優(yōu)化作業(yè)形式 提升大噸位支架安裝技術(shù)

馬金科

摘要：隨著煤炭礦井開采深度的增加，大噸位支架的安裝能力受到限制，進(jìn)而影響了煤炭的產(chǎn)量，本文通過對(duì)大噸位支架安裝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在一定程度上為煤礦企業(yè)應(yīng)對(duì)危機(jī)、緩解礦井接替壓力、提高安裝速度提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：作業(yè)形式 支架組裝、安裝 優(yōu)化組合

隨著礦井煤炭進(jìn)一步的開采，礦井開采深度進(jìn)一步的加深，礦壓顯現(xiàn)尤為突出，礦井礦壓進(jìn)一步加大，礦井工作面巷道受礦井深度增加而變的有局限性，給礦井安裝大噸位支架帶來了不可忽視的影響，大噸位支架安裝能力得不到有效的提升，給礦井工作面正規(guī)循環(huán)接替、年產(chǎn)量帶來了影響，這在中平能化集團(tuán)四礦表現(xiàn)得尤為明顯，職工收入大幅減低，嚴(yán)重威脅著我礦和諧穩(wěn)定的大局。結(jié)合我礦實(shí)際情況，經(jīng)過分析、研究，一致認(rèn)為優(yōu)化作業(yè)形式，提升大噸位支架安裝技術(shù)是應(yīng)對(duì)危機(jī)、緩解礦井接替壓力、提高安裝速度、為礦井開采提供時(shí)間的最有效途徑之一。

該項(xiàng)目的施工地點(diǎn)己16.17-23010安裝工作面具有非常大的挖掘潛力，因此我礦把該項(xiàng)目作為工作重點(diǎn)來抓，曾多次要求匯報(bào)該項(xiàng)目的進(jìn)展情況，并作了重要指示。但受到多方面因素的制約，如：切眼頂板支護(hù)工程量大，運(yùn)輸線路繁瑣，組裝間組裝設(shè)備落后等致使己16.17-23010安裝工作面很難實(shí)現(xiàn)安全、快速安裝，安裝較快時(shí)每班安裝3架，安裝受到影響時(shí)每班只能安裝2架，與快速安裝的要求相差甚遠(yuǎn)。

在此情況下，該項(xiàng)目的技術(shù)和管理攻關(guān)工作就顯得尤為重要，本項(xiàng)目著眼于現(xiàn)場實(shí)際情況，逐個(gè)攻破阻礙大噸位支架快速安裝的技術(shù)難題，極大提高礦井安裝水平，同時(shí)可以為礦井安裝同類型、不同類型支架提供管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，可很大程度上緩解我礦的生產(chǎn)經(jīng)營壓力，增強(qiáng)職工信心，確保全礦穩(wěn)定發(fā)展，意義突出而重大。

1 總體思路

本項(xiàng)目著眼于現(xiàn)場實(shí)際情況，主要從：①改變切眼支護(hù)形式，為支架快速安裝提供技術(shù)保證；②優(yōu)化風(fēng)巷運(yùn)輸系統(tǒng)，提供支架快速運(yùn)輸能力；③改進(jìn)支架組裝設(shè)施，提高支架組裝進(jìn)度；④優(yōu)化勞動(dòng)組織、科學(xué)分配，加快安裝進(jìn)度等四個(gè)方面入手，逐個(gè)攻破阻礙大噸位支架快速安裝技術(shù)的難題，極大地提升礦井支架安裝能力，具有重大意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，可以很大程度上緩解我礦的原煤生產(chǎn)、經(jīng)營壓力，對(duì)穩(wěn)固職工信心，確保全礦穩(wěn)定發(fā)展，有著重大的意義。

2 解決的關(guān)鍵問題和創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 研究切眼頂板支護(hù)形式，超前布局，科學(xué)、合理地制定方案，實(shí)現(xiàn)安全、高效、快速安裝大噸位支架，特別是改變切眼支護(hù)形式，提高安裝效率。

2.2 通過現(xiàn)場調(diào)研，優(yōu)化風(fēng)巷運(yùn)輸系統(tǒng)，確保安全、快速安裝并結(jié)合實(shí)際改變了風(fēng)巷原有的三個(gè)車場六臺(tái)絞車運(yùn)輸形式，引用了無極繩運(yùn)輸絞車，極大地提升了風(fēng)巷運(yùn)輸能力、礦井安裝安全系數(shù)。

2.3 結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，改進(jìn)支架組裝設(shè)施，順利進(jìn)行支架組裝，提高支架組裝進(jìn)度。

2.4 優(yōu)化勞動(dòng)組織，精心組織、合理安排，科學(xué)分配，加快安裝進(jìn)度，確保安裝實(shí)現(xiàn)高效、快速安裝。

3 實(shí)施效果

經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)施，主要從：①改進(jìn)切眼支護(hù)形式，提高切眼支護(hù)強(qiáng)度，減少切眼安裝程序，提高切眼大噸位支架安裝進(jìn)度；②以科技興安為指導(dǎo)，優(yōu)化風(fēng)巷運(yùn)輸系統(tǒng)，引進(jìn)無極繩絞車運(yùn)輸，提升運(yùn)輸能力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；③改進(jìn)支架組裝設(shè)施，提高支架組裝效率，達(dá)到支架快速組裝；④優(yōu)化勞動(dòng)組織、精心組織，合理安排，科學(xué)分工，加快安裝進(jìn)度，確保大噸位支架實(shí)現(xiàn)高效、快速安裝等四個(gè)方面入手，逐個(gè)攻破阻礙高效、快速安裝的技術(shù)難題，極大地提升大噸位支架快速安裝。

3.1 超前布局，改進(jìn)切眼支護(hù)形式，為大噸位支架快速安裝提供技術(shù)保證

近年來，隨著開采深度的增加，礦壓顯現(xiàn)尤為突出，礦壓加大，礦井工作面巷道布置受礦壓影響變得非常有局限性，很難實(shí)現(xiàn)工作面大斷面巷道布置，給大噸位支架安裝帶來嚴(yán)重影響。加之，切眼支護(hù)形式繁瑣，嚴(yán)重制約大噸位支架安裝效率，對(duì)礦井生產(chǎn)、經(jīng)營帶來影響。因此，改進(jìn)大噸位支架安裝技術(shù)，已成為礦井安裝大噸位支架研究的重點(diǎn)方向，通過優(yōu)化作業(yè)形式，改進(jìn)大噸位支架安裝技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)大噸位支架高效、快速安裝。

根據(jù)礦井地質(zhì)資料，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，超前考慮，制定科學(xué)、合理的切眼支護(hù)形式。

受礦壓影響，切眼頂板支護(hù)繁瑣，采用雙排工字鋼梯形棚子支護(hù)。這種支護(hù)方式在井下作業(yè)當(dāng)中沒有科學(xué)的支護(hù)依據(jù)，憑借井下頂板情況和施工經(jīng)驗(yàn)采取的支護(hù)形式，給大噸位支架安裝造成工作勞動(dòng)強(qiáng)度大、程序多，光是切眼安裝時(shí)支護(hù)、回工字鋼等作業(yè)就占據(jù)了大部分時(shí)間，且安全系數(shù)低，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大，安裝進(jìn)度緩慢。

3.1.1 切眼優(yōu)化前支護(hù)形式及液壓支架安裝作業(yè)流程

這種工字鋼梯形棚子式切眼支護(hù)，給大噸位支架快速安裝進(jìn)度帶來了很大的影響，光是切眼安裝時(shí)改臨時(shí)支護(hù)、回工字鋼等作業(yè)就占據(jù)了大部分時(shí)間，且安全系數(shù)低，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大，安裝進(jìn)度緩慢。

3.1.2 優(yōu)化后切眼支護(hù)方式及液壓支架安裝流程

根據(jù)礦井地質(zhì)資料，結(jié)合礦壓、現(xiàn)場頂板實(shí)際情況，經(jīng)隊(duì)委及工程技術(shù)人員研究、分析，多措并舉，科技攻關(guān)，優(yōu)化切眼支護(hù)方式，提高大噸位支架安裝效率。

優(yōu)化后切眼支護(hù)示意圖：

切眼優(yōu)化后支架安裝流程圖：

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切眼支護(hù)方式優(yōu)化后，①人員投入少，職工勞動(dòng)強(qiáng)度小；②支架空間改設(shè)工序簡單，操作方便；③回收的單體柱、木大梁少，人員抬運(yùn)方便；④工作量小，減少了回收工字鋼梁、腿的程序；⑤職工操作安全系數(shù)高；⑥很大程度上提高了改液壓支架安裝空間的時(shí)間，加快了液壓支架安裝進(jìn)度。

3.2 以科技興安作為指導(dǎo)，優(yōu)化風(fēng)巷運(yùn)輸系統(tǒng)，提升液壓支架運(yùn)輸能力，加快液壓支架安裝進(jìn)度

3.2.1 風(fēng)巷優(yōu)化前的運(yùn)輸系統(tǒng)

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3.2.2 風(fēng)巷優(yōu)化后的運(yùn)輸系統(tǒng)

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風(fēng)巷優(yōu)化前的運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜，車場布置多，使用多部絞車進(jìn)行接力對(duì)拉，大大的增加了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，多部絞車接力對(duì)拉安全隱患大，人員投入多，運(yùn)輸能力低下，不能實(shí)現(xiàn)安全、快速安裝。通過引進(jìn)礦用無極繩絞車大大提高運(yùn)輸效率及運(yùn)輸安全可靠性，可代替多部小絞車，回柱絞車接力對(duì)拉，簡化了運(yùn)輸系統(tǒng)，減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，消除了多部小絞車接力對(duì)拉所帶來的安全隱患，可實(shí)現(xiàn)快速直達(dá)、減人提效和安全運(yùn)輸。無極繩絞車運(yùn)輸距離長，牽引重量大，運(yùn)輸效率高。實(shí)現(xiàn)長運(yùn)距巷道無接力直達(dá)運(yùn)輸，提高運(yùn)輸效率及安全可靠性。

3.3 改進(jìn)支架組裝設(shè)施，提高支架組裝進(jìn)度

3.3.1 組裝間優(yōu)化前示意圖：

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此組裝間采用4.0m工字鋼梁配合3.5m工字鋼腿梯形棚子支護(hù)，組裝間長7.2m，寬3.6m，高3.4m。梯形棚子架設(shè)需投入工程量大，職工作業(yè)安全系數(shù)低，且作業(yè)程序繁瑣。組裝間下使用3m木大梁配合3.15m單體柱打托棚加強(qiáng)支護(hù)。組裝間設(shè)6臺(tái)5T手動(dòng)葫蘆進(jìn)行液壓支架的組裝工作。當(dāng)液壓支架前梁進(jìn)入組裝間后，使用手動(dòng)葫蘆將其起吊，待液壓支架底座進(jìn)入組裝間，在進(jìn)行液壓支架的組裝工作。待液壓支架組裝完成后，然后使用手動(dòng)葫蘆起吊，進(jìn)行液壓支架換車裝車工作。

這種作業(yè)方式：①人員投入多，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大；②起吊、組裝液壓支架工序繁瑣，起吊組裝進(jìn)度緩慢；③組裝間投入工程量大，時(shí)間多；④職工作業(yè)安全系數(shù)低，手動(dòng)起吊、換車時(shí)易出現(xiàn)安全事故。

3.3.2 組裝間優(yōu)化后示意圖（如下圖）：

此組裝間采用兩根7.2m工字鋼梁配合錨桿支護(hù)，錨桿使用u型卡對(duì)工字鋼梁進(jìn)行連接，工字鋼梁間距2.4m，每根工字鋼梁下均勻打設(shè)8根3.15m單體柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。組裝間設(shè)4臺(tái)5T手動(dòng)葫蘆、4臺(tái)液壓千斤頂進(jìn)行液壓支架的組裝工作。4臺(tái)5T手動(dòng)葫蘆、4臺(tái)液壓千斤頂對(duì)稱架設(shè)，間距均2.6m。

當(dāng)液壓支架前梁進(jìn)入組裝間后，使用5T手動(dòng)葫蘆將其起吊，待液壓支架底座進(jìn)入組裝間，再進(jìn)行液壓支架的組裝工作。待液壓支架組裝完成后，使用液壓千斤頂對(duì)整體支架進(jìn)行起吊，進(jìn)行液壓支架換車裝車工作。

這種作業(yè)方式：①人員投入少，職工勞動(dòng)強(qiáng)度降低； ②起吊、組裝液壓支架工序操作簡單，杜絕了來回更換手動(dòng)葫蘆組裝、起吊換車工作，減少了施工工序，很大程度的提高了安裝效率；③組裝間工程量小，施工簡單，支護(hù)強(qiáng)度效果好，投入人員、時(shí)間少；④職工作業(yè)安全系數(shù)高，杜絕了人員在組裝支架時(shí)在支架下方滯留時(shí)間過長的問題，不易出現(xiàn)安全事故。⑤該組裝間技術(shù)操作方便，使用簡單，技術(shù)性強(qiáng)，且又能安全快速對(duì)液壓支架進(jìn)行組裝，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3.4 優(yōu)化勞動(dòng)組織，科學(xué)分配，加快安裝進(jìn)度，提高工效

3.4.1 勞動(dòng)組織優(yōu)化前、后對(duì)照表（每班）

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3.4.2 優(yōu)化勞動(dòng)組織，及時(shí)調(diào)整工作崗位，人盡其能。對(duì)于優(yōu)化后節(jié)省下的人員，根據(jù)每位職工的專長、特點(diǎn)等安排到合適的工作崗位中去，使每名職工都能夠發(fā)揮最大作用。

4 取得的經(jīng)濟(jì)效益

該項(xiàng)目在己16.17-23010安裝工作面的成功實(shí)施。作業(yè)形式優(yōu)化前，工作面每班安裝2架，計(jì)劃31天完成，經(jīng)過作業(yè)形式的優(yōu)化，提高到每班6架，20天完成安裝，比計(jì)劃提前11天。該項(xiàng)目順利實(shí)施為四礦每年共創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益約2172.175萬元。

5 結(jié)束語

該技術(shù)屬于自主研發(fā)從未應(yīng)用，該項(xiàng)目的實(shí)施，可填補(bǔ)該項(xiàng)技術(shù)在礦井同等條件下的安裝技術(shù)空白。并取得在礦井同等條件下組裝、安裝大噸位支架每小班6架的好成績，創(chuàng)全省在同等條件下的最高記錄。

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