綜采工作面機(jī)電設(shè)備快速安裝工藝研究

孫競輝

（大同煤礦集團(tuán)綜采安裝分公司， 山西 大同 037003）

引言

煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面具有機(jī)械化水平高、采煤效率高、回采速度快、勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點，我國各大煤礦已基本實現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤，但是由于綜采工作面安裝機(jī)電設(shè)備數(shù)量多，例如采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等，導(dǎo)致工作面前期準(zhǔn)備安裝工作繁瑣，經(jīng)常出現(xiàn)綜采工作面設(shè)備安裝速度慢、安裝工藝差、設(shè)備安裝故障率高等現(xiàn)象，不僅增加了工作面設(shè)備安裝勞動作業(yè)強(qiáng)度，而且嚴(yán)重影響工作面后期安全高效回采。所以綜采工作面機(jī)電設(shè)備快速安裝對工作面安全高效回采、回采任務(wù)銜接具有重大意義。對此，大同煤礦集團(tuán)綜采安裝分公司對綜采工作面機(jī)電設(shè)備提出了合理有效的快速安裝工藝[1]。

1 綜采面機(jī)電設(shè)備快速安裝前期準(zhǔn)備工作

1）為了承受工作面頂板較大的壓力，綜采通常使用體積較大的支架，因此支架在搬運(yùn)前需對沿路經(jīng)過的線路進(jìn)行查驗，尤其是在經(jīng)過沿線有風(fēng)門路段時確保周邊設(shè)施完好，對運(yùn)輸線路上存在隱患的區(qū)域進(jìn)行整改。

2）若采用軌道進(jìn)行設(shè)備運(yùn)輸時，軌道安裝必須嚴(yán)格按照設(shè)計進(jìn)行施工，彎曲軌道半徑必須符合設(shè)計軌道，軌道安裝后必須嚴(yán)格進(jìn)行檢查，防止軌道出現(xiàn)陰陽道、懸空道。

3）若使用絞車或其他調(diào)整設(shè)施時，需保證絞車規(guī)格滿足生產(chǎn)要求，同時確保絞車地錨的施工質(zhì)量，絞車鋼絲繩出現(xiàn)斷絲、銹蝕等現(xiàn)象時必須及時更換，絞車鋼絲繩最小承載力滿足最大重量設(shè)備運(yùn)輸要求[2]。

4）所有設(shè)備在入井前需安排專人對每個部件進(jìn)行檢查，工作面采煤機(jī)、刮板機(jī)、運(yùn)輸機(jī)及支架需在地面進(jìn)行組裝，電氣設(shè)備組裝后例如隔爆開關(guān)、移動變電站等需在地面進(jìn)行充放電實驗，各類型號的線纜需統(tǒng)一編碼，確保完好后方可入井。

2 設(shè)備安全運(yùn)輸管理

2.1 裝車安全管理

1）由于采煤機(jī)、液壓支架、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板機(jī)的體積較大，因此這些設(shè)備在拆卸裝車時，所有零部件要與運(yùn)輸車輛牢靠緊固。使用軌道運(yùn)輸時設(shè)備與軌道平板車必須捆綁牢固，采用無軌腳輪運(yùn)輸時設(shè)備與膠輪車之間采取合理有效的防滑措施[3]。

2）對刮板機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸前，首先要將刮板機(jī)的鏈條、刮板、溜槽、擋板用專車運(yùn)輸，機(jī)頭采用整體裝車運(yùn)輸。為了減少井下穩(wěn)裝時間，電動機(jī)及減速機(jī)需在地面安裝完畢后入井。

3）當(dāng)設(shè)備進(jìn)入工作面順槽后確需采用絞車進(jìn)行運(yùn)輸，需對絞車的運(yùn)行情況進(jìn)行查看，檢修人員要在使用之前安排專業(yè)的操作人員對絞車進(jìn)行維護(hù)，檢測內(nèi)容主要包括絞車電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、絞車制動情況、鋼絲繩磨損情況等。

2.2 無軌膠輪車設(shè)備運(yùn)輸安全管理

對于中大型現(xiàn)代化礦井，采用無軌膠輪車進(jìn)行綜采工作面設(shè)備運(yùn)輸時，必須定制合理有效的安全運(yùn)輸管理措施。

1）設(shè)備運(yùn)輸前需對主運(yùn)輸大巷、工作面順槽以及切巷底板采用混凝土進(jìn)行硬化處理，混凝土澆筑厚度不得低于0.2 m，硬化強(qiáng)度不得低于C20；同時在工作面順槽每隔200 m設(shè)置一個調(diào)車硐室。

2）工作面支架主要采用LWC50支架搬運(yùn)車以及MH-40鏟板車配合搬運(yùn)，首先采用LWC50支架車將支架運(yùn)輸至工作面，然后利用MH-40鏟板車進(jìn)行支架安裝調(diào)向[4]。

3）對于采煤機(jī)、輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、帶式輸送機(jī)、泵站列車等設(shè)備運(yùn)輸至工作面后采用MH-40型或JUGANAUT鏟車進(jìn)行搬運(yùn)安裝。工作面機(jī)電設(shè)備零部件可直接采用WC5E（B）型材料車進(jìn)行運(yùn)輸。

3 安裝工序

3.1 依次安裝運(yùn)輸順槽機(jī)電設(shè)備

1）施工人員在安裝前需對整個安裝流程進(jìn)行梳理，并合理安排每個安裝流程，運(yùn)輸順槽機(jī)電設(shè)備依次安裝順序為：轉(zhuǎn)載、破碎機(jī)→移動設(shè)備車→帶式輸送機(jī)→供電；在安裝帶式輸送機(jī)時從皮帶尾向皮帶頭方向依次安裝，安裝后必須進(jìn)行調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)。

2）在進(jìn)行工作面刮板輸送機(jī)安裝時先安裝輸送機(jī)機(jī)頭，然后依次安裝溜槽、刮板、機(jī)尾，在進(jìn)行輸送機(jī)安裝過程中同步安裝電纜；刮板輸送機(jī)安裝后對輸送機(jī)刮板鏈張緊進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，保證輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

3）為了縮短工作面機(jī)電設(shè)備安裝時間，當(dāng)刮板輸送機(jī)溜槽安裝至工作面中部時將采煤機(jī)底托架與刮板輸送機(jī)對接安裝，同時從機(jī)頭部向尾部依次安裝液壓支架，實現(xiàn)采煤機(jī)與液壓支架同步對接安裝，縮短工作面設(shè)備安裝時間，如圖1所示。

圖1 綜采工作面采煤機(jī)安裝工藝優(yōu)化后設(shè)備平面布置圖

4）待刮板機(jī)全部安裝完畢后，安裝人員方可對剩余的支架進(jìn)行安裝。為了減少支架的安裝時間，安裝人員可以在安裝硐室采用多部絞車對支架進(jìn)行調(diào)向。

3.2 選擇組裝硐室位置

1）對于特殊復(fù)雜地質(zhì)條件，安裝人員需在地面對支架進(jìn)行解體后運(yùn)輸至工作面液壓支架組裝硐室內(nèi)，在硐室內(nèi)整體安裝后再將絞車、平板車、支架車運(yùn)送至工作面內(nèi)；支架組裝硐室位置必須合理選擇，一般組裝硐室選在距切巷20～30 m范圍內(nèi)。

2）根據(jù)工作面設(shè)備型號的不同，選擇不同的組裝硐室，硐室過大會造成施工難度增大，而且后期頂板維護(hù)量大，硐室過小會造成設(shè)備不能安裝。

3.3 支架組裝、卸車、調(diào)向

1）支架在組裝前要對每個安裝順序進(jìn)行合理規(guī)劃。通常采用以下順序進(jìn)行組裝：底座→掩護(hù)梁→頂梁。支架在地面組裝完成后采用無軌膠輪車或絞車直接拉入工作面。

2）若礦井采用有軌運(yùn)輸時，支架進(jìn)入工作面后利用安裝在切巷及機(jī)頭硐室的絞車進(jìn)行調(diào)向。通常在切巷內(nèi)安裝4部雙速絞車，機(jī)頭、機(jī)尾硐室內(nèi)各安裝一臺主要用于前后移架用，在采空區(qū)側(cè)以及煤壁側(cè)各安裝一部，主要用于支架調(diào)向用。

3）對于絞車運(yùn)輸工作面，為了提高支架搬運(yùn)速度，可采用裝架卸載一體裝置。該裝置工作原理為：將裝置中卸載平臺與平板車固定，支架裝車后將裝置移動至指定位置，然后利用工作面絞車將支架移動至平臺上，并斷開平臺與平板車，最后采用絞車將平板車?yán)亍?/p>

4）當(dāng)液壓支架進(jìn)入工作面后，利用切巷內(nèi)多部絞車對支架進(jìn)行調(diào)向，并使相鄰支架進(jìn)行對接安裝，支架調(diào)向?qū)影惭b后，必須保證支架頂梁與工作面煤壁垂直布置[5]。

4 實際應(yīng)用分析

大同煤礦集團(tuán)雁崖煤業(yè)公司三盤區(qū)8307工作面設(shè)計回采長度為1 500 m，傾向長度為220 m，工作面回采煤層為4號煤層，平均厚度為3.5 m，工作面采用機(jī)械化回采工藝，工作面內(nèi)安裝機(jī)電設(shè)備如下：一臺SL300型采煤機(jī)、126架ZZ10000/20/38型液壓支架、一臺GXW59型刮板輸送機(jī)、一臺轉(zhuǎn)載機(jī)以及一部DTL型帶式輸送機(jī)等機(jī)電設(shè)備。

三盤區(qū)其他綜采工作面例如8301、8303以及8305工作面采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行設(shè)備安裝時，平均安裝周期在35 d左右；而對8307工作面機(jī)電設(shè)備安裝工藝進(jìn)行合理優(yōu)化后，通過實際應(yīng)用來看，工作面設(shè)備安裝周期為26 d，縮短了9 d，而且設(shè)備安裝過程中設(shè)備故障率由原來的12%降低為4%以下，有效保證了工作面后期安全高效回采。

5 結(jié)語

大同煤礦集團(tuán)綜采安裝分公司對綜采工作面設(shè)備快速安裝提出了合理有效的安裝工藝，并在雁崖煤業(yè)公司三盤區(qū)8307工作面進(jìn)行實際應(yīng)用，不僅有效提高了工作面設(shè)備安裝效率，降低了設(shè)備安裝勞動作業(yè)強(qiáng)度，而且保證了設(shè)備安裝質(zhì)量，為后期綜采工作面安全快速回采奠定了基礎(chǔ)，具有很好的推廣應(yīng)用價值。