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        晉華宮掘進(jìn)面工序分析與優(yōu)化

        2018-12-05 09:11:22李恒信
        山東煤炭科技 2018年6期
        關(guān)鍵詞:錨桿

        李恒信

        (山西大同同煤集團(tuán)晉華宮礦,山西 大同 037000)

        目前晉華宮煤礦巷道掘進(jìn)存在掘進(jìn)速度較低,采掘接替緊張,占用設(shè)備人員較多,掘進(jìn)工效低,輔助運(yùn)輸工作量大,總體成本高等問題,另外施工工藝、工作面布置及勞動(dòng)組織形式選擇以及管理制度等不能適應(yīng)高產(chǎn)高效采煤技術(shù)的迅速發(fā)展,因此,加快巷道掘進(jìn)速度、提高掘進(jìn)速率是急需解決的問題[1-4],而掘進(jìn)過程中施工工序的優(yōu)化是解決以上問題的主要因素。本文以晉華宮煤礦為工程背景,對其施工工序進(jìn)行了優(yōu)化與分析,為煤礦高產(chǎn)、高效生產(chǎn)提供了一定的參考。

        1 工程概況

        9#層301盤區(qū)皮帶巷延伸設(shè)計(jì)長度為390.5m,該巷煤層賦存穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,煤層厚度為1.35~1.45m,平均厚度為1.4m。煤層傾角1~5°,平均3°,巷道沿煤層頂板起底掘進(jìn)。按每天完成3個(gè)循環(huán)(即掘進(jìn)進(jìn)尺6.0m),一年330個(gè)工作日,月平均工作30天,正規(guī)循環(huán)率85%計(jì)算。日進(jìn)度=6.0×85%=5.1(m),月進(jìn)度=5.1×30=153(m),掘進(jìn)工期=390.5÷5.1=76.6(天),掘進(jìn)準(zhǔn)備15天,掘進(jìn)撤退15天,掘進(jìn)總工期=76.6+15+15=106.6天=3.6(月)。

        2 工作面工序分析與改善

        2.1 現(xiàn)場寫實(shí)

        選取幾組數(shù)據(jù)為例來說明,如下圖1~4所示。

        2.2 分析及改進(jìn)

        以工序?qū)憣?shí)為基礎(chǔ),結(jié)合操作規(guī)程與實(shí)際情況,摸清綜掘過程中各工藝工序的操作時(shí)間、操作方法,并全面分析、研究工時(shí)利用的情況,找出工時(shí)損失的原因,擬定改進(jìn)工時(shí)利用的措施,為最大限度增加作業(yè)時(shí)間、規(guī)定工人與設(shè)備在工作日內(nèi)合理的負(fù)荷量提供必要的數(shù)據(jù)。由于工序的分析過程有一部分和炮掘的分析過程一致,故而這里只選取了割煤工序和延伸皮帶工序進(jìn)行分析。

        (1)延伸皮帶工序

        從測定情況來看,造成停工的人為因素主要包括以下幾個(gè)方面:①因人員少,有時(shí)物料供應(yīng)不上造成停機(jī);②交接班時(shí)沒有對工器具進(jìn)行認(rèn)真交接班,7月18日、7月19日,7月22日、7月24日錨索機(jī)各損壞一個(gè),一直沒有修好,耽誤時(shí)間;③因?yàn)槿藬?shù)不夠,7月17日、7月18日延伸皮帶沒有和永久支護(hù)同時(shí)進(jìn)行;④為迎接領(lǐng)導(dǎo)檢查停機(jī)兩次,每次大約15min;⑤安監(jiān)處檢查,停止作業(yè)兩次,每次大約10min;⑥沒有及時(shí)執(zhí)行點(diǎn)檢制度,掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)扯斷電纜,維修花費(fèi)了約60min。

        圖1 現(xiàn)場工序?qū)憣?shí)圖

        圖2 攪錨桿時(shí)間

        圖3 裝藥+安裝錨桿時(shí)間

        圖4 鉆眼時(shí)間

        (2)割煤工序

        ①割煤工序分析

        原有的掘進(jìn)機(jī)割巖方式如下圖5所示。

        圖5 原有掘進(jìn)機(jī)割巖方式

        巷道截割完全,則巷道均高2.8m以上,因?yàn)楦叨忍邿o論是臨時(shí)支護(hù)、鉆眼、金屬網(wǎng)連接還是塑料網(wǎng)連接都需要梯子,操作不便,施工不安全,且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。經(jīng)測算,設(shè)備、掘進(jìn)機(jī)司機(jī)熟練程度也是影響掘進(jìn)速度的原因。

        ②割煤工序改善方案

        迎頭工作面底部割去后先不完全清除,底部留一部分矸石作為施工平臺(tái),施工方式如下圖6所示。

        圖6 改進(jìn)后的掘進(jìn)機(jī)割巖方式

        下方割去后先不完全清除,因?yàn)榇藭r(shí)巷道高度比較低,使下部煤巖作支板,利于施工安全,有利于節(jié)省時(shí)間。留取的下部煤巖在下一個(gè)循環(huán)時(shí)進(jìn)行清除。

        3 循環(huán)作業(yè)圖的繪制

        3.1 交接班、安檢驗(yàn)收時(shí)間

        根據(jù)工業(yè)工程方法研究的內(nèi)容,有必要對工人的操作動(dòng)作和工作時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范,通過班前會(huì)的培訓(xùn)協(xié)調(diào)每一組的時(shí)間基本一致,這樣既可以提高掘進(jìn)率,也可以培養(yǎng)工人的改進(jìn)意識(shí)。改進(jìn)后交接班采用對口交接的形式,包括掘進(jìn)司機(jī)之間的對接(1人),電工之間的對接(1人),班長之間的對接(1人)以及設(shè)備維護(hù)工之間的對接等,在交接班的這段時(shí)間內(nèi)其余人員可以進(jìn)行的平行作業(yè)工序包括支護(hù)材料的準(zhǔn)備、設(shè)備以及各種機(jī)具的準(zhǔn)備等工作。經(jīng)過多次觀察發(fā)現(xiàn),改進(jìn)前交接班時(shí)間大約為16.6min,通過采用對口對接以及進(jìn)行平行作業(yè)的改進(jìn),預(yù)計(jì)交接班時(shí)間大約在7min,大大節(jié)省了交接班的時(shí)間。

        3.2 切割煤巖時(shí)間

        由于切割所占用的時(shí)間較長,大約為98min,占到總循環(huán)時(shí)間的40%左右,因此可以進(jìn)行優(yōu)化。切割過程中經(jīng)常出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象,觀察發(fā)現(xiàn)主要是由于加皮帶、停電、大塊矸石等因素引起的,在將加皮帶工序進(jìn)行平行作業(yè)、加強(qiáng)供電通風(fēng)管理、加強(qiáng)培訓(xùn)切割司機(jī)的熟練程度后,停機(jī)時(shí)間可以大大降低,大約為85min,比原來時(shí)間減少了將近13min。在切割煤巖的這段時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行的平行作業(yè)工序有支護(hù)工人正常休息(10min)、吃飯(10min)、將支護(hù)所需物料由儲(chǔ)存處搬運(yùn)至工作現(xiàn)場物料暫存處(20min)、連接錨梁和鋼筋網(wǎng)(10min)等,這些工序都是在割煤的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的,既使工人得到了休息,又完成了支護(hù)前的準(zhǔn)備工作。

        3.3 永久支護(hù)工作時(shí)間

        臨時(shí)支護(hù)以后緊接著進(jìn)行的工作就是永久支護(hù),包括打錨桿錨索眼、安裝頂板錨索、錨桿、刷幫、掛網(wǎng)等工作。經(jīng)過現(xiàn)場觀察與測量,永久支護(hù)所需的時(shí)間為72.2min左右?;旧厦烤蜻M(jìn)2個(gè)循環(huán)都需要延長皮帶1次,由于出勤人數(shù)的局限性,這部分工作基本沒有和其他工作平行作業(yè),而是在永久支護(hù)完成后單獨(dú)進(jìn)行。通過增加出勤人數(shù),在永久支護(hù)的同時(shí)通過平行作業(yè)進(jìn)行延長皮帶(34min),可以節(jié)省34min。在錨桿以及幫部支護(hù)完成以后,還需要金炮王對頂部錨桿進(jìn)行加固(2人),風(fēng)動(dòng)攪拌器(2人)對幫部錨桿進(jìn)行加固,此工序大約需要5min,在這個(gè)時(shí)候,其余人員進(jìn)行工作面的清理,將風(fēng)鉆、錨索機(jī)、風(fēng)水管以及其他設(shè)備放置原處。改進(jìn)后的永久支護(hù)需要的時(shí)間大致為72.2min。

        4 結(jié)論

        從改進(jìn)前正規(guī)作業(yè)循環(huán)圖我們可以看出前進(jìn)3m需要220min,在正常作業(yè)的480min之內(nèi),大概可以完成兩個(gè)循環(huán),但是結(jié)合實(shí)際情況,并經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)測,工時(shí)利用率還是比較低,很多時(shí)候第二次循環(huán)只能前進(jìn)2排,但也有時(shí)前進(jìn)3排之后還能剩余一段時(shí)間,所以仍然有改進(jìn)空間。經(jīng)過改進(jìn)使一個(gè)班組在正常作業(yè)時(shí)間內(nèi),可以掘進(jìn)兩個(gè)循環(huán)(3排/循環(huán))+小循環(huán)(2排),進(jìn)尺8m,比改進(jìn)前提高了3m;在三八工作制下,早班需要檢修,經(jīng)合理安排可推進(jìn)一個(gè)循環(huán)(3排),進(jìn)尺為3m,每月工作25天,可推進(jìn)475m。比原先的工作計(jì)劃360m提高115m,通過工序優(yōu)化和流程再造使得綜掘工作真正達(dá)到提效、提速、減人的目的。

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