張二方 趙永祥 王鳳嶺

（中平能化集團(tuán)平煤天安股份十礦，河南 平頂山 467000 ）

平煤天安股份十礦是一座大型煤與瓦斯突出礦井，井田東西走向長(zhǎng)4.5km，南北傾斜長(zhǎng)7.0km，含煤面積31.5km2，地質(zhì)儲(chǔ)量為2.5億t。綜采工作面的快速安裝技術(shù)在該礦的成功實(shí)施有效地緩解了工作面的接替緊張局面，更好地保障了該礦的安全高效生產(chǎn)。

1 工作面概況

己15-24080工作面位于十礦-320己四采區(qū)西翼第三階段，工作面東靠己四軌道下山、瓦專、運(yùn)輸機(jī)下山，西至26勘探線，南為己15-24060采空區(qū)，北部未開采。地面標(biāo)高為+150～+270m，工作面標(biāo)高為-460.8～ -626.5m，工作面埋深為610.8～896.5m，地面相對(duì)位置為化工廠。

工作面走向長(zhǎng)度1579m，傾斜長(zhǎng)205.2～219.8m，切眼斜長(zhǎng)215.4m，煤層傾角10～39°，平均24°，儲(chǔ)量98萬(wàn)t。該面主采煤層為己15煤層，外段（停采線以里）235m為己15、16合層，煤厚約3.5m左右，最厚可達(dá)4m以上；里段1344m己15、16分開，夾矸由東向西逐漸增厚，切眼位置大于7m，己15煤厚1.6～2.6m，平均2.2m。煤層的自燃發(fā)火期為3～6個(gè)月。頂?shù)装鍘r性：己15煤層直接頂為4.6～14m厚的沙質(zhì)泥巖含薄層狀碳質(zhì)泥巖，直接底為0～7.5m的泥巖。工作面綜合柱狀圖如圖1，工作面主要設(shè)備如表1。

2 綜采工作面設(shè)備安裝工藝

該工作面采用由下而上后退式安裝法，首先安裝工作面刮板輸送機(jī)，然后安裝液壓支架，液壓支架安裝完畢后安裝采煤機(jī)，采煤機(jī)安裝好后再安運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾，最后聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.1 工作面刮板輸送機(jī)安裝

首先安裝固定運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭架子，運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭穩(wěn)好后用2.8m單體柱平行底板打4根柱子，頂住機(jī)頭，防止運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭下竄。然后在大小切眼搭接處每隔15m開一個(gè)2.2m寬的運(yùn)輸通道。在運(yùn)輸通道處吊掛一臺(tái)5t平輪，吊掛平輪時(shí)必須將2根錨桿用40T錨鏈連接起來(lái)，平輪吊掛在錨鏈上。用40T錨鏈把車鎖在鐵道上，解除鋼絲繩卸車。在工作面安設(shè)JM-7.5型回柱絞車2臺(tái)，該絞車隨刮板輸送機(jī)的安裝不斷向后移置，利用該絞車托運(yùn)、起吊溜槽、對(duì)接溜槽。運(yùn)輸機(jī)上的小回柱必須用2根40T錨鏈拴在銷排上并打好壓柱和戧柱。用拉子和釬子配合把槽子對(duì)接后安好啞鈴銷及限位塊、貫銷。對(duì)接槽子前要把槽子里的煤清凈，以防底槽存煤噎死溜子。安裝時(shí)每12節(jié)安裝一節(jié)運(yùn)輸機(jī)開天窗槽，運(yùn)輸按編號(hào)進(jìn)車。

表1 工作面主要設(shè)備表

2.2 工作面液壓支架安裝

支架在地面解體為頂梁、底座和單根立柱三部分后入井，運(yùn)送到井下組裝間組裝好后，再運(yùn)到切眼安裝。工作面上口設(shè)置絞車房一個(gè)，平行安裝2臺(tái)SDJ-32型雙速絞車，作為工作面運(yùn)輸設(shè)備使用，切眼絞車布置如圖2所示。

SDJ-32型雙速絞車根據(jù)鋼絲繩破斷力實(shí)驗(yàn)和安全系數(shù)計(jì)算出主絞車的鋼絲繩直徑，采用2臺(tái)絞車同時(shí)運(yùn)送支架，下支架時(shí)需要的破斷力：

式中：

M-下車重量，t；

G-重力系數(shù)；

α-實(shí)測(cè)切眼最大傾角，（°）；

K-安全系數(shù)，取6.5。

488.24 ×2=976.48kN＞592.2kN，符合破斷力要求。

圖2 切眼絞車布置示意圖

支架在工作面運(yùn)送方向?yàn)轫斄合蚯?，底座向后。主絞車通過(guò)12m 40T錨鏈穿過(guò)支架本體纏繞兩圈，副絞車通過(guò)6m 40T錨鏈穿過(guò)本體一圈，錨鏈從每個(gè)鉤頭內(nèi)穿過(guò)。采用2臺(tái)絞車同時(shí)運(yùn)輸，必須要求兩部絞車的司機(jī)能夠同步及時(shí)調(diào)節(jié)絞車?yán)K的松緊。支架運(yùn)送到位，使其前梁距已安好的相鄰支架掩護(hù)梁1m，主絞車閘把閘牢。前2組支架采用長(zhǎng)度不低于3m的12#工字鋼，一梁三柱，架設(shè)加固支架調(diào)向抬棚。抬棚架設(shè)牢固后，再去掉點(diǎn)柱。解除剎車螺栓及錨鏈，解除副鉤頭，然后采用主絞車抽平板車，使支架卸車。采用14t慢速絞車使支架調(diào)向到位。調(diào)向絞車布置見圖3。對(duì)推拉頭調(diào)整支架方向和位置，打開支架下側(cè)護(hù)板，防止支架下滑、歪扭，最后支架升壓達(dá)到初撐力要求。為了減少采煤機(jī)安裝施工中的工作量，需為采煤機(jī)的安裝留下必要的空間，工作面最后12組支架應(yīng)該盡量向老塘側(cè)靠近。

2.3 工作面采煤機(jī)安裝

安裝順序：右搖臂→右牽引部→電控箱→左牽引部→左搖臂→滾筒。

（1）安裝右搖臂

①當(dāng)裝運(yùn)右搖臂的車到機(jī)尾后，用拉子將車卸掉，卸車時(shí)，要注意保證右搖臂方向正確；

②用機(jī)頭小回柱拴住搖臂，機(jī)尾大回柱通過(guò)平輪拴住右搖臂后部，兩臺(tái)絞車配合，將左搖臂運(yùn)到溜槽處停下，再用拉子吊住右搖臂，拉子與絞車配合，使右搖臂騎在運(yùn)輸機(jī)上；

③用拉子和絞車配合，使右搖臂向前慢慢移動(dòng)，直到安裝位置；

④調(diào)整右搖臂使之與溜子保持平行；

⑤在右搖臂下墊上方木，同時(shí)，要保證拉子起吊狀態(tài)。

（2）安裝右牽引部

按照運(yùn)輸右搖臂的方法，把電機(jī)牽引部運(yùn)到安裝位置，然后用3臺(tái)5t拉子，把右牽引部吊起，與右搖臂對(duì)接嚴(yán)密，然后安好限位塊，上好各連接螺絲和固定螺絲，然后在電機(jī)牽引部下邊墊上方木，保持牽引部的穩(wěn)定與平衡。左牽引部的安裝方法和右牽引部的安裝方法相同。

（3）安裝左搖臂

按照運(yùn)輸左搖臂的方法將左搖臂運(yùn)到安裝位置，然后用兩臺(tái)5t拉子吊住左搖臂并與絞車配合，使之與左牽引部對(duì)接嚴(yán)密，上好限位塊和各連接螺絲，固定螺絲。用機(jī)尾大回柱和溜子道上的小回柱配合，將滾筒運(yùn)到安裝位置，然后用兩臺(tái)5t拉子吊起與搖臂對(duì)接固定好螺絲。

圖3 調(diào)向絞車布置示意圖

2.4 移動(dòng)變電站運(yùn)輸

移動(dòng)變電站包括KBSGZY-1250/6、KBSGZY-1000/6、KBSGZY-800/6移動(dòng)變電站各一臺(tái)，開關(guān)列車5車，BRW400/31.5乳化液泵站2臺(tái)，RX400/25T乳化液箱2臺(tái)。

移變底座與所裝車輛焊接(或連接)要牢靠，不得出現(xiàn)開焊現(xiàn)象，如開焊應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，保證器身與車輛聯(lián)接堅(jiān)固可靠。然后再用兩根5分鋼絲繩分別在移變器身兩端橫向剎兩道鋼絲繩，把移變和其所載車輛剎在一起，增大運(yùn)輸安全性。出廠時(shí)，移變高、低壓側(cè)各捆綁一根方木，規(guī)格為100×100mm，長(zhǎng)度為1m，以防運(yùn)輸中撞壞機(jī)構(gòu)和按鈕。

開關(guān)列車底座要牢固，不得有開焊現(xiàn)象，每臺(tái)設(shè)備至少用4條M12螺栓把設(shè)備與所載車底固定，螺栓的使用與底座孔相符。開關(guān)列車上的電纜全部盤好并固定，兩側(cè)不超輪寬，不觸車輪和地面，車輛兩頭不影響運(yùn)輸。

開關(guān)每臺(tái)重約600kg，所受重力6kN，M12螺栓的抗拉力為27kN。安全性驗(yàn)證：

（27×4）/（6×sin40°）=27.69 ＞ 6.5，所以，開關(guān)剎車符合運(yùn)輸使用要求。

BRW400/31.5乳化液泵（含電機(jī)）重約7000kg，所受重力70kN，RX400/25T乳化液箱重約2000kg，所受重力20kN, M24螺栓的抗拉力為132kN,以最重的泵站為例進(jìn)行安全性驗(yàn)證：（132×4）/（70×sin40°）=11.60＞6.5，所以，乳化液泵車符合運(yùn)輸使用要求。

BPJ-400/1140變頻開關(guān)每車裝一臺(tái)，底座用兩條M24螺和8條M16螺栓固定在底板上，再用兩根鋼絲繩將開關(guān)與平板車大梁剎牢，驗(yàn)算時(shí)，只驗(yàn)算鋼絲繩的安全系數(shù)，每臺(tái)開關(guān)重約4000kg，所受重力40kN，4分鋼絲繩的抗拉力為97kN。安全性驗(yàn)證：（97×2）/（40×sin40°）=7.46＞6.5，所以，變頻開關(guān)符合運(yùn)輸使用要求。

2.5 大傾角綜采工作面設(shè)備安裝安全技術(shù)管理措施

（1）分層剎車。本安裝面槽子為分層剎車，即每車裝4節(jié)槽子，上邊兩節(jié)和下邊兩節(jié)分別獨(dú)立剎車。

（2）防滑防墜。在安裝槽子過(guò)程中，每隔30m在已安好的槽子上打上兩根戧柱，再截割廢舊的皮帶擋在前邊，再用鋼絲網(wǎng)立起來(lái)，加一層保護(hù)網(wǎng)。防止運(yùn)輸機(jī)槽子上面下滑物體傷人。

（3）鋪好的上鏈每隔30m要用1m錨鏈拴到銷排上，防止鏈子下滑。鋪好的下鏈把所有的開天窗槽打開，把下鏈用4分鋼絲繩固定在銷排上，連接處用3個(gè)繩卡固定牢固，以防止下鏈下滑。

（4）交接班時(shí)，把運(yùn)輸機(jī)槽子頭用1m鋼釬橫著穿住鏈子。

（5）安裝時(shí)下出口要設(shè)置警戒線，防止物體下竄傷人。

（6）運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，所有人員要躲在安全地點(diǎn)，車輛下方及兩側(cè)嚴(yán)禁有人，鋼絲繩回彈范圍內(nèi)嚴(yán)禁有人。

（7）運(yùn)輸、卸車、安裝等工序不能平行作業(yè)，上下不能分段分茬作業(yè)。

3 結(jié)論

該工作面自開始安裝到工作面試車運(yùn)轉(zhuǎn)，共耗時(shí)25d，比計(jì)劃提前5d完成工作面的安裝任務(wù)。在大傾角的困難條件下，通過(guò)科學(xué)組織，合理安排，實(shí)現(xiàn)了大傾角綜采工作面快速高效安裝，對(duì)類似條件的工作面高效安裝有重要的借鑒意義。