黃陵一號(hào)煤礦綜采工作面設(shè)備安裝路線與方式

申 濤

(陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦，陜西 延安 727307)

0 引言

綜采工作面設(shè)備安裝前，必須先在地面進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，確保所有設(shè)備運(yùn)行正常后方可分解運(yùn)輸入井[1-3]。在黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦日常的綜采工作面安裝運(yùn)輸過程中，待設(shè)備在地面裝車完畢后，多功能車入井運(yùn)行時(shí)必須途經(jīng)副一平硐、二盤區(qū)軌道巷、盤(采)區(qū)大巷以及工作面順槽至安裝地點(diǎn)卸車。由于該礦盤區(qū)大巷和工作面順槽路面均采用三合土鋪墊，安裝期間多功能車的運(yùn)行對(duì)路面造成極大破壞，影響車輛運(yùn)行乃至整體安裝工期計(jì)劃，還會(huì)因?yàn)椴缓侠淼陌惭b路線選擇制約礦井的整體采掘接續(xù)[4-6]。目前，該礦通過改進(jìn)安裝技術(shù)，豐富運(yùn)輸路線、優(yōu)化運(yùn)輸方式，有效解決了綜采工作面安裝前期存在的諸多難題。

1 工作面設(shè)備布置

進(jìn)風(fēng)順槽一般作為輔助運(yùn)輸巷道，在順槽布置的主要設(shè)備有設(shè)備列車和超前支架[7-9]。以805工作面為例，設(shè)備布置如圖1所示。設(shè)備列車一般由30～35個(gè)列車組成。進(jìn)風(fēng)超前支架一般由3組12臺(tái)液壓支架組成，分布于順槽兩側(cè)，中間用防倒千斤頂相連。切眼作為回采通道，一般布置有液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)及采煤機(jī)。其中液壓支架用于支護(hù)頂板，刮板運(yùn)輸機(jī)用于裝煤、運(yùn)煤，采煤機(jī)則用于破煤。回風(fēng)順槽作為主運(yùn)輸巷道，一般布置有帶式輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和超前支架。帶式輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)用于運(yùn)輸煤炭，破碎機(jī)用于破碎較大煤塊或矸石。超前支架一般由2組8臺(tái)或10臺(tái)組成。

圖1 工作面設(shè)備布置

2 設(shè)備安裝路線及方式介紹

一號(hào)煤礦自2013年引入多功能車，實(shí)現(xiàn)無軌化輔助運(yùn)輸安裝綜采工作面以來，經(jīng)過多年的綜采工作面安裝實(shí)踐工作，共總結(jié)出Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類共3套安裝方案，用來介紹除順槽帶式輸送機(jī)外主要大型設(shè)備的安裝。

2.1 Ⅰ類工作面安裝

安裝路線：地面車間→副一平硐→二盤區(qū)輔運(yùn)巷→(西一輔運(yùn)巷→西一進(jìn)風(fēng)巷)→盤區(qū)進(jìn)風(fēng)(輔運(yùn))巷→下一個(gè)工作面進(jìn)風(fēng)順槽→切眼措施巷→設(shè)備安裝地點(diǎn)。以805工作面為例，安裝運(yùn)輸路線如圖2所示。

圖2 Ⅰ類工作面安裝運(yùn)輸路線

安裝方式：此類安裝方式，以下一個(gè)工作面的進(jìn)風(fēng)順槽作為輔助運(yùn)輸巷道，并與切眼貫通形成聯(lián)巷，使多功能車能夠直接將設(shè)備運(yùn)輸至待安裝工作面。安裝時(shí)先將進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備列車、超前支架依次安裝完畢后，再從進(jìn)風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾向回風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭后退式安裝，待采煤機(jī)安裝完畢后，暫停切眼設(shè)備的安裝，以便為回風(fēng)順槽設(shè)備的安裝預(yù)留足夠的倒車空間[10-12]。安裝回風(fēng)順槽時(shí)，由轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭、橋身段、破碎機(jī)至落地段依次安裝。安裝轉(zhuǎn)載機(jī)過程中，同步交叉安裝超前支架?；仫L(fēng)順槽設(shè)備安裝完畢后，繼續(xù)切眼內(nèi)剩余支架、運(yùn)輸機(jī)中部槽及運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭的安裝工作。①進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備安裝順序?yàn)樵O(shè)備列車→超前支架。設(shè)備列車從巷口向切眼方向依次安裝；②切眼設(shè)備安裝順序?yàn)檫M(jìn)風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾、(過渡支架)→中部支架、運(yùn)輸機(jī)中部槽、采煤機(jī)→回風(fēng)順槽設(shè)備→剩余中部支架、過渡支架、回風(fēng)端頭支架→運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭；③回風(fēng)順槽設(shè)備安裝順序?yàn)檗D(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭、橋身段槽子、超前支架(交叉作業(yè))→破碎機(jī)→超前支架、落地段槽子(交叉作業(yè))。

優(yōu)點(diǎn)：①工作面安裝期間，可以采用待安裝工作面的進(jìn)風(fēng)順槽運(yùn)輸人員，能夠與工作面安裝運(yùn)輸路線分離，在減少安裝路線運(yùn)輸壓力的同時(shí)，避免了因車輛過多而引起的堵塞，同時(shí)降低了因車輛過多造成的運(yùn)輸事故概率；②此類工作面安裝時(shí)最先安裝設(shè)備列車。待設(shè)備列車安裝完畢后，在人員富余的情況下，可以安排電工優(yōu)先敷設(shè)、壓接設(shè)備列車上移動(dòng)變電站、開關(guān)間的動(dòng)力電纜，為后期設(shè)備全部安裝完成后運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備負(fù)荷電纜的壓接緩解了電工的人員壓力，為設(shè)備調(diào)試能夠及時(shí)完成緩解了時(shí)間壓力；③多功能車調(diào)向點(diǎn)多，滿足安裝運(yùn)輸需求；④相較Ⅱ類工作面安裝，不影響帶式輸送機(jī)的安裝。

缺點(diǎn)：①需提前開拓好下一工作面的進(jìn)風(fēng)順槽，且能滿足多功能車運(yùn)輸需求，同時(shí)必須與待安裝工作面切眼貫通；②2條巷道運(yùn)輸，路面維護(hù)工作量相對(duì)較大；③工作面安裝完畢后，必須及時(shí)封閉切眼聯(lián)絡(luò)巷；④由于巷道坡度、平直度的影響，無法做到轉(zhuǎn)載機(jī)絕對(duì)的精確定位和精準(zhǔn)安裝；待轉(zhuǎn)載機(jī)安裝完畢后，需進(jìn)行少量拉移，此過程的操作勢(shì)必增加職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2 Ⅱ類工作面安裝

安裝路線：地面車間→副一平硐→二盤區(qū)輔運(yùn)巷→(西一輔運(yùn)巷→西一進(jìn)風(fēng)巷)→盤區(qū)進(jìn)風(fēng)(輔運(yùn))巷→下一個(gè)工作面進(jìn)風(fēng)順槽→待安裝工作面回風(fēng)順槽→設(shè)備安裝地點(diǎn)。以620工作面為例，安裝運(yùn)輸路線如圖3所示。

圖3 Ⅱ類工作面安裝運(yùn)輸路線

安裝方式：此類安裝方式，以下一個(gè)工作面的進(jìn)風(fēng)順槽作為運(yùn)輸巷道，并與待安裝工作面回風(fēng)順槽貫通，一般聯(lián)絡(luò)巷位置距離切眼100 m為宜(針對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)長度不超過100 m時(shí)采用。若轉(zhuǎn)載機(jī)長度超過100 m時(shí)，需要調(diào)整聯(lián)絡(luò)巷位置)。安裝時(shí)待進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備列車、超前支架依次安裝完畢后，切眼設(shè)備從進(jìn)風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾向回風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭依次后退式安裝，待切眼設(shè)備全部安裝完成后，依次安裝轉(zhuǎn)載機(jī)尾、過渡槽、超前支架、破碎機(jī)至轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭。安裝轉(zhuǎn)載機(jī)過程中，同步交叉安裝回風(fēng)順槽超前支架。①進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備安裝順序?yàn)樵O(shè)備列車→超前支架。設(shè)備列車由巷口向切眼方向依次安裝；②切眼設(shè)備安裝順序?yàn)檫M(jìn)風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾、(過渡支架)→中部支架、運(yùn)輸機(jī)中部槽、采煤機(jī)→過渡支架、回風(fēng)端頭支架→運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭；③回風(fēng)順槽設(shè)備安裝順序?yàn)檗D(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾、落地段槽子、超前支架(交叉作業(yè))→破碎機(jī)→轉(zhuǎn)載機(jī)橋身段、超前支架(交叉作業(yè))→轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭。

優(yōu)點(diǎn)：①轉(zhuǎn)載機(jī)頭最后安裝，有效避免了因轉(zhuǎn)載機(jī)頭定位不精確而導(dǎo)致的后期拉移；②此類工作面安裝，聯(lián)絡(luò)巷可作為多功能車調(diào)向點(diǎn)。聯(lián)絡(luò)巷向外可用于放置臨時(shí)供液泵站(一般放置于距離聯(lián)絡(luò)巷50 m位置處，此距離可用于停放多功能車)。減少了施工多功能車調(diào)向硐室和臨時(shí)供液泵站硐室產(chǎn)生的材料支出和人力支出；③將待安裝工作面進(jìn)風(fēng)順槽作為人員運(yùn)輸，與安裝運(yùn)輸路線分離，減小了安裝路線運(yùn)輸壓力的同時(shí)，避免了車輛過多引起的堵塞；④此類工作面安裝，可以優(yōu)先安排電工敷設(shè)、壓接設(shè)備列車間的動(dòng)力電纜，為后期設(shè)備壓接負(fù)荷電纜緩解人員壓力和調(diào)試的時(shí)間壓力；⑤相對(duì)Ⅰ類安裝方式，封閉聯(lián)絡(luò)巷的時(shí)間較為富余。

缺點(diǎn)：①需提前開拓好下一工作面的進(jìn)風(fēng)順槽，且能滿足多功能車運(yùn)輸需求，同時(shí)必須與待安裝工作面回風(fēng)順槽貫通；②2條巷道運(yùn)輸，路面維護(hù)工作量較大；③臨時(shí)泵站的放置影響帶式輸送機(jī)的安裝，且延誤帶式輸送機(jī)的調(diào)試工作；④聯(lián)絡(luò)巷的封閉仍會(huì)產(chǎn)生人力、材料消耗。

2.3 Ⅲ類工作面安裝

安裝路線：地面車間→副一平硐→二盤區(qū)輔運(yùn)巷→(西一輔運(yùn)巷→西一進(jìn)風(fēng)巷)→盤區(qū)進(jìn)風(fēng)(輔運(yùn))巷→待安裝工作面進(jìn)風(fēng)順槽→設(shè)備安裝地點(diǎn)。以808工作面為例，安裝運(yùn)輸路線如圖4所示。

圖4 Ⅲ類工作面安裝運(yùn)輸路線

安裝方式：此類安裝方式，以待安裝工作面進(jìn)風(fēng)順槽作為安裝路線。安裝時(shí)先安裝回風(fēng)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)頭、橋身段、破碎機(jī)及超前支架，切眼設(shè)備由回風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭向進(jìn)風(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾后退式安裝。最后安裝進(jìn)風(fēng)順槽超前支架、設(shè)備列車。①回風(fēng)順槽設(shè)備安裝順序?yàn)檗D(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭、橋身段、超前支架(交叉作業(yè))→破碎機(jī)→超前支架、落地段槽子(交叉作業(yè))；②切眼設(shè)備安裝順序?yàn)榛仫L(fēng)端頭支架、運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、過渡支架→中部支架、運(yùn)輸機(jī)中部槽、采煤機(jī)→(過渡支架)、進(jìn)風(fēng)端頭支架→運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾；③進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)備安裝順序?yàn)槌爸Ъ堋O(shè)備列車。設(shè)備列車安裝順序?yàn)閺那醒巯蛳锟诜较虬惭b。

優(yōu)點(diǎn)：①此類工作面安裝僅待安裝工作面的進(jìn)風(fēng)順槽一條運(yùn)輸路線，路面維護(hù)的工作量相對(duì)較??；②相較與Ⅰ、Ⅱ類安裝方式，避免了因封閉巷道而產(chǎn)生的人力、材料支出。

缺點(diǎn)：①轉(zhuǎn)載機(jī)無法做到精準(zhǔn)安裝，需要進(jìn)行少量拉移，會(huì)增加職工的勞動(dòng)強(qiáng)度；②工作面安裝期間，路線運(yùn)輸壓力大，容易造成交通堵塞；③設(shè)備列車最后安裝，后期壓接電纜工作量大，電工人力使用相對(duì)緊張，設(shè)備調(diào)試時(shí)間緊湊。

2.4 注意事項(xiàng)

第Ⅰ類：安裝方式適用于待安裝工作面的走向長度與下一個(gè)工作面走向長度相接近，且下一個(gè)工作面已經(jīng)掘進(jìn)至待安裝工作面切眼位置，確定工作面安裝時(shí)間后，需提前做好待安裝工作面切眼與下一個(gè)工作面的進(jìn)風(fēng)順槽的貫通工作。

第Ⅱ類：安裝方式適用于下一個(gè)工作的走向長度小于待安裝工作面。確定工作面安裝日期后，需提前確定回風(fēng)順槽貫通位置，并做好回風(fēng)順槽與下一個(gè)工作面進(jìn)風(fēng)順槽的貫通工作。

第Ⅲ類：工作面適用于盤區(qū)末采工作面或孤島工作面，待安裝工作面與其他工作面無法形成貫通的情況。

其他方式：一號(hào)煤礦偶爾也會(huì)應(yīng)用另一種安裝方式，其針對(duì)于待安裝工作面運(yùn)輸路線較遠(yuǎn)，采用正常的安裝方式會(huì)造成材料和人力的嚴(yán)重超支。經(jīng)過研究，可將相鄰盤區(qū)內(nèi)尚未回采的工作面的進(jìn)風(fēng)順槽作為安裝期間的部分運(yùn)輸路線，此種方式經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用，大大縮短了運(yùn)輸距離，減少了車輛運(yùn)輸期間的油脂支出和維修路面時(shí)的人力支出，具有較大的推廣價(jià)值。以625工作面為例，安裝運(yùn)輸路線如圖5所示。

圖5 625工作面安裝運(yùn)輸路線

3 結(jié)語

綜采工作面安裝路線的選擇直接影響著設(shè)備安裝的進(jìn)展和后期調(diào)試工作的開展情況，因此，只有充分掌握工作面平面布置的詳細(xì)情況后，方可對(duì)安裝路線與方式進(jìn)行研究討論，方可組織綜采工作面的整體安裝工作的統(tǒng)籌規(guī)劃、應(yīng)用。在未來的綜采工作面安裝工作中，還需不斷研究新的安裝路線與方式，同時(shí)吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，不斷豐富工作面安裝

工序，提高作業(yè)效率，方能提升礦井綜采工作面整體安裝水平和能力，做到優(yōu)質(zhì)安裝效果，為礦井可持續(xù)發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。