綜采工作面高效安裝工藝研究

趙青波

（冀中能源股份有限公司 東龐礦，河北 邢臺(tái) 054000）

0 引言

目前我國井工煤礦的采煤方式大多為綜合機(jī)械化采煤方式，這種方式在工作面接替銜接時(shí)會(huì)存在一個(gè)采煤機(jī)械搬家倒面環(huán)節(jié)，即工作面的安裝和拆除。近些年采煤工藝在不斷的進(jìn)步和革新，采煤機(jī)械也在不斷的向高度機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展，催生了一大批百萬噸級(jí)乃至千萬噸的綜采工作面，無論是礦井總產(chǎn)量和工作面單產(chǎn)量都是非常高的，如果搬家時(shí)間過長，就會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)造成很大的非生產(chǎn)性損失。因此，對(duì)綜采工作面的搬家效率提出了很高的要求。本文以冀中能源股份有限公司東龐礦21112 綜采工作面為研究對(duì)象，總結(jié)出了一套合理、安全、高效的工作面安裝工藝。

1 優(yōu)化綜采工作面高效安裝工藝

自2013 年以來，東龐礦采用遼寧鑫豐公司部分搬家裝備，結(jié)合東龐礦實(shí)際搬家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其設(shè)備進(jìn)行部分功能改造，總結(jié)出了一套適合該礦實(shí)際的搬家經(jīng)驗(yàn)和裝備。經(jīng)多個(gè)工作面的實(shí)踐，證明這套裝備和工藝實(shí)現(xiàn)了安全、高效、快捷、經(jīng)濟(jì)的工作面搬家效果。這套設(shè)備主要有礦用液壓起重機(jī)（變軌吊）、液壓支架安裝叉車和液壓支架回撤平臺(tái)，此次21112 工作面高效安裝主要涉及礦用液壓起重機(jī)（變軌吊） 和液壓支架安裝叉車。

1.1 優(yōu)化封車工藝

以往支架下井前，散架封車使用的通常是鐵絲。此次采用廢舊鋼絲繩代替鐵絲封車，不僅可以重復(fù)循環(huán)使用，節(jié)省了大量鐵絲，節(jié)約資金，而且鋼絲繩采用緊繩器緊固，封車速度較傳統(tǒng)鐵絲封車速度大大提高，為綜采工作面高效安裝節(jié)省了時(shí)間。鋼絲繩緊繩器如圖1 所示。

圖1 緊繩器Fig.1 Tightener

1.2 變軌吊安裝綜采工作面

變軌吊學(xué)名礦用液壓起重機(jī)，采用液壓驅(qū)動(dòng)變軌，液壓驅(qū)動(dòng)爬行，吊臂可伸縮1.5 m，額定起重量15 t，主要用于井工礦安裝回撤刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、綜掘機(jī)、采煤機(jī)、移動(dòng)變電站等設(shè)備及通風(fēng)設(shè)施，也適用于支架運(yùn)輸叉車等機(jī)械，如圖2 所示。

圖2 礦用液壓起重機(jī)Fig.2 Mine hydraulic crane

轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、皮帶機(jī)尾等運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅嫫锖?，利用牽引絞車將各部件牽引至變軌吊處，利用礦用液壓起重機(jī)（變軌吊） 起吊后將各部件安裝到位；刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅媲醒酆?，利用礦用液壓起重機(jī)（變軌吊） 將刮板運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭、溜槽、機(jī)尾、溜子大鏈等部件按順序安裝就位。

變軌吊采用液壓驅(qū)動(dòng)，省力、安全、快捷、起吊高度大、旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)到180°，避免了傳統(tǒng)方法中手拉葫蘆死拉硬拽的現(xiàn)象，同時(shí)節(jié)省了打起吊錨桿、錨索的材料成本與人工成本。

1.3 液壓支架安裝叉車就位支架

液壓支架安裝叉車俗稱安裝平臺(tái)或就位叉車，在絞車牽引下搬運(yùn)、安裝各類液壓支架，是我國目前綜采面最理想的液壓支架安裝設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是可適應(yīng)不同坡度的地質(zhì)條件，安全平穩(wěn)、操作方便、安裝快捷，最快時(shí)14 min 可完成一架液壓支架的就位，如圖3 所示。

圖3 液壓支架安裝叉車Fig.3 Hydraulic support installation forklift truck

東龐礦21112 綜采工作面采用鑫豐公司出產(chǎn)的CAZ-35 型液壓支架安裝叉車，其技術(shù)參數(shù)如下：

針對(duì)21112 工作面的實(shí)際情況，增加了在機(jī)尾處支架由平車盤上就位叉車、在叉車上調(diào)整支架方向的工序，然后運(yùn)輸至就位地點(diǎn)反向旋轉(zhuǎn)后直接卸車就位。

采用液壓支架安裝叉車就位新工藝方式流程如圖4～圖6 所示。

圖4 整架上就位叉車示意Fig.4 Schematic on site forklift truck

圖5 支架在就位叉車上調(diào)向示意Fig.5 Schematic diagram forklift truck

圖6 支架運(yùn)至安裝位置后反向旋轉(zhuǎn)卸車示意Fig.6 Schematic diagram of reverse rotation unloading after support is moved

采用傳統(tǒng)就位工藝方式流程如圖7 所示。

圖7 單體配合絞車進(jìn)行絞車卸車法就位示意Fig.7 Position map of winch unloading method with monomer and winch

相比于傳統(tǒng)的絞車卸車直接就位工藝來說，就位叉車就位新工藝有如下優(yōu)點(diǎn)。

（1） 安全系數(shù)提高。相比于傳統(tǒng)的方式來說，就位叉車采用全液壓設(shè)計(jì)，支架調(diào)向和卸車全千斤頂驅(qū)動(dòng)，減化了絞車卸車過程，提高了就位過程中的安全系數(shù)，同時(shí)就位叉車采用2 m 軌距軌道進(jìn)行工作面運(yùn)輸，相比于900 mm 軌道來說，寬度更大，底部支撐更平穩(wěn)，支架卸車的穩(wěn)定性有了極大改善，不容易出現(xiàn)掉道事故，支架卸車后的狀態(tài)較好，容易進(jìn)行后續(xù)的調(diào)整。

（2） 提高工作效率。雖然就位叉車在就位前增加了平車盤向就位叉車轉(zhuǎn)移支架并調(diào)向的工序，但是，依靠液壓千斤頂驅(qū)動(dòng)的支架轉(zhuǎn)移比絞車配合滑輪單體再車盤上調(diào)向的方式來說更方便快捷，支架卸車時(shí)在叉車上通過液壓千斤頂配合轉(zhuǎn)盤在叉車上原地調(diào)向，不需要單體輔助調(diào)整支架狀態(tài)，減少了支架調(diào)向的時(shí)間。

（3） 減少了滑輪和導(dǎo)鏈、鋼絲繩使用量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。就位叉車的使用，使得支架調(diào)向和卸車全部采用集成化的液壓驅(qū)動(dòng)，避免了絞車?yán)В瑹o需加掛各種滑輪，在保證安裝進(jìn)度的同時(shí)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工時(shí)工效，傳統(tǒng)方式需安排9 人的工作，使用就位叉車后6 人即可完成。

2 結(jié)語

綜合考慮東龐礦21112 工作面變軌吊的使用，省力、安全、快捷、起吊高度大、旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)到180°，避免傳統(tǒng)方法中手拉葫蘆死拉硬拽的現(xiàn)象，同時(shí)節(jié)省了打起吊錨桿、錨索的材料成本與人工成本；采用液壓支架安裝叉車整架安裝就位新工藝就位支架，全液壓的設(shè)計(jì)使得安全系數(shù)大大提高，支架卸車的穩(wěn)定性有了極大改善，不容易出現(xiàn)掉道事故，支架卸車后的狀態(tài)較好，容易進(jìn)行后續(xù)的調(diào)整，提高了工作效率，不需要單體輔助調(diào)整支架狀態(tài)，減少了支架調(diào)向的時(shí)間，減少了滑輪和導(dǎo)鏈、鋼絲繩的使用量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，使工作面安裝更加安全、高效。