礦用無極繩絞車安裝新工藝的探索與實踐

王懷敏

摘? 要：礦用無極繩絞車（下稱：無極繩絞車）以其運輸效率高、安全可靠的優(yōu)點在煤礦得到廣泛應(yīng)用。因無極繩絞車主機部分輪廓尺寸較大及與運輸軌道的相對位置，傳統(tǒng)工藝須施工安裝硐室。另外，基于運輸空間及布繩需要，要采用導向輪組、分繩輪組、兩側(cè)尾輪配合以實現(xiàn)軌道內(nèi)布繩。施工安裝硐室、輔助部件投入量增加，均造成施工工程量增加、安全系數(shù)降低。該文以錢家營礦某安裝工作面為例，從可利用巷道現(xiàn)狀、安裝運輸成本構(gòu)成及運輸效率提升等多方面探討，綜合確定針對性的施工工藝，提高了安全生產(chǎn)可控度，對未來行業(yè)內(nèi)無極繩絞車安裝、運輸有較強的指導意義。

關(guān)鍵詞：無極繩絞車;安裝硐室;可利用巷道;軌下布繩;安全可控度

中圖分類號： TD52? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

開灤錢家營礦業(yè)分公司是國家“七五”重點建設(shè)項目，我國自行設(shè)計建設(shè)的一座特大型現(xiàn)代化礦井，自1988年12月建成投產(chǎn)，年設(shè)計生產(chǎn)能力400萬t，2015年核定生產(chǎn)能力570萬t。

隨著科技的進步，為了滿足現(xiàn)代化開采的需要，施工各階段運輸量顯著增多，無極繩絞車的投入使運輸壓力得到較大緩解。無極繩絞車因主機部分輪廓尺寸較大，傳統(tǒng)工藝施工需要在順槽一側(cè)施工安裝硐室，施工安裝硐室增加了輔助工程量、增大了巷道控頂面積。由于安裝硐室與軌道相對位置及布繩的需要，須采用導向輪組、分繩輪組及兩側(cè)尾輪配合，開挖其基礎(chǔ)坑、澆筑基礎(chǔ)。增加了安裝工程量，部件的增多、結(jié)構(gòu)的繁復給可靠性造成了隱患，又因?qū)蜉喗M、分繩輪組安裝位置、檢修維護的不便等因素，造成資金及人力投入加大，安全生產(chǎn)可控度降低。

生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，與邊眼與順槽相對應(yīng)側(cè)在設(shè)計工作面時大多設(shè)計有聯(lián)絡(luò)川或遺留的聯(lián)絡(luò)川，這些聯(lián)絡(luò)川基本作為外圍運輸或通風使用。安裝無極繩絞車如充分利用這些聯(lián)絡(luò)川作為主機部分安裝硐室，不但可以減少施工硐室工程量，也可減少使用較多輔助部件、因結(jié)構(gòu)繁復帶來的不可靠性及其基礎(chǔ)工程量，因聯(lián)絡(luò)川是完整巷道，在頂板安全可控度也得到較大提升，利用聯(lián)絡(luò)川作為主機部分安裝硐室，在減少資金及人力的投入、安全生產(chǎn)可控度提升方面有較大的促進作用。

1 對象工作面概況

工作面位于井田東翼三采區(qū)5煤層，同煤層傾斜上方、傾斜下方西翼工作面已采畢。下伏7煤層西翼工作面已回采完畢。下伏9煤層某西工作面已回采完畢。下伏12-煤層某西工作面已回采完畢，除此之外，暫無其他工程，如圖1所示。

2 施工工藝優(yōu)選

2.1 傳統(tǒng)工藝

傳統(tǒng)的施工工藝，為保證運輸較大輪廓尺寸物料，軌道布置在巷中，在順槽與邊眼交點位置布置轉(zhuǎn)車平臺。安裝無極繩絞車時，選取順槽外部條件較好的位置作為安裝硐室位置，因無極繩絞車主機部分輪廓尺寸較大且與運輸軌道處于平行狀態(tài)，為滿足安裝、運輸空間需要、故須將選取位置進行擴幫、擴頂，形成無極繩絞車主機部分安裝硐室，然后在硐室內(nèi)開挖基礎(chǔ)坑、澆筑混凝土基礎(chǔ)。布繩時，因無極繩絞車主機部分與運輸軌道處于平行狀態(tài)，為實現(xiàn)軌道內(nèi)布繩，則須增加導向輪組、分繩輪組與之配合，主機部分、導向輪組、分繩輪組等采用在基礎(chǔ)上打地錨的錨固方式進行安裝，如圖2所示。

2.2 新工藝

新施工工藝，為保證運輸較大輪廓尺寸物料，軌道布置在巷中，因此轉(zhuǎn)車平臺無法實現(xiàn)無極繩絞車布繩，因此工作面掘進期間，將順槽與邊眼交點位置做出抹角，該處布置道岔，由于道岔實現(xiàn)軌上布繩較為困難，因此處采用軌下布繩方式。安裝無極繩絞車采用順槽對側(cè)的聯(lián)絡(luò)川作為安裝硐室，施工時，先將地面清理、使地面標高低于順槽地面并滿足安裝高度空間要求，清理深度以主機部分出繩高度低于邊眼軌道下邊為準（繩不摩擦軌道），開挖主機部分基礎(chǔ)坑并澆筑水泥基礎(chǔ)，布繩時，主機部分出繩由邊眼及少部分順槽軌下穿過、由順槽軌間穿出，采用托輥配合實現(xiàn)軌內(nèi)布繩，主機部分采用在基礎(chǔ)上打地錨的錨固方式進行安裝，托輥采用普通中間托輥、卡固在軌道上[1]，如圖3所示。

2.3 對比分析

2.3.1 工作量分析

傳統(tǒng)工藝安裝需施工安裝硐室，開挖主機部分、導向輪組、分繩輪組、兩側(cè)尾輪基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)，均增加了安裝施工工程量。施工安裝硐室，既破壞了原巷道支護的整體性又增大了控頂面積，給頂板支護帶來一定困難。導向輪組、分繩輪組、兩側(cè)尾輪等輔助部件的增多，造成結(jié)構(gòu)繁復，給可靠性造成了隱患，又因?qū)蜉喗M、分繩輪組需靠近底板安裝且須上覆防護蓋板，出現(xiàn)檢修維護不便的現(xiàn)象，造成資金及人力投入加大，安全生產(chǎn)可控度降低。

新工藝采用順槽相對應(yīng)側(cè)聯(lián)絡(luò)川作為安裝硐室，既減少了硐室施工工程量又避免了破壞原巷道整體性的現(xiàn)象，給頂板支護帶來一定優(yōu)勢。由于安裝硐室與順槽處于直線狀態(tài)，則可省略掉導向輪組、分繩輪組及外側(cè)尾輪等輔助部件的投入，減少了開挖部分基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的工程量，對結(jié)構(gòu)繁復出現(xiàn)的不可靠性有較大的提升、避免了檢修維護不便的因素，減少了資金及人力的投入、提升了施工效率、安全生產(chǎn)可控度有較大的提升[2]。

2.3.2 效益分析

傳統(tǒng)工藝施工安裝硐室、開挖基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的輔助工程，頂板支護量增多、結(jié)構(gòu)繁復帶來的不可靠性、檢修維護不便等，須投入的資金、人力等將大幅度提升，造成安全隱患增加。

新工藝省去了施工安裝硐室及開挖部分基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的工程量、減少了頂板支護量、簡化了結(jié)構(gòu)、避免了檢修維護不便的因素，人力投入大幅度減少，節(jié)約大量資金，安全生產(chǎn)更容易掌控。

3 新工藝技術(shù)實踐路線

3.1 優(yōu)化設(shè)計

在設(shè)計回采工作面時，要充分考慮后期施工需求，對各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化取舍，有效利用原有聯(lián)絡(luò)川或調(diào)整新掘聯(lián)絡(luò)川與順槽的位置、使其處于直線狀態(tài)。

3.2 工作面掘進質(zhì)量控制

在工作面掘進期間，要充分利用其運煤設(shè)備，將邊眼與順槽交點抹角施工到位、滿足道岔安裝要求，聯(lián)絡(luò)川煤矸清理、使底板標高低于邊眼軌道、基本達到無極繩絞車安裝需要。

4 結(jié)語

采用新工藝施工，減少了施工安裝硐室及開挖部分基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的工程量，工時投入得到較大節(jié)省。

采用新工藝施工，保護了原有頂板的整體性，減少了頂板支護、維護量，降低了頂板隱患風險，簡化了無極繩絞車結(jié)構(gòu)、避免了檢修維護不便的因素，進一步提升了安全生產(chǎn)可控度。

科學組織人員配置及規(guī)范人員操作是確保安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵，也是提升安全生產(chǎn)可控度的關(guān)鍵前提。必須加強施工人員安全技術(shù)措施交底工作管理。

參考文獻

[1]郭良姊，呂良，王永剛，等.無極繩連續(xù)牽引車的安全保護[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（8）：45-46.

[2]牛小山.煤礦井下無極繩絞車動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].機械管理開發(fā)，2019（7）：52-54.