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        礦用無極繩絞車安裝新工藝的探索與實踐

        2020-11-30 08:38:02王懷敏
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2020年17期

        王懷敏

        摘? 要:礦用無極繩絞車(下稱:無極繩絞車)以其運輸效率高、安全可靠的優(yōu)點在煤礦得到廣泛應(yīng)用。因無極繩絞車主機部分輪廓尺寸較大及與運輸軌道的相對位置,傳統(tǒng)工藝須施工安裝硐室。另外,基于運輸空間及布繩需要,要采用導(dǎo)向輪組、分繩輪組、兩側(cè)尾輪配合以實現(xiàn)軌道內(nèi)布繩。施工安裝硐室、輔助部件投入量增加,均造成施工工程量增加、安全系數(shù)降低。該文以錢家營礦某安裝工作面為例,從可利用巷道現(xiàn)狀、安裝運輸成本構(gòu)成及運輸效率提升等多方面探討,綜合確定針對性的施工工藝,提高了安全生產(chǎn)可控度,對未來行業(yè)內(nèi)無極繩絞車安裝、運輸有較強的指導(dǎo)意義。

        關(guān)鍵詞:無極繩絞車;安裝硐室;可利用巷道;軌下布繩;安全可控度

        中圖分類號: TD52? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼:A

        0 引言

        開灤錢家營礦業(yè)分公司是國家“七五”重點建設(shè)項目,我國自行設(shè)計建設(shè)的一座特大型現(xiàn)代化礦井,自1988年12月建成投產(chǎn),年設(shè)計生產(chǎn)能力400萬t,2015年核定生產(chǎn)能力570萬t。

        隨著科技的進步,為了滿足現(xiàn)代化開采的需要,施工各階段運輸量顯著增多,無極繩絞車的投入使運輸壓力得到較大緩解。無極繩絞車因主機部分輪廓尺寸較大,傳統(tǒng)工藝施工需要在順槽一側(cè)施工安裝硐室,施工安裝硐室增加了輔助工程量、增大了巷道控頂面積。由于安裝硐室與軌道相對位置及布繩的需要,須采用導(dǎo)向輪組、分繩輪組及兩側(cè)尾輪配合,開挖其基礎(chǔ)坑、澆筑基礎(chǔ)。增加了安裝工程量,部件的增多、結(jié)構(gòu)的繁復(fù)給可靠性造成了隱患,又因?qū)蜉喗M、分繩輪組安裝位置、檢修維護的不便等因素,造成資金及人力投入加大,安全生產(chǎn)可控度降低。

        生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),與邊眼與順槽相對應(yīng)側(cè)在設(shè)計工作面時大多設(shè)計有聯(lián)絡(luò)川或遺留的聯(lián)絡(luò)川,這些聯(lián)絡(luò)川基本作為外圍運輸或通風(fēng)使用。安裝無極繩絞車如充分利用這些聯(lián)絡(luò)川作為主機部分安裝硐室,不但可以減少施工硐室工程量,也可減少使用較多輔助部件、因結(jié)構(gòu)繁復(fù)帶來的不可靠性及其基礎(chǔ)工程量,因聯(lián)絡(luò)川是完整巷道,在頂板安全可控度也得到較大提升,利用聯(lián)絡(luò)川作為主機部分安裝硐室,在減少資金及人力的投入、安全生產(chǎn)可控度提升方面有較大的促進作用。

        1 對象工作面概況

        工作面位于井田東翼三采區(qū)5煤層,同煤層傾斜上方、傾斜下方西翼工作面已采畢。下伏7煤層西翼工作面已回采完畢。下伏9煤層某西工作面已回采完畢。下伏12-煤層某西工作面已回采完畢,除此之外,暫無其他工程,如圖1所示。

        2 施工工藝優(yōu)選

        2.1 傳統(tǒng)工藝

        傳統(tǒng)的施工工藝,為保證運輸較大輪廓尺寸物料,軌道布置在巷中,在順槽與邊眼交點位置布置轉(zhuǎn)車平臺。安裝無極繩絞車時,選取順槽外部條件較好的位置作為安裝硐室位置,因無極繩絞車主機部分輪廓尺寸較大且與運輸軌道處于平行狀態(tài),為滿足安裝、運輸空間需要、故須將選取位置進行擴幫、擴頂,形成無極繩絞車主機部分安裝硐室,然后在硐室內(nèi)開挖基礎(chǔ)坑、澆筑混凝土基礎(chǔ)。布繩時,因無極繩絞車主機部分與運輸軌道處于平行狀態(tài),為實現(xiàn)軌道內(nèi)布繩,則須增加導(dǎo)向輪組、分繩輪組與之配合,主機部分、導(dǎo)向輪組、分繩輪組等采用在基礎(chǔ)上打地錨的錨固方式進行安裝,如圖2所示。

        2.2 新工藝

        新施工工藝,為保證運輸較大輪廓尺寸物料,軌道布置在巷中,因此轉(zhuǎn)車平臺無法實現(xiàn)無極繩絞車布繩,因此工作面掘進期間,將順槽與邊眼交點位置做出抹角,該處布置道岔,由于道岔實現(xiàn)軌上布繩較為困難,因此處采用軌下布繩方式。安裝無極繩絞車采用順槽對側(cè)的聯(lián)絡(luò)川作為安裝硐室,施工時,先將地面清理、使地面標(biāo)高低于順槽地面并滿足安裝高度空間要求,清理深度以主機部分出繩高度低于邊眼軌道下邊為準(zhǔn)(繩不摩擦軌道),開挖主機部分基礎(chǔ)坑并澆筑水泥基礎(chǔ),布繩時,主機部分出繩由邊眼及少部分順槽軌下穿過、由順槽軌間穿出,采用托輥配合實現(xiàn)軌內(nèi)布繩,主機部分采用在基礎(chǔ)上打地錨的錨固方式進行安裝,托輥采用普通中間托輥、卡固在軌道上[1],如圖3所示。

        2.3 對比分析

        2.3.1 工作量分析

        傳統(tǒng)工藝安裝需施工安裝硐室,開挖主機部分、導(dǎo)向輪組、分繩輪組、兩側(cè)尾輪基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ),均增加了安裝施工工程量。施工安裝硐室,既破壞了原巷道支護的整體性又增大了控頂面積,給頂板支護帶來一定困難。導(dǎo)向輪組、分繩輪組、兩側(cè)尾輪等輔助部件的增多,造成結(jié)構(gòu)繁復(fù),給可靠性造成了隱患,又因?qū)蜉喗M、分繩輪組需靠近底板安裝且須上覆防護蓋板,出現(xiàn)檢修維護不便的現(xiàn)象,造成資金及人力投入加大,安全生產(chǎn)可控度降低。

        新工藝采用順槽相對應(yīng)側(cè)聯(lián)絡(luò)川作為安裝硐室,既減少了硐室施工工程量又避免了破壞原巷道整體性的現(xiàn)象,給頂板支護帶來一定優(yōu)勢。由于安裝硐室與順槽處于直線狀態(tài),則可省略掉導(dǎo)向輪組、分繩輪組及外側(cè)尾輪等輔助部件的投入,減少了開挖部分基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的工程量,對結(jié)構(gòu)繁復(fù)出現(xiàn)的不可靠性有較大的提升、避免了檢修維護不便的因素,減少了資金及人力的投入、提升了施工效率、安全生產(chǎn)可控度有較大的提升[2]。

        2.3.2 效益分析

        傳統(tǒng)工藝施工安裝硐室、開挖基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的輔助工程,頂板支護量增多、結(jié)構(gòu)繁復(fù)帶來的不可靠性、檢修維護不便等,須投入的資金、人力等將大幅度提升,造成安全隱患增加。

        新工藝省去了施工安裝硐室及開挖部分基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的工程量、減少了頂板支護量、簡化了結(jié)構(gòu)、避免了檢修維護不便的因素,人力投入大幅度減少,節(jié)約大量資金,安全生產(chǎn)更容易掌控。

        3 新工藝技術(shù)實踐路線

        3.1 優(yōu)化設(shè)計

        在設(shè)計回采工作面時,要充分考慮后期施工需求,對各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化取舍,有效利用原有聯(lián)絡(luò)川或調(diào)整新掘聯(lián)絡(luò)川與順槽的位置、使其處于直線狀態(tài)。

        3.2 工作面掘進質(zhì)量控制

        在工作面掘進期間,要充分利用其運煤設(shè)備,將邊眼與順槽交點抹角施工到位、滿足道岔安裝要求,聯(lián)絡(luò)川煤矸清理、使底板標(biāo)高低于邊眼軌道、基本達到無極繩絞車安裝需要。

        4 結(jié)語

        采用新工藝施工,減少了施工安裝硐室及開挖部分基礎(chǔ)坑及澆筑水泥基礎(chǔ)的工程量,工時投入得到較大節(jié)省。

        采用新工藝施工,保護了原有頂板的整體性,減少了頂板支護、維護量,降低了頂板隱患風(fēng)險,簡化了無極繩絞車結(jié)構(gòu)、避免了檢修維護不便的因素,進一步提升了安全生產(chǎn)可控度。

        科學(xué)組織人員配置及規(guī)范人員操作是確保安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵,也是提升安全生產(chǎn)可控度的關(guān)鍵前提。必須加強施工人員安全技術(shù)措施交底工作管理。

        參考文獻

        [1]郭良姊,呂良,王永剛,等.無極繩連續(xù)牽引車的安全保護[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2019(8):45-46.

        [2]牛小山.煤礦井下無極繩絞車動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].機械管理開發(fā),2019(7):52-54.

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