綜采工作面設備的機械化安裝與回撤

張希望

（遼寧鑫豐礦業（集團）有限公司，遼寧 調兵山 112700）

綜采工作面設備的安裝與回撤工作，是煤炭生產工作中必不可少的環節，也是煤炭生產工作中安全管理的一個重要環節。傳統的安裝回撤工作大都采用比較簡單的設備，如使用手動葫蘆、單體支柱、慢速絞車、反向滑輪等，工作中不僅存在人工抬、拉、扛等繁重的體力勞動，而且安全系數很低。隨著綜采生產條件逐漸向大采高、急傾斜發展，設備重量逐漸加大，使用傳統的安裝回撤工藝完成這項工作非常困難。遼寧鑫豐礦業（集團）有限公司在2004年建廠以來，一直致力于研發專用于綜機設備的機械化安裝回撤設備，經過多年來的不懈努力，終于完成了這套設備的設計與制造。

1 傳統的安裝回撤工藝

1.1 傳統的綜采工作面三機安裝回撤工藝

傳統的綜采工作面三機設備的安裝與回撤工藝，一般是采用絞車拖、拽，手動葫蘆起吊裝卸車的方法，需要人工拖、拉、扛等配合來完成。該方法大都是零距離作業，安全性差，體力勞動非常大。綜采工作面三機回撤工藝如圖1。傳統的綜采工作面的刮板輸送機、轉載機、采煤機回撤工藝均采用首先人工鋪設軌道，使用手動葫蘆將設備分解并起吊，再將平板車運輸到附近然后裝車運走，再裝下一件部件。如此循環直到回撤完畢，速度慢，效率很低。

圖1 綜采工作面三機回撤工藝圖

1.2 傳統的綜采工作面液壓支架安裝回撤工藝

傳統的綜采工作面液壓支架設備的安裝與回撤工藝，一般是采用絞車配合反向滑輪拖、拽，再配合單體支柱調向就位或裝車的方法來完成。該方法需要人工抬滑輪、單體支柱、拽鋼絲繩等，體力勞動很大。綜采工作面液壓支架回撤工藝如圖2。

圖2 綜采工作面液壓支架回撤工藝圖

傳統的綜采工作面液壓支架回撤工藝一般采用慢速絞車配合反向滑輪抽架、調向，使用多臺慢速絞車將抽出的支架一直拉到工作面回風三角點處，然后利用那里的由多臺手動葫蘆組成的起吊間分解并裝車，最后運走。如此循環直到液壓支架回撤完畢。在支架從回撤地點拖拉到回風三角點過程中，需要使支架在工作面底板上滑動，如果工作面底板是軟巖或者有積水，會造成工作面底板出現較深的溝痕及淤泥，員工的工作環境會十分差。同時在支架抽出過程中絞車牽引力不足、鋼絲繩斷、滑輪損壞等都會造成回撤速度慢、效率低、安全系數降低。

2 綜采工作面設備機械化安裝與回撤工藝

2.1 機械化安裝工藝及所用設備

遼寧鑫豐礦業有限公司研制成了綜采工作面機械化安裝與回撤工藝，該工藝使用了機械化設備，大大地降低了員工的體力勞動，提高了勞動效率，保證了安全生產。

2.1.1 綜采工作面機械化安裝三機工藝

綜采工作面機械化安裝三機工藝圖如圖3 所示。

圖3 綜采工作面機械化安裝三機工藝圖

（1）設備組成

綜采工作面機械化安裝三機所需要設備：變軌吊車、中部槽安裝車、安裝叉車、專用軌道、慢速絞車等。

（2）三機安裝工藝

① 人工平整切眼及轉載機處底板。工作面上口絞車硐室安裝主副絞車，轉載機機頭、機尾設對拉絞車。

② 鋪道。在工作面原600 mm（或0.9 m）軌距的基礎上，鋪設2.0 m 軌距鐵道，組裝支架運輸叉車，安裝卸車機構，轉載機處用原鋪設的0.6 m（或0.9 m）軌距鐵道。

③ 安裝轉載機。將變軌吊運至轉載機鐵道上，轉載機部件由機頭至機尾在運順依次進入，用變軌吊車在軌道上卸車并組裝。

④ 安裝運輸機。將自移機械手用支架運輸叉車運至運輸機機頭處，卸車待用，將運輸機頭依次運至上口通過卸車機構，裝上運輸叉車后通過對拉絞車運至下口機頭處，用機械手卸車并進行組裝（依次按順序進行），運輸機機尾除外。

⑤ 采煤機通過運輸叉車運至機窩外，用變軌吊車卸車并組裝。

圖4 綜采工作面液壓支架機械化安裝工藝圖

2.1.2 綜采工作面機械化安裝液壓支架工藝

（1）設備組成

綜采工作面支架安裝所需設備：安裝叉車、液壓支架起重裝置、卸車機構、專用軌道、絞車等，如圖4。

（2）液壓支架安裝工藝

① 液壓支架分解運輸到起吊間處，使用液壓支架起重裝置將該支架組裝完，裝在平板車上，運到回風三角點（如果支架整體運輸可以省去這個組裝工作）。

② 支架運至工作面回風三角點，通過卸車機構將液壓支架卸到安裝叉車上，然后支架進行調向、固定牢固，再通過對拉絞車把這組支架運至指定安裝位置后，支架安裝叉車對支架進行調向，卸車就位至合適位置。

③ 工作面回收單體、鋼梁、軌道，并人工裝安裝叉車運出。

④ 如此循環，將工作面的液壓支架一直安裝到回風三角點，支架安裝完成。

⑤ 最后將運輸機尾用變軌吊進行安裝。

⑥ 將安裝叉車、變軌吊車及軌道等其他附屬件裝平板車運走。

⑦ 人工鋪設電纜，用對拉絞車將設備列車運到指定地點，接通電源試運轉，安裝完成。

2.2 機械化回撤所用設備及工藝

2.2.1 綜采工作面三機回撤所需設備及工藝

（1）三機回撤所需設備

綜采工作面三機回撤所需設備：變軌吊車、慢速絞車等，如圖5。

圖5 綜采工作面機械化回撤三機工藝圖

（2）三機回撤工藝

① 拆解電纜接頭，集中所有人員拽電纜及水管路裝板車運出。

② 變電列車用對拉絞車依次運出。

③ 切眼內將劈幫后的運輸機向支架側拉回，然后鋪設600 mm（或900 mm）軌道。

④ 用變軌吊配合分解轉載機、破碎機、運輸機、采煤機（按適合平板車裝車尺寸分解）。

⑤ 切眼回風三角點處硐室內安裝絞車將空平板車運至裝車地點，使用變軌吊依次對工作面切眼內的已經分解好的采煤機、運輸機進行裝車運走。

⑥ 回撤轉載機、破碎機。用絞車將平板車拉至轉載機機頭，變軌吊把轉載機、破碎機部件依次裝上平板車捆綁牢固運出。

2.2.2 綜采工作面三機回撤所需設備及工藝

（1）支架回撤所需設備

綜采工作面液壓支架機械化回撤所需設備包括：回撤叉車、回撤平臺、裝車機構、液壓支架起重裝置、專用軌道及絞車等，如圖6。

圖6 綜采工作面液壓支架機械化回撤工藝圖

（2）液壓支架回撤工藝

① 將原工作面內的600 mm（或900 mm）變軌吊車回收，并裝平板車運走，準備鋪設專用回撤軌道。

② 將專用軌道、高強限位枕用絞車運至上出口，運至工作面內進行鋪設。

③ 回風三角點組裝回撤叉車，然后用叉車把工作面內回撤所用絞車運至指定地點并安裝待用，同時回風三角點形成裝車機構。

④ 回撤過渡支架。用絞車單體配合把過渡支架抽出裝回撤叉車運至回風三角點，通過裝車機構裝平板車鎖車運出。

⑤ 形成掩護架。過渡支架回撤完畢后，通過絞車單體相配合，用中間架形成2 或3 組掩護架。

⑥ 形成回撤平臺。將回撤平臺部件運至回風三角點，分次裝在回撤叉車，運至指定回撤地點進行組裝。

⑦ 回撤中間架。通過回撤平臺抽架千斤頂抽出支架到回撤平臺上，通過回撤平臺拉至回撤叉車上并鎖住，運至回風三角點通過裝車機構裝平板車、鎖車并運出。運到支架起吊間使用液壓支架起重裝置分解后再裝車運走（如果支架整體運輸可以省去這個分解工作）。

⑧ 回撤支架過程中，扇形面進行木垛（或單體π 鋼梁支護，采用一梁三柱）的支護方式，隨著支架撤出，回收軌道、高強限位枕、單體等人工裝叉車運至回風三角點裝平板車運出。

⑨ 支架回撤結束后，開始分解運輸叉車、回撤平臺并裝車運走，然后將裝車機構裝板車運出。

⑩ 用變軌吊分解液壓支架起重裝置并裝平板車運走。人工拆鐵道、管路等直至密閉位置，回撤結束。

3 機械化安裝回撤工藝與傳統工藝的優缺點比較

（1）投入人工減少。使用機械化安裝回撤工藝，投入的人工是傳統工藝的50%。

（2）縮短了工期。使用機械化安裝回撤工藝，工期是傳統工藝的60%。

（3）降低了勞動強度。使用機械化安裝回撤工藝即使用機械化設備工作，減少了員工使用手動葫蘆等強體力勞動。

（4）保證了安全。使用機械化安裝回撤工藝避免了員工的零距離作業，安裝和回撤液壓支架時省去了慢速絞車抽架、調向等工作，即避免了鋼絲繩斷繩、反向滑輪飛出等事故，從而保證了安全。