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        綜采設(shè)備反向倒裝工藝探討

        2016-12-09 19:28:46趙偉
        中國科技博覽 2016年23期
        關(guān)鍵詞:快速高效

        [摘 ?要]綜采設(shè)備反向倒裝是指工作面切眼設(shè)備從機(jī)巷運(yùn)輸至切眼下口,通過絞車拖運(yùn)至切眼上口,由上而下安裝。該工藝與傳統(tǒng)的上行式安裝相比最大的優(yōu)點(diǎn)是簡化了運(yùn)輸環(huán)節(jié),減少了風(fēng)巷的維護(hù)成本。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)公司棗泉煤礦130202工作面采用綜采設(shè)備反向倒裝,取得了良好的效果,為綜采工作面的高效、快速安裝積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

        [關(guān)鍵詞]綜采設(shè)備 ? 反向倒裝 ? 高效、快速

        中圖分類號:TD421 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)23-0286-01

        1、引言

        隨著煤炭開采技術(shù)的提高,綜合機(jī)械化采煤方法在煤礦的應(yīng)用也越來越普遍,綜采設(shè)備的安裝作為一個(gè)新的專業(yè)也越來越受到人們的重視,快速的完成綜采設(shè)備的安裝對礦井的高效生產(chǎn)起著重要的作用。目前我國常用的綜采設(shè)備安裝方法采用上行式,但隨著礦井開采深度的增加,礦壓逐漸增大,在工作面安裝過程中常會(huì)出現(xiàn)切眼刷擴(kuò)完成后,風(fēng)巷受上區(qū)段工作面采動(dòng)影響,巷道變形嚴(yán)重,制約了綜采支架的整體運(yùn)輸,如果仍采用上行式安裝方式,可采行的方法有支架解體運(yùn)輸、風(fēng)巷預(yù)留變形量加大、風(fēng)巷刷擴(kuò)臥底等等,但不論采用何種辦法,勢必會(huì)增加工作面安裝工序,不僅浪費(fèi)大量人力物力,還影響下一步工作面的安裝速度,進(jìn)一步影響了礦井生產(chǎn)接替。

        神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)公司棗泉煤礦130202工作面接替時(shí)間緊,根據(jù)礦井生產(chǎn)安排,130202工作面安裝、調(diào)試時(shí)間只有40天左右,根據(jù)以往工作面上行式安裝的經(jīng)驗(yàn),走向長近2500m,切眼傾向長326m的工作面安裝、調(diào)試時(shí)間最少需要60天左右。對此,棗泉煤礦在反復(fù)勘察現(xiàn)場、科學(xué)論證、周密分析的基礎(chǔ)上,提出了綜采設(shè)備反向倒裝工藝,即所有的綜采設(shè)備從頂板條件較好的機(jī)巷運(yùn)輸,安裝從工作面切眼上口自上而下進(jìn)行,經(jīng)過制定科學(xué)的施工方案,合理組織,在130202工作面安裝中取得了成功。

        2、工作面概況

        130202回采工作面地面位于棗泉煤礦工業(yè)廣場正南方向。工作面地面高程為+1378.5~+1412m,回采高程為+970~+680m。130201工作面以北為13采區(qū)主體下山,東側(cè)為正回采的130201工作面,南側(cè)為13、14采區(qū)DF50斷層上盤、西側(cè)75m左右為13采區(qū)集中泄水巷,西、南側(cè)均屬未開采區(qū)域。

        工作面所處煤層為井田內(nèi)二煤層,煤層厚度8.45~8.72m,平均8.62m,傾角4°~8°,平均6°,煤層結(jié)構(gòu)簡單,煤層中有1~3層夾矸,厚度0~0.2m之間。工作面設(shè)計(jì)走向長2447.4m,傾向長326m。機(jī)巷巷道斷面設(shè)計(jì)尺寸為凈寬×凈高=5.2×3.6m,風(fēng)巷設(shè)計(jì)尺寸為凈寬×凈高=4.6×3.6m,切眼設(shè)計(jì)尺寸為凈寬×凈高=8.5×3.6m,切眼最大傾角12°。工作面正常涌水量為1.33m3/min,最大涌水量2.17m3/min;預(yù)計(jì)130202工作面瓦斯相對涌出量為0.043 m3/t,絕對涌出量為0.328 m3/min。

        工作面綜采設(shè)備安裝工程主要有:

        ⑴ 切眼設(shè)備:安裝采煤機(jī)一臺,支架191架(ZYT10000/26/55D端頭架7架,ZFP10000/26/55D過渡架6架,ZYG10000/26/55D過渡架2架,ZY10000/28/62D基本架176架),刮板運(yùn)輸機(jī)一套;

        ⑵ 機(jī)巷設(shè)備:安裝轉(zhuǎn)載機(jī)一套,破碎機(jī)一臺,皮帶自移機(jī)尾一套,單軌吊一套(300米),設(shè)備列車29輛,鋪設(shè)30Kg軌道300米,所有設(shè)備從移動(dòng)變電站到開關(guān)再到設(shè)備電機(jī)的設(shè)備供電電纜,供液系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及照明系統(tǒng)及其附件。

        3、安裝實(shí)例

        (1)安裝方案

        ①利用鏟板車由機(jī)巷運(yùn)輸安裝設(shè)備列車、單軌吊及管路、纜線;

        ②液壓支架安裝:191#—1#液壓支架在切眼內(nèi)卸車,利用絞車配合鏟板車就位;

        ③刮板輸送機(jī)機(jī)尾及傳動(dòng)部、中間槽由機(jī)巷運(yùn)輸至切眼內(nèi),利用鏟板車安裝就位;采煤機(jī)由機(jī)巷運(yùn)輸至切眼內(nèi),利用采煤機(jī)機(jī)窩段的支架起吊采煤機(jī)部件安裝;利用鏟板車依次安裝刮板機(jī)刮板鏈、交叉?zhèn)刃都皞鲃?dòng)部、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、馬蒂爾機(jī)尾。

        (2)安裝前準(zhǔn)備工作

        ①根據(jù)設(shè)備安裝的先后順序,對設(shè)備進(jìn)行編號,并標(biāo)明大件在井下的運(yùn)輸方向。

        ②根據(jù)施工需要在安裝前,在切眼上口的絞車硐室內(nèi)安裝兩臺JDHB-25絞車,(編號為1#、2#絞車),采用基礎(chǔ)灌漿(砼標(biāo)號不小于C20)、地腳螺栓及“六壓兩戧”固定。

        ③在機(jī)巷安裝一套(兩泵一箱)臨時(shí)泵站作為安裝期間的臨時(shí)供液,并敷設(shè)好供液管路。在轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭,轉(zhuǎn)載(破碎)機(jī)傳動(dòng)部安裝地點(diǎn)上方提前施工起吊錨桿或起吊錨索。

        ④在切眼上口、切眼下口及設(shè)備列車處分別安裝調(diào)度電話一部,便于安裝聯(lián)系使用。

        ⑤牽拉JSDB-25型絞車校驗(yàn)

        已知條件:斜坡長度:LK=180m;最大坡度:β=12°;鋼絲繩徑:Φ=44mm;每米質(zhì)量:mp=6.63kg/m;鋼絲繩破斷拉力(6×19+1):Qp=1269KN;最大牽引質(zhì)量:mz1=45T;鋼絲繩摩擦系數(shù):f1=0.2;支架摩擦系數(shù): f2=0.2;絞車牽引力:F=300KN(慢速平均)。

        Sin12°=0.21,cos12°=0.98,Sin12°+0.2×cos12°=0.41

        Ⅰ、按絞車牽引力進(jìn)行校驗(yàn):

        F1=mz1 (sinβ+ f2·cosβ)g+ mp·L(sinβ+ f1·cosβ)g

        =45000×0.41×9.8+6.63×180×0.41×9.8=180810+4795

        ≈186KN<300KN

        得出該絞車牽引力能夠滿足使用要求。

        Ⅱ、按鋼絲繩安全系數(shù)進(jìn)行校驗(yàn):

        ma=Q p/ F1=1269/186≈6.82>6.5

        得出該鋼絲繩安全系數(shù)能能滿足使用要求。由以上計(jì)算得出:在130202工作面安裝時(shí),提升坡長180米,最大坡度為12°,使用JSDB-25型絞車及Φ44mm(6×19+1)鋼絲繩能滿足牽引支架使用要求。

        (3)液壓支架安裝方法

        191#—4#液壓支架安裝方法:

        支架搬運(yùn)車在切眼內(nèi)卸車(液壓支架前梁朝向切眼下口)→利用1#絞車配合鏟板車調(diào)向就位→支架升平升緊→支架防倒處理,初撐力符合要求→完善支架安裝。

        ①191#液壓支架卸車后,利用2個(gè)25T蝴蝶結(jié)配合Φ26連接鏈,利用2個(gè)25T蝴蝶結(jié)配合Φ26連接鏈繞過191#支架右立柱與1#絞車鋼絲繩鉤頭連接,預(yù)緊2#絞車鋼絲繩作為防倒,利用電瓶車或鏟板車進(jìn)行支架調(diào)向就位。

        ② 用上述同樣的方法安裝至4#支架。

        3#—1#液壓支架安裝方法:

        支架搬運(yùn)車在切眼下口卸車(液壓支架前梁朝向機(jī)巷)→利用單體支柱配合鏟板車調(diào)向就位→支架升平升緊→支架防倒處理,初撐力符合要求→完善支架安裝。

        4、結(jié)束語

        施工期間采用“三八制”作業(yè),每班八小時(shí),多工種混合作業(yè),通過現(xiàn)場合理的組織,130202工作面安裝、調(diào)試僅用30天,比計(jì)劃提前了10天左右,相比傳統(tǒng)的上行式安裝工藝提前了一個(gè)月左右時(shí)間,同時(shí)減少了風(fēng)巷刷擴(kuò)臥底的人員及物力的投入。棗泉煤礦130202工作面綜采設(shè)備的反向倒裝成功實(shí)踐表明,綜采設(shè)備的反向倒裝具有廣闊的發(fā)展前景,特別是在上行式安裝工藝條件不具備或者難以具備時(shí),其優(yōu)勢更為明顯,突出表現(xiàn)在運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡化,節(jié)省擴(kuò)修巷道的人員、資金及時(shí)間的投入,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

        作者簡介

        趙偉(1984-)男,寧夏平羅人,助理工程師,2008年畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院,現(xiàn)就職于神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司棗泉煤礦。

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