綜采工作面機(jī)電設(shè)備快速安裝研究

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摘要：有效提高綜采工作面設(shè)備安裝的效率及質(zhì)量，對保證煤礦回采銜接任務(wù)的順利完成有重大意義。但綜采工作面普遍存在設(shè)備繁多、安裝范圍大、調(diào)試空間有限等問題，各個管路系統(tǒng)間的連接十分復(fù)雜。針對這些施工難題，我礦工程技術(shù)人員通過技術(shù)攻關(guān)，制定了一套行之有效的綜采面機(jī)電設(shè)備快速安裝技術(shù)，取得了顯著效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備；井下安裝；煤礦機(jī)電

隨著我國煤礦大型機(jī)電設(shè)備投入力量的加大，生產(chǎn)效率大幅提高，因此對綜采工作面機(jī)電設(shè)備搬家、運(yùn)輸、安裝的效率也提出了更高的要求。由于機(jī)電設(shè)備從檢驗(yàn)、運(yùn)輸、拆卸到下井之后的組裝、調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)，程序繁多且流程復(fù)雜，對后期礦井生產(chǎn)計(jì)劃有著巨大的影響。并且在設(shè)備的整個安裝過程中，只要有一項(xiàng)設(shè)備或程序未按規(guī)定操作或存在質(zhì)量缺陷，便會直接導(dǎo)致安裝作業(yè)強(qiáng)度的增加，更有可能在工作面回采期間發(fā)生機(jī)電事故，對煤礦企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。沁裕礦目前所開采的2號煤層平均厚度僅為1.4m，在2018~2022年的生產(chǎn)規(guī)劃中，將重點(diǎn)完成201首采區(qū)四個工作面的掘進(jìn)與回采工作。然而工作面機(jī)電設(shè)備的搬家和安裝至少需一個月以上，嚴(yán)重制約了工作面的回采效率。筆者通過詳細(xì)的技術(shù)攻關(guān)，對重點(diǎn)設(shè)備提出了一套綜采面機(jī)電設(shè)備快速安裝方法，并在實(shí)際生產(chǎn)中得以應(yīng)用取得了顯著效果。

1綜采面機(jī)電設(shè)備快速安裝技術(shù)分析

1.1對設(shè)備進(jìn)行合理選型

由于各個煤礦所處的地域環(huán)境不同，在水文地質(zhì)、巷道尺寸、煤炭埋深等方面存在一定差異，因此需要煤礦企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際采掘情況來合理選擇機(jī)電設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃[3]。例如對于煤層賦存條件好、地質(zhì)條件簡單、災(zāi)害影響較小的礦井，工作面普遍具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，建議在確保支架支撐力可以滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)的前提下，選擇安裝容易的輕便型液壓支架即可；然而對于地質(zhì)條件較差、賦存較深、圍巖破碎較嚴(yán)重的工作面，則需要選擇支撐力超出設(shè)計(jì)多倍的支架來進(jìn)行巷道支護(hù)。

1.2對硐室提前布置

煤炭在地下開采過程中，具有產(chǎn)量大、周期長、危險(xiǎn)性較高的生產(chǎn)特點(diǎn)，同時(shí)受環(huán)境復(fù)雜多變的影響較大。因此對煤炭開采所使用的設(shè)備體積也普遍以重型機(jī)械設(shè)備為主，并且需要在設(shè)備正式投入使用前，占用一定數(shù)量的硐室進(jìn)行存放，為設(shè)備的組裝提供便利。為加快設(shè)備的安裝速度，需要提前對硐室的尺寸和設(shè)備的數(shù)量規(guī)模進(jìn)行估算，對安裝硐室、開切眼、運(yùn)輸路線、頂板情況詳細(xì)記錄并研究，加強(qiáng)對頂板和煤壁破碎區(qū)域的維護(hù)，確保設(shè)備在運(yùn)輸、安裝過程中不會發(fā)生碰撞事故。

1.3合理安排設(shè)備入井的順序及組裝步驟

在采用軌道運(yùn)輸?shù)南锏乐?，需要在設(shè)備運(yùn)輸前對軌道連通質(zhì)量進(jìn)行校驗(yàn)，特別是軌道彎曲處，需要對彎曲半徑、磨損度、連接口進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁出現(xiàn)陰陽軌、懸空軌及重疊錯位的情況。由于井下空間有限，對設(shè)備進(jìn)入工作面的順序安排要求苛刻，一旦設(shè)定便不可隨意更改。建議在設(shè)備入井前，工作人員需對各個部件進(jìn)行編號，再按順序入井保存妥善后依次安裝放置待用。

1.4對設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)工作

礦用機(jī)電設(shè)備由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、拆卸困難，因此需要在入井前進(jìn)行嚴(yán)格校驗(yàn)工作，確保設(shè)備沒有暗傷、隱患再進(jìn)行井下的搬運(yùn)工作。校驗(yàn)內(nèi)容主要包括設(shè)備的機(jī)械部分和電氣部分，機(jī)械方面包括轉(zhuǎn)動效率、機(jī)械穩(wěn)定性和保護(hù)裝置安全性，電氣部分包括傳動線路、內(nèi)部線路和顯示等方面。除此之外，檢驗(yàn)人員還需對供電開關(guān)進(jìn)行漏電實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對高精密性零部件進(jìn)行特種運(yùn)送處理，易損壞的零部件如密封圈、軸承、齒輪等做好防護(hù)措施。當(dāng)設(shè)備在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，需組織技術(shù)人員進(jìn)行修理，必要時(shí)需返廠檢修和更換。

2綜采工作面主要機(jī)電設(shè)備的快速安裝工藝

為提高沁裕礦綜采工作面井下機(jī)電設(shè)備的安裝效率，筆者通過技術(shù)實(shí)踐，對主要大型設(shè)備的安裝方法進(jìn)行分析[4]。

2.1液壓支架的快速安裝

液壓支架的安裝可以參見圖1，將6部多功能絞車放置于在巷道切眼位置：回風(fēng)順槽與組裝硐室在距離開切眼位置20m處各安置一部；刮板輸送機(jī)頭部安置兩部；回采面壁與靠近采空區(qū)位置各安置一部。安裝過程如下：①搬運(yùn)大柱車至起吊站處，成功連接吊環(huán)與吊勾頭后，將柱體裝至底座；②安裝過程中使用撬棍對設(shè)備體位進(jìn)行調(diào)整，最后固定四周；③支架頂梁之間的連接需要使用繩扣工具并不斷校正，直至支架處于穩(wěn)定后才可解鎖。在安裝進(jìn)行中，需要技術(shù)人員對重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)觀察，特別是在完成支架的安裝后，需要對支架間的間隙進(jìn)行測量，確保直線度符合規(guī)范。

2.2運(yùn)輸機(jī)的快速安裝

工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的安裝難點(diǎn)在于對設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位，因此該環(huán)節(jié)用時(shí)通常較長。技術(shù)人員在進(jìn)行運(yùn)輸機(jī)的安裝過程中，需要首先完成機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接的配套定位。完成定位后，再將刮板輸送機(jī)的機(jī)頭安裝到指定位置上，最后按順序進(jìn)行過渡槽、偏轉(zhuǎn)槽、中部槽的安裝作業(yè)。為加快安裝速度，在此過程中可以利用切眼絞車進(jìn)行牽引對接溜槽，對各個零部件的安裝精度進(jìn)行把控，同時(shí)有助于提升設(shè)備的緊固可靠性。

2.3轉(zhuǎn)載機(jī)快速安裝方法

轉(zhuǎn)載機(jī)的安裝同樣具有較高的技術(shù)性。為加快設(shè)備的安裝，可以利用膠帶機(jī)的中心線標(biāo)對轉(zhuǎn)載機(jī)的安裝位置進(jìn)行定位和標(biāo)注。在對機(jī)頭的安裝過程中，可以將定位板先從轉(zhuǎn)載機(jī)處卸下，從而更方便機(jī)頭小車與橫梁的快速連接；然后再將小車安裝在自移機(jī)尾軌道上。對于吊起機(jī)頭的部分，需要將其放置在行走的小車上，至此完成機(jī)頭的全部安裝。對于在機(jī)尾的安裝，在將機(jī)尾與運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭有效連接在一起后，使刮板鏈或者鋼絲繩從機(jī)尾槽下鏈道穿過，搭接在機(jī)尾鏈輪上，逐一進(jìn)行落地段中部槽及開天窗中部槽，插一引繩與機(jī)尾刮板鏈連接。

3安裝調(diào)試與效果

在工作面設(shè)備安裝完畢后，需要對主要設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)控制工作，之后在對供水、供液、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，確保安全無故障后，再進(jìn)行全工作面設(shè)備的聯(lián)合試運(yùn)行。調(diào)試中設(shè)備應(yīng)該按照以下順序啟動：噴霧泵—乳化泵—運(yùn)輸皮帶—破碎設(shè)備—刮板機(jī)—采煤/掘進(jìn)機(jī)—支護(hù)設(shè)備。調(diào)試過程中要把刮板機(jī)與帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載處的搭接距離調(diào)節(jié)好，保證系統(tǒng)能正常工作。我礦綜采工作面在經(jīng)過對機(jī)電設(shè)備實(shí)施快速安裝措施后，整個工作面設(shè)備安裝僅用時(shí)28d，比傳統(tǒng)工作面設(shè)備安裝工藝縮短了16d，安裝合格率也由原先的84%提升到了97%。另外，在工作面后續(xù)的回采過程中，同樣實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備的零故障。

4結(jié)束語

經(jīng)過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，煤礦企業(yè)只有在對機(jī)電設(shè)備參數(shù)、性能、安裝方式進(jìn)行充分了解之后，才可以實(shí)施下井安裝，并有針對性地對設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)、調(diào)試和檢查的工作。煤礦開采企業(yè)只有采取更科學(xué)、合理的安裝方法，才可以對礦綜采工作面的安全高效生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

作者:賀江偉 單位:山西蘭花沁裕煤礦有限公司