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        綜采工作面快速回撤及安裝一體化施工研究

        2021-10-14 06:42:52魏永東魏永龍
        山東煤炭科技 2021年9期
        關(guān)鍵詞:煤機(jī)機(jī)頭絞車

        魏永東 魏永龍

        (1.山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,山東 棗莊 277099;2.棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司,山東 濟(jì)寧 277605)

        在工作面走向長度較短的情況下,工作面需頻繁回撤及安裝,占用了大量時(shí)間,嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。在現(xiàn)階段生產(chǎn)情況下,為保證生產(chǎn)時(shí)間,一般是引進(jìn)一套新綜采工作面設(shè)備,一邊進(jìn)行回采完畢工作面的回撤,一邊進(jìn)行新工作面的安裝,這樣容易出現(xiàn)回撤工作面設(shè)備使用時(shí)間較短,沒必要進(jìn)行大修的情況下,也需要回撤上井閑置的現(xiàn)象。如果等待回采工作面撤除設(shè)備,再運(yùn)輸?shù)叫鹿ぷ髅孢M(jìn)行安裝,如果沒有合理的施工方法,就會(huì)耽誤大量的準(zhǔn)備時(shí)間,經(jīng)濟(jì)效益差。泉興公司在采區(qū)設(shè)計(jì)中提前考慮這個(gè)問題,創(chuàng)造出一種綜采工作面快速搬家的方法。

        1 概況

        山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司12507綜采工作面位于125采區(qū),走向長140 m,傾斜長760 m。因受杜廟斷層和叢屯向斜影響,工作面內(nèi)為褶曲發(fā)育,地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜,煤層傾角為0~16°。12509工作面位于125采區(qū),走向長140 m,傾斜長843 m,總面積為108 797 m2,煤層厚度0.99 m。采用傾斜長壁后退式采煤法,雙滾筒采煤機(jī)割煤,滾筒截深600 mm,見底破偽頂,一次采全高,機(jī)械落煤、刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤,全部垮落法管理頂板的綜合機(jī)械化采煤工藝。12507回撤工作面與12509安裝工作面位置關(guān)系示意圖如圖1。

        圖1 12507回撤工作面與12509安裝工作面位置關(guān)系圖

        2 回撤前的準(zhǔn)備工作

        (1)預(yù)先確定工作面停采線。由于受斷層影響,工作面需提前進(jìn)行回撤,為最大限度地回采資源,減少工作面回撤期間因斷層處壓力對(duì)工作面支架回撤產(chǎn)生的影響,需留設(shè)不少于3 m的煤柱,同時(shí)還要考慮工作面機(jī)頭處的裝車平臺(tái)位置,選擇水平巷道或近水平巷道較為適宜。

        (2)沿空留巷準(zhǔn)備運(yùn)輸路線。為贏得生產(chǎn)時(shí)間,12507工作面回采期間,提前采用沿空留巷留出運(yùn)輸巷,作為12509工作面的運(yùn)輸巷。12507、12509工作面綜采設(shè)備回撤、運(yùn)輸、安裝期間,大型設(shè)備的運(yùn)輸均通過12507運(yùn)輸巷進(jìn)行運(yùn)輸。為確保工作面采至停采線后回撤的設(shè)備能夠及時(shí)運(yùn)輸,需提前對(duì)該運(yùn)輸巷進(jìn)行恢復(fù)整改,結(jié)合綜采支架及配套設(shè)備的尺寸,確定巷道凈高度不低于2.5 m,凈寬度不少于3 m,并整改軌道,確保運(yùn)輸路線安全可靠。

        (3)穩(wěn)車硐室的施工。工作面停采線確定后,需在機(jī)頭對(duì)過施工穩(wěn)車硐室(深4.0 m×寬3.0 m×高2.2 m),硐室中線依據(jù)支架架腳到煤壁中線施工,用于將支架牽引到運(yùn)輸巷內(nèi)。在距正對(duì)機(jī)頭穩(wěn)車硐室向里4.0 m處開始刷幫,每米刷幫深度增加0.21 m,刷幫長度為9 m,最深刷幫1.89 m,形成絞車硐室用于支架裝車、調(diào)架。

        (4)工作面末采造條件。工作面人工掛菱形網(wǎng)前,在工作面每5 m施工一棵生根,生根長0.6 m,眼深0.5 m,用來固定菱形網(wǎng),待菱形網(wǎng)固定在生根上時(shí),再逐架移架。工作面推采到位后,頂板由傳統(tǒng)的方木配合單體支柱進(jìn)行支護(hù),全部換為18 kg舊軌道配合單體支柱進(jìn)行支護(hù)。舊軌道長度為2.4 m,每個(gè)支架上使用兩根,垂直煤壁使用,老塘側(cè)放到支架頂梁上部,煤幫側(cè)使用2.2 m單體支柱貼幫支設(shè),支架上的舊軌道間距為1.3 m。這樣不僅節(jié)約了木料,而且現(xiàn)場施工過程中便于操作,同時(shí)還能夠回收利用。結(jié)合之前回撤過程中頂板壓力大、支架卸壓時(shí)頂板下落快的實(shí)際情況,采用煤壁側(cè)補(bǔ)打錨桿和增加錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。

        3 回撤工序

        3.1 穩(wěn)車布置

        根據(jù)工作面設(shè)備回撤要求,回撤時(shí)共安裝三部絞車,絞車布置如下:

        1#絞車:安裝于工作面回撤支架通道內(nèi)距回撤支架15~25 m,隨支架回撤不斷向外移,用于將支架牽引到回撤通道內(nèi)。

        2#絞車:安裝于工作面機(jī)頭對(duì)過絞車硐室內(nèi),用于將支架牽引出工作面。

        3#絞車:安裝于運(yùn)輸巷裝車平臺(tái)向里10 m處,用于支架裝車。

        3.2 工作面設(shè)備的回撤順序

        回撤設(shè)備列車→拆除煤機(jī)(前、后滾筒→前截割部→電控箱→后截割部)→回撤630T溜子(刮板大鏈→機(jī)頭部→機(jī)尾部→擋煤板齒軌→中部槽)→液壓支架。

        (1)工作面撤面準(zhǔn)備工作結(jié)束后,回撤材料道設(shè)備列車、電纜車及工作面煤機(jī)、溜子負(fù)荷線。

        (2)解體采煤機(jī)各部件,并使用JSDB-15絞車將各部件牽引至材料道裝車運(yùn)出。

        (3)回撤工作面SGZ-630/264型刮板輸送機(jī)鏈條,可根據(jù)現(xiàn)場情況使用JSDB-15絞車回撤,待鏈條回撤結(jié)束后,開始從機(jī)尾向機(jī)頭,依次撤除剩余SGZ-630/264型刮板輸送機(jī)中部槽及機(jī)頭電機(jī)、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節(jié)變線槽,使用JSDB-15絞車逐件牽引至材料道裝車運(yùn)出。

        (4)將工作面刮板輸送機(jī)回撤完畢后,將93#、94#端頭架依次抽出運(yùn)至指定地點(diǎn)。

        (5)調(diào)掩護(hù)架:將92#基本架作為掩護(hù)架。

        (6)調(diào)架完畢后,依次按順序回撤剩余的91個(gè)支架。最后,剩下1#架與掩護(hù)架時(shí),進(jìn)入關(guān)門時(shí)期,回撤順序?yàn)椋貉谧o(hù)架、1#支架。

        4 設(shè)備運(yùn)輸

        綜采設(shè)備從回撤工作面運(yùn)輸?shù)桨惭b工作面,需使用多臺(tái)JSDB-15(22KW)型雙速多用絞車接力式配合。絞車接力配合提升運(yùn)輸代替之前的無極繩絞車運(yùn)輸,減少了運(yùn)輸巷外段皮帶及無極繩絞車的重復(fù)回撤、安裝,節(jié)省了施工時(shí)間。在實(shí)際使用期間,每班重點(diǎn)加強(qiáng)檢查各部絞車,做好日常的巡回檢查,嚴(yán)格執(zhí)行好提升運(yùn)輸管理制度,確保設(shè)備運(yùn)輸安全。

        5 設(shè)備的安裝

        綜采設(shè)備運(yùn)輸?shù)?2509工作面后,采用與12507工作面同樣的方法,施工絞車硐室、安裝絞車,為工作面安裝提前造條件。安裝條件具備后,經(jīng)12507運(yùn)輸巷運(yùn)來綜采設(shè)備,依次安裝綜采支架、煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等設(shè)備。

        5.1 綜采支架的安裝

        (1)支架安裝順序

        液壓支架的安裝從機(jī)尾第一架開始依次向機(jī)頭方向安裝。支架排列:機(jī)頭、機(jī)尾端頭支架(4架)、基本架(90架),共94架。

        (2)安裝方法

        ① 支架檢修后,在12507工作面回撤裝車,經(jīng)12509運(yùn)輸巷、工作面切眼運(yùn)至安裝地點(diǎn),安裝第一架時(shí),要確定第一架具體位置,沿著工作面切眼提升到指定地點(diǎn)。支架運(yùn)到位后,使用JH-20回柱絞車鉤頭與支架連接牢固,并帶緊鋼絲繩,將固定支架的繩扣松開,人員全部躲到安全地點(diǎn),回柱絞車慢慢下放使支架自動(dòng)下滑,卸車后將平板車提走,開始使用單體支護(hù)、回柱絞車配合將支架調(diào)正,安裝到指定地點(diǎn),升起支架接實(shí)頂板。② 用上述同樣的方法依次安裝工作面端頭支架、基本支架并連接好架間各種液壓管路。③ 當(dāng)工作面支架安裝完畢后,調(diào)整工作面全部支架將刮板輸送機(jī)拉直、支架調(diào)正,并達(dá)到規(guī)定的初撐力。

        5.2 煤機(jī)的安裝

        (1)安裝順序

        先安裝采煤機(jī)電控箱→前行走部→后行走部→前后搖臂→前后滾筒。

        (2)安裝方法

        ① 在切眼距機(jī)尾5~25 m處安裝采煤機(jī)。提前將采煤機(jī)各部件運(yùn)到煤機(jī)安裝地點(diǎn),靠煤壁側(cè)按前后順序擺放好,并加可靠的固定裝置。② 利用起吊裝置、兩臺(tái)10 t手拉葫蘆配合Ф18×64-C高強(qiáng)度鏈子,吊起前搖臂滾筒,并在滾筒下方打好可靠的木垛,利用千斤頂、手拉葫蘆等配合,進(jìn)行搖臂安裝,并用同樣的方法安裝另一個(gè)搖臂。③ 調(diào)整好電纜、水管長度,并將各水管、油管正確連接好,安裝煤機(jī)電纜夾。④ 根據(jù)煤機(jī)技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、注油及潤滑要求,按照規(guī)定的油質(zhì)、油量給各注油部位加注油脂。⑤ 安裝好其他附屬小件,清理采煤機(jī)周圍的雜物,打掃采煤機(jī)的衛(wèi)生,使之清潔干凈,然后經(jīng)安裝負(fù)責(zé)人檢查確認(rèn)無誤后方可準(zhǔn)備試機(jī)。

        5.3 刮板輸送機(jī)的安裝

        (1)安裝順序

        將刮板輸送機(jī)機(jī)頭電機(jī)、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節(jié)變線槽運(yùn)到材料道切眼門口處,從第三節(jié)開始向刮板輸送機(jī)機(jī)頭方向安裝。

        (2)安裝方法

        ① 刮板輸機(jī)安裝前,首先將施工地點(diǎn)的雜物清理干凈,浮煤清到實(shí)底,刮板輸送機(jī)的安裝超前于支架的安裝(機(jī)頭電機(jī)、減速箱、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ節(jié)變線槽根據(jù)現(xiàn)場情況安裝)。刮板輸送機(jī)機(jī)頭安裝時(shí),需要技術(shù)人員對(duì)設(shè)備安裝定位尺寸進(jìn)行校定,以保證安裝質(zhì)量。② 待刮板輸送機(jī)機(jī)頭第三節(jié)固定后,按照上述安裝順序逐節(jié)進(jìn)行安裝連接啞鈴銷及其他附件,變線槽后安裝1節(jié)天窗槽,然后每隔10節(jié)安裝一節(jié)天窗槽。③ 安裝鏈條,在安裝溜槽期間,每鋪設(shè)一節(jié)溜槽將底鏈穿引至溜槽內(nèi),待底鏈鋪設(shè)完后,再鋪設(shè)上鏈,最后在刮板輸送機(jī)機(jī)頭接鏈,安裝電纜槽固定齒軌,用倒車使底、上鏈預(yù)拉緊、拉直,防止出現(xiàn)鏈條打折、擰勁、上翻等現(xiàn)象出現(xiàn)。④ 刮板輸送機(jī)的緊鏈工作在機(jī)頭進(jìn)行,緊鏈前事先與控制臺(tái)聯(lián)系好并說明注意事項(xiàng),緊鏈前,停掉機(jī)尾電機(jī)負(fù)荷開關(guān),只用機(jī)頭電機(jī)緊鏈。⑤ 鏈條接頭、連接環(huán)均安成立環(huán),環(huán)銷上齊,砸緊、砸實(shí),連接環(huán)、刮板前后方向要正確,齒頂線與運(yùn)行方向之間的夾角成銳角向后。

        6 結(jié)論

        在礦井生產(chǎn)過程中,綜采工作面安裝和回撤是一個(gè)往復(fù)循環(huán)的工程,針對(duì)不同的現(xiàn)場條件,回撤與安裝之間也不完全相同,但是通過綜采工作面的多次回撤、安裝,從中不斷完善并吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),找出各工程之間的關(guān)聯(lián)性,從而制定出一套關(guān)于綜采工作面設(shè)備安裝和回撤工程中切實(shí)可行的方案,為下一步綜采工作面的快速搬家打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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