缩短了提升金属支架的提升时间，提高了提升效率，具有很高的推广价值。
6 结论
在当前煤炭销售形式严峻背景下，郑煤集团金龙煤业公司本着“修旧利废、节支降耗”的目的，从最大程度减少生产成本、减轻职工劳动强度及工作量出发，以提高作业安全系数及工作效率为重点，通过设计加工金属支架专用车辆、在井下投入使用防爆卧式压力整形机及防爆锯床的措施，解决了制约该公司发展的一系列问题，从根本上利用设备的投入使用替代人力高强度操作，减轻了职工劳动强度和工作量，为企业节约了电能和材料费用的投入，收到了明显的效果
关键词： 煤矿；金属支架；运输；处理
0 引言
郑煤集团金龙煤业公司位于豫西郑州矿区荥巩煤田内，设计年产量为0.45Mt/a，矿井采用单水平立井开采，所采二1煤属于三软不稳定煤层，地质复杂、巷道压力大。原煤通过主井2JK-3/15.23单绳缠绕式提升机运至地面；人员及物料升入井通过副井2JK-2.6/12.5单绳缠绕式提升机提升、副井井筒直径为5m、提升容器为GLG型单层单车罐笼（一宽一窄），罐笼内物件最大尺寸为2400mm×1500mm×1800mm（长×宽×高）。
井下正常生产需用U型钢、工字钢梁等金属支架入井及井下煤巷掘进头、采煤工作面因巷道压力大压变形的U型钢升井，都需要人员将罐笼顶盖打开、由人力将每根U型钢抬至罐笼内并固定牢固，既费时费力、又达不到安全高效，再者井下提至地面的变形金属支架无法再利用，成为废料。针对上述一系列问题，金龙煤业公司结合本矿实际情况，设计加工了U型钢升入井专用车辆、在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床。利用加工的专用车辆能够安全高效、低强度的将U型钢升入井，投入使用的压力整形机能够将井下变形的U型钢在不升井的情况下给予整形、修复，无法修复的用锯床进行截割（尺寸以满足能放入矿车内为准），有效地减轻了职工的劳动强度，缓解了副井提升紧张的现象，使副井核定提升能力得到提高，为企业节约了材料费用，真正达到了安全高效、节支降耗的目的。
1 主要技术方案论证与确定
1）在明确了副井升下U型钢、工字钢时靠人力操作劳动强度及工作量大、安全系数低的事实后，怎样能解决这一问题，成为重点工作，依据副井架结构、罐笼内尺寸，通过现场测量、绘制图纸，制定了多套方案，通过技术论证、性能对比，最后采用了在副井架上安装滑轮，利用棕绳、防爆蓄电池式电机车进行牵引，将U型钢、工字钢装在设计加工好的专用车辆内，取代了人力抬U型钢的现象，提高了现场作业安全系数，缩短了提升U型钢所用时间、节约了电耗，提高了副井提升效率，应用效果十分明显。
2）在当前煤炭销售形式疲软的背景下，怎样减少企业材料费用开支，做到节支降耗，成了企业首要考虑的问题，针对井下回收的变形U型钢运至地面后成为废料这一现象，通过对市场进行调研、考察，在井下投入使用了YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床，经过对变形U型钢的整形、修复、锯截，有效地节约了U型钢投入材料费用，节约了副井提升电能，达到了“修旧利废、节支降耗”的目的。
2 关键技术及创新点
1）针对升入井U型钢、工字钢高度超过了罐笼内容纳物件最大高度的情况，为避免通过人力将U型钢、工字钢抬进罐笼的高强度工作，根据罐笼内结构及尺寸，设计加工了U型钢、工字钢升入井专用车辆，当需要提升U型钢等时，由人力通过在副井架上安装的滑轮，用棕绳一端系牢U型钢，另一端通过电机车牵引，将U型钢装入专用车辆内，U型钢装完后，人力将车辆推进罐笼，运至井下，有效减轻了职工劳动强度和工作量，提高了作业安全系数及效率。
2）针对井下因巷道压力大而压变形的U型钢及支架，为避免升井后因不可利用变为废料，通过在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床，可以在井下直接对变形的U型钢、工字钢利用模具进行有目地的整形、修复；对于变形严重没有修复价值的U型钢，则利用锯床进行锯、截，每年节约U型钢投入费用600万元，缓解了副井紧张的提升局面，提高了核定提升能力。
3）针对井下U型钢不同型号、尺寸，对移动压力机进行改造，改造后的压力整形机配有矿车轮，可沿矿车轨道运动，机动灵活，并且可配备多种整形模具，将模具固定在液压整形头前端，来对槽钢、U型钢、道轨等进行有目的的整形，很好的满足了不同的需求。另外，整形压力更大，额定压力1200kN（120吨），最大设计能力1500kN（150吨）以上，取直、捏弯等操作更容易。
4）压力整形机加工安装设有滚轮，操作中推拉工件省力、方便，三人就可操作，效率是一般整形工具的十几倍。三人在8小时内可对百万吨级煤矿一月内产生的变形支架等完成整形。
3 主要研究内容及应用技术效果
1）由于生产所用金属支架无法通过提升容器正常装卸载，增强了职工的劳动强度和工作量，降低了作业安全系数和提升效率。根据副井架结构及罐笼内部尺寸，通过现场测量、计算，设计加工了金属支架专用车辆，只需利用轮滑、防爆蓄电池式电机车、棕绳进行牵引即可，使问题得到有效解决。
2）由于煤矿井下压力巨大，用于支护的槽钢、工字钢、顶梁等经常发生变形，如果变形较大后则会严重影响安全，如果撤换后不用的话，又造成了较大的浪费。
3）常规情况下是运至地面车间进行修复，由于受井型所限，金属支护材料的提升运输环节受到严重制约，改造后的移动压力整形机及移动锯床的组合使用，可实现井下就地对变形槽钢、工字钢、顶梁和道轨等进行整形及切割。通过大量的技术及市场调研，先后在井下投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机（共约17万元），并通过对模具进行改造，在井下对矿用U型钢、矿工钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明，U型等支护材料修复情况良好，材料费用及电耗节约明显，提升紧张局面得到缓解。
4 经济社会效益分析及对科技进步的意义
金龙煤业公司副井井筒直径为5米，大型设备、材料的入井非常困难，尤其是煤巷掘进支护所用U型钢的入井、升井全靠人力用最原始的方法搬运、出入罐笼，作业环境差，工作强度大，而且变形严重的U型钢、工字钢等运至地面后无法再次利用，存在的问题急需解决。
通过先后投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机（共约17万元，装备功率3kW），并通过对模具进行改造，在井下对矿用U型钢、工字钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明，U型钢、工字钢等支护材料修复情况良好。
另外还减少了地面整修车间建设及相关整形设备的购置，有效为企业节约了资金，减轻了职工劳动强度。
通过压力整形机及防爆锯床这两种设备的组合使用，从根本上解决了制约金龙煤业公司金属支架运输及修复困难的难题，实现了安全高效的生产目的，为矿井生产发展奠定良好基础。
5 推广应用的条件和前景
金龙煤业公司金属支架的运输及处理方式，适用于煤矿所采煤层巷道压力大、提升的容器尺寸无法满足正常装卸金属支架的要求，通过设计、加工U型钢专用车辆，利用棕绳、滑轮牵引，即可将U型钢、工字钢装进专用车内，操作简便、劳动强度及工作量小。
通过在井下投入使用防爆型卧式压力整形机及防爆锯床，有效地解决了因巷道压力大而变形的U型钢、工字钢运至地面后因无法再次利用而成为废料的问题，每年为企业节约了新材料的投入费用600万元，节约了副井提升电耗，缩短了提升金属支架的提升时间，提高了提升效率，具有很高的推广价值。
6 结论
在当前煤炭销售形式严峻背景下，郑煤集团金龙煤业公司本着“修旧利废、节支降耗”的目的，从最大程度减少生产成本、减轻职工劳动强度及工作量出发，以提高作业安全系数及工作效率为重点，通过设计加工金属支架专用车辆、在井下投入使用防爆卧式压力整形机及防爆锯床的措施，解决了制约该公司发展的一系列问题，从根本上利用设备的投入使用替代人力高强度操作，减轻了职工劳动强度和工作量，为企业节约了电能和材料费用的投入，收到了明显的效果