綜采工作面機電設備快速安裝工藝研究

孫競輝

（大同煤礦集團綜采安裝分公司， 山西 大同 037003）

引言

煤礦綜合機械化采煤工作面具有機械化水平高、采煤效率高、回采速度快、勞動強度低等優點，我國各大煤礦已基本實現綜合機械化采煤，但是由于綜采工作面安裝機電設備數量多，例如采煤機、刮板輸送機、液壓支架、轉載機、破碎機等，導致工作面前期準備安裝工作繁瑣，經常出現綜采工作面設備安裝速度慢、安裝工藝差、設備安裝故障率高等現象，不僅增加了工作面設備安裝勞動作業強度，而且嚴重影響工作面后期安全高效回采。所以綜采工作面機電設備快速安裝對工作面安全高效回采、回采任務銜接具有重大意義。對此，大同煤礦集團綜采安裝分公司對綜采工作面機電設備提出了合理有效的快速安裝工藝[1]。

1 綜采面機電設備快速安裝前期準備工作

1）為了承受工作面頂板較大的壓力，綜采通常使用體積較大的支架，因此支架在搬運前需對沿路經過的線路進行查驗，尤其是在經過沿線有風門路段時確保周邊設施完好，對運輸線路上存在隱患的區域進行整改。

2）若采用軌道進行設備運輸時，軌道安裝必須嚴格按照設計進行施工，彎曲軌道半徑必須符合設計軌道，軌道安裝后必須嚴格進行檢查，防止軌道出現陰陽道、懸空道。

3）若使用絞車或其他調整設施時，需保證絞車規格滿足生產要求，同時確保絞車地錨的施工質量，絞車鋼絲繩出現斷絲、銹蝕等現象時必須及時更換，絞車鋼絲繩最小承載力滿足最大重量設備運輸要求[2]。

4）所有設備在入井前需安排專人對每個部件進行檢查，工作面采煤機、刮板機、運輸機及支架需在地面進行組裝，電氣設備組裝后例如隔爆開關、移動變電站等需在地面進行充放電實驗，各類型號的線纜需統一編碼，確保完好后方可入井。

2 設備安全運輸管理

2.1 裝車安全管理

1）由于采煤機、液壓支架、運輸機、轉載機、刮板機的體積較大，因此這些設備在拆卸裝車時，所有零部件要與運輸車輛牢靠緊固。使用軌道運輸時設備與軌道平板車必須捆綁牢固，采用無軌腳輪運輸時設備與膠輪車之間采取合理有效的防滑措施[3]。

2）對刮板機進行運輸前，首先要將刮板機的鏈條、刮板、溜槽、擋板用專車運輸，機頭采用整體裝車運輸。為了減少井下穩裝時間，電動機及減速機需在地面安裝完畢后入井。

3）當設備進入工作面順槽后確需采用絞車進行運輸，需對絞車的運行情況進行查看，檢修人員要在使用之前安排專業的操作人員對絞車進行維護，檢測內容主要包括絞車電機運轉情況、絞車制動情況、鋼絲繩磨損情況等。

2.2 無軌膠輪車設備運輸安全管理

對于中大型現代化礦井，采用無軌膠輪車進行綜采工作面設備運輸時，必須定制合理有效的安全運輸管理措施。

1）設備運輸前需對主運輸大巷、工作面順槽以及切巷底板采用混凝土進行硬化處理，混凝土澆筑厚度不得低于0.2 m，硬化強度不得低于C20；同時在工作面順槽每隔200 m設置一個調車硐室。

2）工作面支架主要采用LWC50支架搬運車以及MH-40鏟板車配合搬運，首先采用LWC50支架車將支架運輸至工作面，然后利用MH-40鏟板車進行支架安裝調向[4]。

3）對于采煤機、輸送機、轉載機、破碎機、帶式輸送機、泵站列車等設備運輸至工作面后采用MH-40型或JUGANAUT鏟車進行搬運安裝。工作面機電設備零部件可直接采用WC5E（B）型材料車進行運輸。

3 安裝工序

3.1 依次安裝運輸順槽機電設備

1）施工人員在安裝前需對整個安裝流程進行梳理，并合理安排每個安裝流程，運輸順槽機電設備依次安裝順序為：轉載、破碎機→移動設備車→帶式輸送機→供電；在安裝帶式輸送機時從皮帶尾向皮帶頭方向依次安裝，安裝后必須進行調試運轉。

2）在進行工作面刮板輸送機安裝時先安裝輸送機機頭，然后依次安裝溜槽、刮板、機尾，在進行輸送機安裝過程中同步安裝電纜；刮板輸送機安裝后對輸送機刮板鏈張緊進行合理調節，保證輸送機運轉穩定。

3）為了縮短工作面機電設備安裝時間，當刮板輸送機溜槽安裝至工作面中部時將采煤機底托架與刮板輸送機對接安裝，同時從機頭部向尾部依次安裝液壓支架，實現采煤機與液壓支架同步對接安裝，縮短工作面設備安裝時間，如圖1所示。

圖1 綜采工作面采煤機安裝工藝優化后設備平面布置圖

4）待刮板機全部安裝完畢后，安裝人員方可對剩余的支架進行安裝。為了減少支架的安裝時間，安裝人員可以在安裝硐室采用多部絞車對支架進行調向。

3.2 選擇組裝硐室位置

1）對于特殊復雜地質條件，安裝人員需在地面對支架進行解體后運輸至工作面液壓支架組裝硐室內，在硐室內整體安裝后再將絞車、平板車、支架車運送至工作面內；支架組裝硐室位置必須合理選擇，一般組裝硐室選在距切巷20～30 m范圍內。

2）根據工作面設備型號的不同，選擇不同的組裝硐室，硐室過大會造成施工難度增大，而且后期頂板維護量大，硐室過小會造成設備不能安裝。

3.3 支架組裝、卸車、調向

1）支架在組裝前要對每個安裝順序進行合理規劃。通常采用以下順序進行組裝：底座→掩護梁→頂梁。支架在地面組裝完成后采用無軌膠輪車或絞車直接拉入工作面。

2）若礦井采用有軌運輸時，支架進入工作面后利用安裝在切巷及機頭硐室的絞車進行調向。通常在切巷內安裝4部雙速絞車，機頭、機尾硐室內各安裝一臺主要用于前后移架用，在采空區側以及煤壁側各安裝一部，主要用于支架調向用。

3）對于絞車運輸工作面，為了提高支架搬運速度，可采用裝架卸載一體裝置。該裝置工作原理為：將裝置中卸載平臺與平板車固定，支架裝車后將裝置移動至指定位置，然后利用工作面絞車將支架移動至平臺上，并斷開平臺與平板車，最后采用絞車將平板車拉回。

4）當液壓支架進入工作面后，利用切巷內多部絞車對支架進行調向，并使相鄰支架進行對接安裝，支架調向對接安裝后，必須保證支架頂梁與工作面煤壁垂直布置[5]。

4 實際應用分析

大同煤礦集團雁崖煤業公司三盤區8307工作面設計回采長度為1 500 m，傾向長度為220 m，工作面回采煤層為4號煤層，平均厚度為3.5 m，工作面采用機械化回采工藝，工作面內安裝機電設備如下：一臺SL300型采煤機、126架ZZ10000/20/38型液壓支架、一臺GXW59型刮板輸送機、一臺轉載機以及一部DTL型帶式輸送機等機電設備。

三盤區其他綜采工作面例如8301、8303以及8305工作面采用傳統工藝進行設備安裝時，平均安裝周期在35 d左右；而對8307工作面機電設備安裝工藝進行合理優化后，通過實際應用來看，工作面設備安裝周期為26 d，縮短了9 d，而且設備安裝過程中設備故障率由原來的12%降低為4%以下，有效保證了工作面后期安全高效回采。

5 結語

大同煤礦集團綜采安裝分公司對綜采工作面設備快速安裝提出了合理有效的安裝工藝，并在雁崖煤業公司三盤區8307工作面進行實際應用，不僅有效提高了工作面設備安裝效率，降低了設備安裝勞動作業強度，而且保證了設備安裝質量，為后期綜采工作面安全快速回采奠定了基礎，具有很好的推廣應用價值。