綜采工作面設備快速安裝關鍵技術創新與應用

摘 要：隨著礦井開采的不斷深入，地質條件變得異常復雜，其中頂板較破碎成為一大難題，施工工藝復雜，交叉作業多，頂板難以維護，礦方對工程質量、工程進度的要求日趨嚴格，礦方又希望在短時期內完成采面接續工作，這就要求施工區隊必須在較短時間內高質量地完成施工任務。

關鍵詞：綜采工作面；設備安裝；關鍵技術

中圖分類號：TD822.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0194-02

1 立項背景

頂板巖層破碎條件下綜采工作面設備快速安裝技術，圍繞韓咀煤礦20100工作面切眼內大部分區域為上分層采空區，直接頂垮落，支護均采用架棚支護，且架棚密度較大，施工安裝難度大，頂板破碎嚴重，施工周期不宜過長等問題，提出一套適用于頂板巖層破碎條件下綜采工作面設備快速安裝技術。

2 技術創新內容

2.1 調車硐室布置設計

（1）工作面切眼內大部分區域為上分層采空區，直接頂垮落，支護均采用架棚支護。

（2）架棚支護老塘側考慮到支架車的運輸要求，將距離保證5000mm以上，煤壁側控制在3700mm以上，方便支架車的穿行，同時又留足車輛與棚腿的安全距離，保證不撞壞棚腿。

（3）首先要根據設備運輸的運行軌跡選擇合適的調車位置，然后進行調車硐室的開鑿。運輸車輛的長度、高度、寬度和所運輸的設備是確定調車硐室的尺寸依據，調車硐室的長度要能保證支架車車身進入硐室，硐室口要進行磨角，以便車輛倒行至工作面，高度保持和原巷道高度相同即可。

（4）支架車行進順槽是正向行駛，進入工作面需要倒行，這樣才能卸車后支架車可以行使出來。

2.2 回柱絞車選型位置布置

（1）無論是工作面內運輸支架的絞車還是負責支架調向的絞車，由于運輸路線坡度較大、路線較長，所以在安裝之前要通過計算選擇合適的絞車及鋼絲繩，避免安全隱患。

（2）在工作面布置1臺臨時JSDB-19型雙速多用絞車。絞車固定在已安裝好液壓支架前探梁下方，利用前探梁作為頂板進行”四壓兩戧”固定絞車。

（3）支架安裝從膠帶巷向輔運進風巷方向安裝，回柱絞車與無軌膠輪車交替工作，利用回柱絞車的大牽引力和無軌膠輪車的快速行駛，達到有效的結合，互相彌補自身的短處。

（4）每安裝20架支架，回柱絞車向預安裝支架方向挪動一次，有效提高絞車鋼絲繩的牽引力，減少絞車長距離帶來的牽引損耗，減少長距離信號傳遞的不便。

2.3 采面刮板輸送機的安裝

（1）利用液壓支架運輸的間歇時間，切眼內還有足夠空間用于10t防爆叉車的運輸，提前對前部刮板機溜槽安裝。

（2）在對前部刮板機溜槽安裝時，提前標記出前部刮板輸送機機頭的位置，用10t防爆叉車將機頭第一節特殊槽運到位后，對位安裝，安好啞鈴銷，電纜槽夾板、銷排及其它螺絲和銷子。然后將拉底鏈鋼絲繩從機頭側中部底鏈槽內向機尾穿入，將前部刮板輸送機中部槽提前運輸到切眼內，然后用10t防爆叉車對位安裝中部槽，每安裝一節溜槽都要拉出拉底鏈鋼絲繩，用同樣的方法安裝其余溜槽，直至安裝到采煤機位置停止。

（3）在對前部刮板機溜槽安裝時，打破以往安一架液壓支架再安一節溜槽的傳統，合理利用支架運輸的間歇時間、支架安全到位前的運輸空間，對前部刮板機進行高效安裝，提前將前溜槽安完，做到了施工安全、可靠、高效。

2.4 采面液壓支架的安裝技術

（1）以往支架搬運車都是按正常的方式裝運液壓支架，液壓支架到達工作面切眼卸車位置后，利用工作面的回柱絞車對液壓支架負責牽引和調向，由于液壓支架伸縮梁和頂梁過長，液壓支架的轉彎半徑過大，導致拆除架棚的面積過大，加大了安全隱患。

（2）改進施工工藝后，采取理論與現場實際情況相結合，通過CAD軟件圖紙模擬井下支架安裝情況，地面經過多次液壓支架反向裝車試驗后，采用液壓支架裝車時反向進入支架運輸車，安全的將液壓支架運輸到了卸車地點。通過回柱絞車的牽引，結合液壓支架的自移功能，兩者相互配合替代了回柱絞車單獨牽引的工作方式，安全性大大提高。

（3）在地面接通支架管路，將支架的尾梁升起，升起后安排專人指揮裝車，將車輛從支架尾梁處倒入，裝車完成后測量支架的高度，距離地面不得超過2.8m后方可運輸。

（4）支架車將支架運輸到安裝位置前，提前拆除用于支護的棚腿，以往棚腿拆除7.8m距離，改進后僅僅只需拆除2m距離，同時巧妙的避開了先支后回的傳統施工方法，精簡了施工步驟，提高了安全系數。

（5）支架到達切眼卸車位置后，在支架下方放置一根方木，由專人操作支架車進行支架的卸車，待支架挨地落實后方可進入支架內摘鉤，人員從支架里出來后由專人指揮支架車撤出切眼。

（6）支架卸車后，通過支架的自移功能向前移動，FBL-55型支架鏟運車在支架的底座后側進行支架輔助調向，此方法安裝液壓支架不僅節省了安裝時間，而且大大降低了安全隱患。

2.5 利用10T叉車代替慢絞牽引鏈條的施工技術

（1）傳統回柱絞車牽引鏈條工藝，需要絞車工、信號工、起重工等相互配合，必須確保信號傳遞準確，配合默契，一個環節出差錯，需要較大返工處理，甚至出現安全事故，人力物力投入較大，安全風險較多；絞車速度緩慢，敷設效率受限制。

（2）利用10t防爆叉車牽引鏈條，僅需要兩人配合即可，極少出現信息傳遞誤差，10t防爆叉車牽引鏈條敷設，將前部刮板輸送機中部槽安裝至采煤機位置處，把刮板鏈條鋪設到刮板輸送機上部，然后將拉底鏈鋼絲繩從機頭側中部底鏈槽內向機尾穿入；10t防爆叉車速度較快，敷設效率大大提高。

2.6 采煤機機窩的布置及采煤機的安裝技術

更改開鑿的采煤機機窩在切眼中部的設計位置，將煤機機窩開鑿在機尾前段。首先將采煤機煤機窩開鑿在前溜機尾前段，實測好采煤機左右搖臂的間距，提前在切眼內開鑿好采煤機煤機窩，煤機窩內打好起吊錨索，采煤機左右搖臂提前運輸至采煤機煤機窩處。待前部刮板輸送機中部槽安裝至采煤機處，利用2臺FBL-55支架搬運車對端采煤機機架運輸至安裝位置。此方法不僅減少了運輸難度和距離，也縮短了安裝時間。

2.7 雙軌列車布置及安裝技術

（1）傳統工藝是結合設計圖紙，先鋪好軌道和絞車，支架車將設備運到順槽軌道處后，利用超前打的起吊錨索對設備進行起吊至軌道上，加大了施工難度，進度滯后，安全性不高。

（2）超前對軌道段的巷道進行刷幫400mm，這樣支架搬運車兩側車輪可以跨軌道行駛，將設備車盤放置在軌道上，避免了安裝起吊錨索，倒鏈起吊設備車盤安裝在軌道上的繁瑣工序。

（3）平板車在地面提前布置好液管系統，放置在軌道前利用臨時泵站的液槍將剎車片打開，放置在軌道上后將液槍卸液，這樣車盤牢牢卡箍在軌道上，安全可靠。

（4）將各臺車輛用專用連接桿連接可靠，設備穿車的連接桿和插銷嚴禁使用非標準連接裝置和非標準插銷。平板車碰頭兩旁要焊有鏈環，平板車之間除用連桿連接之外，再用兩股鏈環（或？準22.5鋼絲繩雙股）把平板車連接在一起，重車的下滑方向要在軌道的兩旁上夾軌器，防止移動電站車發生跑車事故。

2.8 采面電纜的超前敷設技術

（1）考慮到切眼的長度，順槽的長度及設備布置特點，順槽內在單軌吊、雙軌列車設備未下井運送的施工階段，將電纜運輸至預安裝的位置，順槽內部分由無軌膠輪車作為移動的作業平臺邊行駛邊托放，臨時吊掛在順槽幫上，等單軌吊系列車等安裝完后，再正式吊掛，減小了勞動強度，大大提高了工作效率。

（2）工作面內電纜安裝利用人工敷設，利用支架安裝的間歇期超前拖放采面電纜，已安裝好的前溜電纜槽內按照次序安裝電纜，未安裝溜槽部分電纜臨時盤放在溜槽上，等溜槽安裝到位后再進一步安裝，如此施工縮短了安裝工期。

3 結 語

通過在項目實施過程中的不斷實踐和探索，對實施方案逐步進行優化，采用了頂板巖層破碎條件下綜采工作面設備快速安裝技術，加快了綜采面設備安裝速度，確保了工程質量，總結出了一套完整的綜采面安裝施工技術和經驗。綜采面切眼頂幫煤巖破碎情況下設備快速安裝關鍵技術特別適用于頂板較破碎難以維護，施工工藝復雜，交叉作業多，采面接續工作緊張的采面項目。推廣和應用此項技術，施工速度快、工序簡單、安全性較高、經濟效益、社會效益顯著，具有廣闊的推廣應用前景。

收稿日期：2018-5-12

作者簡介：孫紅英（1973-），女，漢族，安徽桐城人，機電工程師，大專，現在工程管理部工作，獲一項國家發明專利，獲三項國家實用新型專利。