綜采工作面機械化安裝實踐

李洪彪，楊 睿，焦義偉，張軍周，王繼宇，張 波

目前，我國綜采工作面安裝多采用絞車，神華、中煤等特大型現代化礦井則采用無軌膠輪車進行安裝。雖然采用無軌膠輪車進行采面安裝省時省力，安全高效，但是受井下條件所限多數煤業集團不具備推廣性[1-2]。采用絞車安裝是指在切眼上口和切眼里根據需要布置一定數量的絞車，采用生拉硬拽的方式進行卸車和支架、運輸機、采煤機等設備的挪移和安裝，在整個安裝過程中還需要大量的人力輔助作業，安裝時間長、所需人員多、程序環節多、安全隱患多，這都影響著綜采工作面安全高效安裝[3-5]。為了提高工作面設備安裝效率，減少安裝環節中的安全隱患，平煤股份六礦引進了一套綜采工作面機械化安裝設備，并在丁56-22240工作面進行了安裝實踐。

1 工作面概況

丁56-22240工作面位于二水平丁二采區下山，南部為丁56-22220工作面采空區，北部為丁56-22260工作面采空區，西部為48號勘探線，工作面平均采高為3.8 m。工作面頂板為均厚5.5 m的灰色砂質泥巖，砂質泥巖呈塊狀；基本頂為均厚5.1 m的細粒砂巖，呈條帶狀；直接底為均厚13.8 m的灰色泥巖，節理裂隙發育；基本底為均厚2.2 m的灰白色條帶狀細粒砂巖。丁56-22240工作面切眼為矩形，設計規格（長×寬×高）為159 m×7.5 m×3.5 m，平均坡度為11°，切眼支護方式為“錨網索+順山托棚”聯合支護。工作面設備組裝間布置在距離切眼上口20 m處風巷，組裝間規格（高×寬 × 長 ）4.5 m×5.5 m×20 m。 待 安 裝ZY10000-20/40D型支架90臺，SZZ900/315型轉載機1部，SGZ900/1050型運輸機1部和MG500/1180-WD型煤機一臺。

2 機械化安裝所用設備

丁56-22240工作面安裝所涉及到的設備主要有無極繩絞車、液壓拆裝設備、裝車機構、折疊式液壓叉車、液壓變軌吊等。

1）無極繩絞車：以往風巷運輸多采用對拉絞車，對于大走向工作面而言，運輸距離較遠，需要在風巷布置多個車場安設絞車來完成運輸作業，同時，絞車數量較多意味著絞車司機也較多，同時絞車線路和設備的維護作業較大，若維護不當容易出現安全事故。根據需要，在風巷布置了一部SQ-90/132K型無極繩絞車，可實現風巷的長距離運輸。

2）液壓拆裝設備：丁56-22240工作面回風巷設備組裝間布置一套ZYQ-12×4/3型礦用液壓拆裝設備，見圖1。該液壓拆裝設備可分解運輸，然后在井下進行組裝，組裝后尺寸為：長4.3 m×寬4.1 m×高4 m、該設備主要由框架、支撐機構、電機、運行機構等，該設備最大起吊高度可達3.6 m，最大起吊重量可達48 t。進入風巷組裝間的設備可利用ZYQ-12×4/3型礦用液壓拆裝設備進行起吊、拆解和組裝，省時省力，相比于以往采用手拉葫蘆進行設備拆解或組裝，操作人員由9人減少至4人。

3）折疊式叉車：選用ZAC-50/2100折疊式安裝叉車進行切眼設備的裝卸，該型液壓叉車包括裝車機構和叉車兩部分，見圖2。裝車機構是用以將所需安裝設備裝載到叉車上的輔助裝卸機構，設備裝載到叉車后利用上口兩部45 kW絞車控制叉車的上下牽引，叉車上的各類液壓千斤頂相互配合完成設備的搬運、調向、擺放和卸車。

4）液壓變軌吊：采用SYD-10×22型液壓變軌吊，該變軌吊動力源為工作面液壓系統，變軌吊可實現360°全方位起吊設備，起吊最大載荷5 t，主要用于組裝和拆卸運輸機、轉載機等槽體，見圖3。

圖1 ZYQ-12×4/3型液壓拆裝設備

圖2 ZAC-50/2100折疊式安裝叉車

圖3 SYD-10×22型液壓變軌吊

3 安裝前期準備工作

1）支架解體與組裝：鑒于ZY10000-20/40型支架尺寸與副井允許裝載尺寸不符，將支架在平地解體為5部分，分別為掩護梁、底座、立柱、頂梁和四連桿，在井下-440水平組裝間進行支架組裝，其中底座、立柱、四連桿和掩護梁組裝1起裝1車，頂梁單獨裝1車。

2）運輸系統的完善：設備進入丁56-22240工作面回風巷車場后，利用無極繩絞車向里運輸。由于ZAC-50/2100折疊式安裝叉車所運行軌道軌矩為2.1 m，將切眼內原0.9 m軌矩的道軌重新鋪設，為了配合裝車機構順利將設備裝到折疊式安裝叉車上，將裝車機構固定在風巷0.9 m道軌兩側，這樣風巷道軌與切眼內道軌呈十字交叉布置，即由風巷設備組裝間而來的設備進入裝車機構，由裝車機構將設備裝到折疊式安裝叉車上，然后下放叉車到卸載地點后進行卸車。運輸系統的布置還包括絞車的布置，在切眼上口布置2臺28 kW回柱絞車來控制ZAC-50/2100折疊式安裝叉車的上下牽引，在切眼卸載地點布置一臺13 kW回柱絞車來輔助卸車和安裝作業，在組裝間布置2臺28 kW回柱絞車來倒車。

3）臨時液壓系統的完善：風巷設備組裝間外50 m布置一部WRB200/31.5型臨時乳化泵站來保證安裝作業所需的高壓供液。

4 機械化安裝工藝和實踐

依據設計，丁56-22240工作面設備安裝順序為：運輸機與液壓支架交錯安裝，確保運輸機槽子超前支架5～8架，機巷轉載機和破碎機可與切眼設備平行安裝。

1）刮板運輸機安裝：首先固定機頭位置，然后安裝過渡節，安裝好過渡節后將變軌吊固定在槽子內，利用變軌吊起運輸機槽體并確定槽體位置，同時配合導鏈來進行運輸機槽體安裝。運輸機槽體安裝過程中可根據需要進行機頭傳動安裝、穿鏈子等工作。待安裝至機尾過渡槽時，將變軌吊拆除回收。鏈子穿好后利用絞車帶動鏈子并進行夾刮板作業。

2）液壓支架安裝：液壓支架在風巷設備組裝間組裝成整架并裝車，利用絞車拉至裝車機構，利用裝車機構配合叉車千斤頂裝到叉車上，用鏈子或鋼絲繩進行固定后將叉車下放到卸載地點，利用絞車和叉車自移千斤頂進行卸車，并進行升架和調架。

3）轉載機安裝：轉載機槽體利用變軌吊配合導鏈安裝，步驟同運輸機槽體安裝類似。

5 影響安裝速度主要因素

在安裝采面設備的同時，安排專人負責機巷開關列車、泵站、高壓管路等設備的完善，確保不影響聯合試車作業。丁56-22240工作面自9月2日開始安裝，10月1日完成聯合試車作業，共計29天時間，與以往相比，本次安裝速度并不快，其主要原因：① 丁56-22240工作面是礦井首個機械化安裝工作面，前期安裝作業人員對設備不熟悉；② 所用設備噸位較大，如ZY10000-20/40D型支架重達36.5 t，組裝、裝卸和調架較難，給安裝作業帶來了一定的不利影響；③ 風巷組裝間以里未布置車場，倒車速度慢，影響進度；④ 管理粗放，在設備拆裝期間丟失小件較多，如管子、銷子、彎頭等，導致臨時準備備件影響安裝速度；⑤ 本著安全有序安裝的目的，安裝期間同時完善質量達標工作，安裝作業時間安排不夠緊湊。

6 結語

平煤股份六礦丁56-22240綜采工作面機械化安裝實踐表明，機械化安裝相比于普通安裝減少了安裝作業環節和人員數量，降低了安裝費用和職工勞動強度，提高了安裝作業的安全水平，有利于提高礦井機械化和智能化水平，是現代化礦井綜采工作面安裝的發展方向，具有較好的推廣價值。

〔1〕丁念波.大傾角綜采工作面機械化安裝技術實踐[J].煤炭技術，2014（4）：93-95.

〔2〕李金兵，李多斌.綜采工作面機械化快速安裝技術[J].煤礦機械，2016，37（8）：139-140.

〔3〕劉新生，韓紹永.“三軟”煤層工作面開切巷支護及安裝新技術[J].內蒙古煤炭經濟，2016（3）：86-87

〔4〕琚素英.液壓支架安裝叉車安裝工藝的實踐應用[J].山西焦煤科技，2014（6）：43-45.

〔5〕王占文.綜采工作面機械化安裝技術探索[J].能源與節能，2015（5）：108-109.