煤礦井筒機(jī)械安裝技術(shù)分析及維護(hù)策略探究

朱小娟

（平煤神馬建工集團(tuán)有限公司安裝處，河南 平頂山 467000）

0 引言

我國是一個(gè)煤炭大國，擁有豐富的煤炭資源，在長時(shí)間的開采過程中，煤炭開采的深度正在不斷增加，這在一定程度上帶來了煤炭開采工作的安全風(fēng)險(xiǎn)。目前，煤炭開采安全事故時(shí)有發(fā)生，因此需要運(yùn)用更加先進(jìn)的技術(shù)融入到煤炭開采之中，從而有效降低煤炭開采過程中產(chǎn)生的安全隱患，提高煤炭開采的效率和質(zhì)量，確保煤炭開采過程中各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備能夠滿足生產(chǎn)需要，保證工作人員的生命安全，維護(hù)煤炭企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全。

1 煤礦井筒機(jī)械安裝技術(shù)分析

1.1 防松螺母的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工作模式下，煤炭企業(yè)在進(jìn)行固定管道時(shí)，一般會采用尼龍螺母或者變形螺母，但是在實(shí)際的工作過程中發(fā)現(xiàn)這兩類螺母的固定效果無法達(dá)到預(yù)期，會給煤炭開采工作帶來一定的安全隱患。因此，通過防松螺母的應(yīng)用，能夠有效改善這一情況。防松螺母在牙根處設(shè)置了一個(gè)有效的楔形斜面，這樣就可以確保螺栓牙尖能夠要精準(zhǔn)地與斜面契合，從而將斜面緊緊的頂住，避免被固定的設(shè)備出現(xiàn)松動(dòng)的情況，比普通的螺母擁有更好的防松效果，能夠避免礦山立井井筒設(shè)備在安裝的過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題[1]。普通的螺母在進(jìn)行緊固之后，根據(jù)受力分析的相關(guān)研究，螺母的前兩牙都會承擔(dān)總負(fù)荷中至少80%以上的壓力，而其他牙的螺紋面則無需承擔(dān)如此大的壓緊力，并且承擔(dān)的力會逐漸減少[2]。如果在這一過程中存在其他負(fù)荷對螺母的沖擊，例如橫向脈沖負(fù)荷、震動(dòng)負(fù)荷等，這會導(dǎo)致螺紋緊固件的緊鎖力不斷減少，如果沒有采取有效措施進(jìn)行處理，就會導(dǎo)致螺母脫落的嚴(yán)重問題，給井下施工帶來嚴(yán)重的安全隱患。但是防松螺母能解決這一問題。將防松螺母擰緊之后，其自帶的楔形斜面能夠和螺栓牙頂螺紋線實(shí)現(xiàn)緊密的卡合，并確保螺紋線的全部長度都在緊鎖力之下，同時(shí)能夠在楔形斜面上施加法向作用力，從而讓螺栓軸保持在600°的角度上，彌補(bǔ)了普通螺栓的缺陷[3]。因此，在礦山主井管道的工程中利用防松螺母進(jìn)行固定既能夠有效提高工作的質(zhì)量和工程的質(zhì)量，確保煤炭開采工作的順利開展，又能夠減少后續(xù)的維護(hù)和管理時(shí)間，提高煤炭開采工作的效率。

1.2 煤礦井筒檢查施工技術(shù)的應(yīng)用

這項(xiàng)技術(shù)是通過在井筒上鉆孔的形式來對煤礦井筒做挖掘的各個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行檢查，分析這些開挖地點(diǎn)的巖土物理力學(xué)特點(diǎn)，評估開挖地點(diǎn)的地層構(gòu)造，預(yù)測開挖地點(diǎn)的地下水存儲量，從而為后續(xù)的煤炭開采工作提供有效的數(shù)據(jù)參考。作為一項(xiàng)內(nèi)容十分復(fù)雜的工作，針對不同地點(diǎn)的開挖要求，需要運(yùn)用不同的檢查手段進(jìn)行仔細(xì)分析，并根據(jù)開挖地點(diǎn)的特性提出相應(yīng)的檢查需求。具體來說，主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）在進(jìn)行孔斜和取心的工作時(shí)，如果取孔的地點(diǎn)位于開挖地區(qū)的不同地層，那么就應(yīng)該根據(jù)不同的要求進(jìn)行處理。例如，如果取孔的地點(diǎn)位于第四系地層，那么就應(yīng)該用單動(dòng)雙管鉆進(jìn)行取孔，鉆頭長度以6 m為宜，同時(shí)應(yīng)該使用復(fù)合片鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)取心，確保采樣率能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下應(yīng)該不低于70%，以此為之后的煤炭開采工作提供有效參考。

（2）如何在基巖地層進(jìn)行取款活動(dòng)，通常會使用金剛石單動(dòng)單管鉆或金剛石單動(dòng)雙管鉆，這主要是由于基巖地層和第四系地層現(xiàn)在明顯的差異，通過有效的工具應(yīng)用能夠使地層的采樣率達(dá)到80%以上[4]。需要注意的是，在進(jìn)行鉆孔取心的工作時(shí)，需要準(zhǔn)確掌握傾角和地層印度之間的相互關(guān)系，從而合理設(shè)置鉆頭的壓力以及鉆頭的轉(zhuǎn)速，從而保證孔斜能夠控制在合理的范圍內(nèi)，使工作的效率能夠得到進(jìn)一步提升。

另外，根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示，無論是第四系地層還是基巖地層，都呈現(xiàn)出松散性地層的特征，因此在進(jìn)行泥漿配方的制作時(shí)，需要進(jìn)一步提高配方的相關(guān)要求，才能夠確保填充工作的順利完成。人們需要重視不同地層的泥漿配比方案，根據(jù)第四系地層和基巖地層的不同特點(diǎn)對泥漿配方進(jìn)行合理調(diào)整，例如第四系地層的泥漿比重為：1.10~1.15，黏度應(yīng)該保持在30~40 s，失水量應(yīng)該在每半小時(shí)8~20 mL；而根據(jù)基巖地層的特點(diǎn)，泥漿比重應(yīng)該在1.05~1.08之間，黏度應(yīng)該保持在25~30 s，失水量應(yīng)該在每半小時(shí)8~12 mL[5]。

2 煤礦井筒施工設(shè)備的管理和維護(hù)

2.1 鑿井井架的管理和維護(hù)

煤炭企業(yè)在進(jìn)行鑿井工作時(shí)，為了能夠順利提升和懸吊掘進(jìn)所需要的各種機(jī)械設(shè)備，需要搭建起良好的鑿井井架。在完成相應(yīng)的井筒建設(shè)工作后，需要將井架進(jìn)行拆除，然后重新安裝永久性的井架，確保挖掘工作的順利進(jìn)行。

目前我國煤炭施工中最常見的井架為亭式鋼管井架，這種井架具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，四面的穩(wěn)定效果基本相同，能在井架的四周進(jìn)行各類地面提升絞車和天輪的有效布置。傳統(tǒng)施工中常見的三腿式鑿井井架和亭式鋼管井架相比，穩(wěn)定性相對較差，在施工過程中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。在完成亭式鋼管井架的布置后，煤炭企業(yè)還需要定期對井架進(jìn)行有效的維護(hù)，安排專業(yè)的工作人員定期在井筒中進(jìn)行巡視檢查，查看井架基礎(chǔ)是否出現(xiàn)問題，對井架進(jìn)行有效的測量和觀察時(shí)，查看在地表上是否出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降問題。

同時(shí)，工作人員還需要檢查井架是否存在開裂的情況，也需要查看井架的地腳螺栓是否存在損壞或銹蝕的情況，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取有效的策略解決，避免小問題變成大隱患，給后續(xù)的煤炭開采工作帶來嚴(yán)重的影響。工作人員還需要對井架進(jìn)行定期的防腐處理，并確保井架的焊接縫保持均勻且焊接牢固，針對一些存在開裂或不穩(wěn)固的焊接點(diǎn)，應(yīng)該及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)焊，以免給井架的使用帶來更為嚴(yán)重的問題。工作人員還需要定期對連接螺栓進(jìn)行緊固或者直接更換，確保連接螺栓具有較強(qiáng)的承受能力，避免井架出現(xiàn)松動(dòng)的情況。除此之外，工作人員還需要對天倫軸承定期進(jìn)行注油工作，確保軸承的潤滑效果達(dá)到使用需求，為煤炭開采工作的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)，提高井架的使用效率和使用質(zhì)量。

2.2 鑿井工作盤的管理與維護(hù)

在進(jìn)行立井施工的過程中，鑿井工作盤是必不可少的重要機(jī)械設(shè)備，是提高鑿井工作效率的重要助手。鑿井工作盤的組成相對比較復(fù)雜，包括吊盤、固定盤、封口盤等，這些不同的盤根據(jù)具體的工作內(nèi)容有不同的使用方向，一般情況下是鋼結(jié)構(gòu)。在對鑿井工作盤進(jìn)行管理和維護(hù)的工作中，主要是對工作盤進(jìn)行定期的維護(hù)工作，并仔細(xì)檢查工作盤中的相關(guān)元件連接情況，確定工作盤在工作的過程中沒有出現(xiàn)變形或開裂的情況。工作人員還需要對工作盤的焊縫進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確保焊縫分布均勻且焊接牢固，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)了不穩(wěn)固或者開裂焊接點(diǎn)，要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)焊。工作人員要定期檢查連接螺栓，并及時(shí)將工作盤上松動(dòng)的螺栓進(jìn)行緊固，對于已經(jīng)失效的螺栓應(yīng)及時(shí)更換，確保螺栓能夠承受較大的壓緊力，以便提高工作盤的使用安全性。

2.3 鋼絲繩的管理與維護(hù)

根據(jù)具體的工作需求不同，鋼絲繩也會存在一定的差異。目前，煤礦井筒所使用的安全繩種類相對較多，依據(jù)不同的工作需要來確定具體的安全要求，從而確保鋼絲繩的選擇科學(xué)合理且能夠有效控制材料成本。因此工作人員在選擇鋼絲繩之前，需要對煤礦井筒的作業(yè)情況進(jìn)行仔細(xì)嚴(yán)格的調(diào)查和分析，了解不同的施工要求和施工流程，審核煤礦井筒作業(yè)中所使用的各類機(jī)械設(shè)備，隨后對各類機(jī)械設(shè)備的自身重量和荷載力進(jìn)行評估，以便更加準(zhǔn)確地進(jìn)行受力分析及計(jì)算最大荷載力，再以此為依據(jù)選擇合適的鋼絲繩，確保鋼絲繩能夠滿足作業(yè)的基本需求。

在對鋼絲繩進(jìn)行管理和維護(hù)的過程中，工作人員應(yīng)該時(shí)刻檢查鋼絲繩的荷載情況，并且嚴(yán)格禁止使用鋼絲繩承載超過負(fù)荷的重物，禁止在沖擊載荷下使用鋼絲繩，要確保鋼絲繩一直處于較為穩(wěn)定的工作速度之下，才能夠保障鋼絲繩的使用安全。

在使用鋼絲繩的過程中要注意檢查荷載物品的形狀，避免鋼絲繩和尖銳的物體直接發(fā)生接觸。同時(shí)，工作人員要時(shí)刻檢查鋼絲繩的狀態(tài)，避免鋼絲繩在使用過程中出現(xiàn)扭結(jié)的情況。如果發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，應(yīng)該立刻將鋼絲繩抖直，避免在后續(xù)的作業(yè)中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。工作人員還需要及時(shí)檢查鋼絲繩所用的滑輪和滾筒，避免滑輪和滾筒上出現(xiàn)較為尖銳的物體鋼絲繩造成嚴(yán)重的磨損。

工作人員需要對鋼絲繩進(jìn)行定期的維護(hù)，用潤滑油定期對其進(jìn)行保養(yǎng)，如果鋼絲繩出現(xiàn)了斷繩的情況，應(yīng)及時(shí)檢查斷繩處的情況，并分析造成斷繩的原因，同時(shí)根據(jù)相關(guān)的使用說明將斷繩更換下來，采取有效措施處理造成斷繩的相關(guān)因素，以便進(jìn)一步提高鋼絲繩的使用壽命。

在使用安全繩的過程中，工作人員還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)安全管理，熟練掌握相關(guān)的安全操作規(guī)定，嚴(yán)格遵循安全操作的流程進(jìn)行使用，嚴(yán)禁在鋼絲繩的使用過程中無關(guān)人員在工作區(qū)域走動(dòng)。另外，企業(yè)還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn)和教育，確保每一個(gè)操作人員擁有熟練的操作技巧和安全意識，能夠熟練的操作相關(guān)設(shè)備，確保煤炭作業(yè)工作的順利開展，為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2.4 鑿井設(shè)備的管理與維護(hù)

鑿井設(shè)備屬于成套機(jī)電設(shè)備，能夠在井筒斷面的有些范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)性的作業(yè)，不僅能夠順利完成立井施工的相關(guān)工作，也能夠在礦井建設(shè)的其他階段發(fā)揮重要的作用。鑿井設(shè)備主要包括鑿井平臺、井筒內(nèi)設(shè)備和地面提升絞車設(shè)備等。而井筒內(nèi)的設(shè)備又包括抓巖機(jī)、鉆架、風(fēng)筒、吊泵、安全梯、絞車等等；鑿井平臺便鑿井工作盤；提升絞車則包括了主副提升絞車、穩(wěn)繩絞車、吊盤絞車、管線電纜吊掛絞車等。

由于煤礦井筒是一個(gè)相對具有限制性的工作場所，因此如何進(jìn)一步完善煤礦井筒內(nèi)的空間布局，關(guān)系到煤礦井筒內(nèi)的各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備和工作人員能否順利安全的開展工作，因此需要建立一套更加科學(xué)合理的管理制度，優(yōu)化施工組織安排、落實(shí)管理的具體責(zé)任、有效監(jiān)管施工過程中的各項(xiàng)安全、確保機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，才能夠真正提高工作的效率和質(zhì)量，在對鑿井設(shè)備進(jìn)行翻譯和維護(hù)的過程中，要始終遵循安全第一、預(yù)防為主、管理規(guī)范、科學(xué)落實(shí)的基本原則。煤礦企業(yè)應(yīng)該建立起機(jī)電設(shè)備的管理臺賬，由設(shè)備管理部門的相關(guān)工作人員根據(jù)不同的項(xiàng)目工程建立相應(yīng)的管理臺賬，例如《機(jī)電設(shè)備登記卡》《施工設(shè)備購置申請表》《施工設(shè)備維修計(jì)劃》等等，并根據(jù)施工的具體要求建立起相應(yīng)的巡檢制度，定期對施工過程中所使用的各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的檢查和維護(hù)，并將責(zé)任落實(shí)到具體的責(zé)任人身上。在對鑿井設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）應(yīng)該由項(xiàng)目經(jīng)理對機(jī)械設(shè)備的日常管理活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)管，并要求使用機(jī)械設(shè)備的人員向該設(shè)備負(fù)責(zé)，確保使用的規(guī)范性和安全性，同時(shí)由機(jī)電部門對機(jī)電設(shè)備的使用進(jìn)行有效指導(dǎo)，并定期開展檢查工作。

（2）企業(yè)應(yīng)該聘請專業(yè)的設(shè)備管理人員，確保設(shè)備管理人員具有高水平的機(jī)械設(shè)備管理水平，了解煤礦井筒施工過程中所使用到的各類機(jī)械設(shè)備的基本情況和使用方式。

（3）在進(jìn)行煤礦井筒作業(yè)時(shí)，企業(yè)需要確保每一臺機(jī)械設(shè)備有足夠的操作人員，并且有相應(yīng)的指揮人員和檢修人員輔助工作，同時(shí)需要審核工作人員的工作資格證，保證工作人員能夠持證上崗。

（4）要確保使用機(jī)械設(shè)備的相關(guān)工作人員具有相應(yīng)的專業(yè)知識并且能夠完成對機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作。

（5）所有的機(jī)械設(shè)備必須嚴(yán)格遵循使用說明進(jìn)行操作，嚴(yán)禁出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)載的情況。

（6）所有的機(jī)械設(shè)備需要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)，并將檢查和維護(hù)的內(nèi)容記錄在相關(guān)工作日志中，嚴(yán)禁出現(xiàn)損壞或故障的設(shè)備進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場。

（7）要對井下的機(jī)械設(shè)備做好相應(yīng)的防爆管理工作，嚴(yán)格安置隔爆開關(guān)、防爆電機(jī)、隔爆啟動(dòng)器、隔爆照明燈、電氣保護(hù)裝置、信號裝置等，應(yīng)定期對裝置進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)損壞應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修和更換，確保防爆工作落實(shí)到實(shí)處。

3 結(jié)語

綜上所述，煤礦井筒機(jī)械安裝技術(shù)和維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)是確保煤炭開采工作順利進(jìn)行的重要因素，因此優(yōu)化安裝技術(shù)和維護(hù)管理技術(shù)，提高管理人員的安全意識和管理水平，能夠?yàn)槊禾科髽I(yè)工作的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。