綜采工作面設(shè)備的安全快速安裝與撤除

代景會(huì)(內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司紅廟礦，內(nèi)蒙古 赤峰 042076)

1 綜采工作面的相關(guān)內(nèi)涵解析

對(duì)于綜采設(shè)備安裝與撤除判斷，可以通過(guò)廣義和狹義角度進(jìn)行論述。首先狹義角度上的綜采設(shè)備安裝與撤除，指在開(kāi)采過(guò)程中相關(guān)配套設(shè)備的安裝與撤除，主要包括刮板運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等相關(guān)設(shè)備的運(yùn)輸和安裝。廣義角度來(lái)說(shuō)，綜采設(shè)備安裝與撤除是指綜采工作面安裝和撤出的過(guò)程以及由于安裝和撤出所涉及到的其他環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容包括工作面的刷擴(kuò)、輔助運(yùn)輸巷道的修護(hù)等等。

2 綜采工作面機(jī)電設(shè)備安裝撤除工作的內(nèi)容

2.1 綜采工作面的安裝

工作面的安裝一般有三種形式：

其一，安裝液壓支架→安裝工作面刮板輸送機(jī)→安裝采煤機(jī)，順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)和電氣設(shè)備的安裝可與工作面的設(shè)備安裝平行作業(yè)。

這種安裝形式的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，首先可以控制開(kāi)切眼尺寸，在安裝過(guò)程中刷幫擴(kuò)大切眼斷面大小，從而避免頂板維護(hù)帶來(lái)的難題。保障液壓支架工作的順利安裝。不過(guò)，對(duì)于安裝來(lái)講需要同時(shí)施工，也就是安裝小組和掘進(jìn)小組共同參與施工環(huán)節(jié)。但是，因?yàn)楣こ瘫旧砭邆鋸?fù)雜性的特點(diǎn)，在具體施工時(shí)需要協(xié)調(diào)相關(guān)工序，降低施工難度。比如說(shuō)，運(yùn)輸機(jī)的安裝不僅需要通過(guò)支架進(jìn)行固定，還需要千斤頂?shù)妮o助確定位置。這種施工方式一般情況下應(yīng)用在頂板破碎的煤層。

其二，這種方式的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在運(yùn)輸和定位的便利方面。因?yàn)檫\(yùn)輸機(jī)安裝體現(xiàn)預(yù)先性，是可以提高支架運(yùn)輸與定位的，可以保證支架調(diào)整以及定位期間的運(yùn)輸效率。但是，從工作面來(lái)講，施工小組的工作壓力加大，這時(shí)隨著支架安裝和調(diào)整工作量加大而變化的。尤其是運(yùn)輸機(jī)屬于大型采煤機(jī)械，它的移動(dòng)和支護(hù)工作更需要投入人力物力。這種方式的應(yīng)用與之前的相似，都是在破碎頂板煤層較為合適。

其三，方便快捷是這種施工方式的優(yōu)點(diǎn)，它可以在同時(shí)施工中進(jìn)行完善，并且通過(guò)支架定位快速完成安裝。不過(guò)，這種方式所造成的的切眼斷面尺寸變大，并且在安裝中需要支柱進(jìn)行固定，使用于頂板較好的煤層。

具體來(lái)說(shuō)，施工方式的選擇是需要滿足地質(zhì)環(huán)境和施工小組素質(zhì)的，因此關(guān)于不同施工方案和施工模式也應(yīng)該考慮到人員因素、經(jīng)濟(jì)因素和材料的支持程度，以便更好地節(jié)省支護(hù)材料，縮短工期，使得工作面兒順利生產(chǎn)。

2.2 綜采工作面的撤除

綜采工作面撤除工作也叫工作面搬家，是結(jié)合不同撤除方式選擇的裝車(chē)方法。不過(guò)大致環(huán)節(jié)都是通過(guò)絞車(chē)布置內(nèi)設(shè)兩臺(tái)托運(yùn)回柱絞車(chē)，然后在工作面回風(fēng)距工作面停采線15米處使用，這種傳統(tǒng)的綜采工作面撤除方法。

優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單和操作便捷，方便管理不會(huì)出現(xiàn)較大事故，但是這種傳統(tǒng)工藝也存在著不足，因?yàn)榛刂g車(chē)速度難以提升，這就導(dǎo)致撤回效率無(wú)法加快，因此可以通過(guò)變檔提速的回柱絞車(chē)進(jìn)行工作，這種擋位回柱絞車(chē)的設(shè)置方面，大件和小件的不同，拉運(yùn)小件自然可以提升速度，大件仍然用傳統(tǒng)的慢速進(jìn)行拉運(yùn)。其次，因?yàn)闄C(jī)尾回柱絞車(chē)距離回撤地點(diǎn)較遠(yuǎn)，這就需要通過(guò)鋼絲繩進(jìn)行連接，但是由于鋼絲繩的空掛頭往返消耗大量時(shí)間，這就需要更多的勞動(dòng)力進(jìn)行輔助，因此浪費(fèi)了一定的時(shí)間和人力，對(duì)于這種方式的調(diào)整可以通過(guò)掩護(hù)支架，安裝小尺寸的回柱絞車(chē)，代替人工操作，這就有利于節(jié)省人力、物力、提高運(yùn)輸效率。

3 綜采工作面機(jī)電設(shè)備安裝回撤工作的的影響因素

文章通過(guò)文獻(xiàn)資料對(duì)比煤礦資源開(kāi)采實(shí)際情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。本文發(fā)現(xiàn)幾乎不存在較大空間，且地質(zhì)環(huán)境較為穩(wěn)定的綜采工作面。因此，對(duì)于綜采工作面中所處環(huán)境及機(jī)械撤回影響條件的研究就顯得十分重要，這是保障工作效率的關(guān)鍵所在。本文接下來(lái)對(duì)于影響綜采工作面機(jī)電設(shè)備安裝與撤回的重要因素進(jìn)行分析。

3.1 操作工具不適合

綜采工作面屬于煤礦資源開(kāi)發(fā)的工作環(huán)境或者是工作場(chǎng)地，其應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備已經(jīng)隨著技術(shù)發(fā)展不斷更新。目前來(lái)說(shuō)，眾多大噸位、大功率的機(jī)械開(kāi)采設(shè)備應(yīng)用在煤礦資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中，這不僅代表我國(guó)關(guān)于煤礦資源的需求增大，更代表著我國(guó)煤礦開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)需要面臨更加嚴(yán)峻的環(huán)境。所以說(shuō)，如果仍然通過(guò)傳統(tǒng)煤礦資源開(kāi)采方式和機(jī)械安裝與撤回技術(shù)則無(wú)法滿足目前社會(huì)生產(chǎn)需求。除此之外，許多小型操作工具(小扳手、螺絲刀等)使用如果出現(xiàn)人為失誤，則會(huì)導(dǎo)致操作偏差，甚至?xí)绊憴C(jī)電設(shè)備的安全，撤回效率將會(huì)造成不必要的浪費(fèi)和損失。因此，需要重點(diǎn)把握小型操作工具的應(yīng)用，避免出現(xiàn)誤差。

3.2 外部環(huán)境較惡劣

對(duì)于煤礦開(kāi)采來(lái)說(shuō)，十分惡劣和艱巨的開(kāi)采環(huán)境是首先應(yīng)對(duì)的問(wèn)題，而我們?cè)跈C(jī)電設(shè)備回撤過(guò)程中也需要對(duì)外部惡劣環(huán)境進(jìn)行應(yīng)對(duì)，一般來(lái)講，綜采工作面處于潮濕和陰暗之中，并且伴有許多凹凸不平的狹小處所，因此每一次機(jī)械撤回都需要解決復(fù)雜環(huán)境帶來(lái)的影響。

4 目前在綜采環(huán)節(jié)中使用的機(jī)電設(shè)備安全回撤和安裝的現(xiàn)狀

4.1 設(shè)備較為落后，無(wú)法滿足回撤安裝的需求

本文根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料了解到，綜采工作面目前的應(yīng)用較為成熟，但是眾多機(jī)電設(shè)備經(jīng)歷更新后噸位和功率的變化也逐漸增大，不過(guò)，關(guān)于應(yīng)對(duì)機(jī)電設(shè)備安全撤回和安裝的機(jī)械工具無(wú)法做到匹配性，也就是說(shuō)，這種負(fù)責(zé)機(jī)電設(shè)備安裝回撤的機(jī)械工具更新的較少，仍然存在千斤頂、小扳手等等。就拿最常使用的刮板輸送機(jī)來(lái)講，機(jī)械功率經(jīng)過(guò)更新?lián)Q代，功率由原本的100多千瓦增長(zhǎng)到1000多千瓦，這種功率已經(jīng)超出了目前世界上眾多國(guó)家運(yùn)輸機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)應(yīng)的機(jī)電設(shè)備的回撤和安裝工具等仍然沒(méi)有豐富。拉力較小、功率較小、行程較短，仍然無(wú)法全面發(fā)揮革新后刮板輸送機(jī)的先進(jìn)生產(chǎn)力，因此這種滯后條件是由配套設(shè)施的安裝和運(yùn)輸工具所帶來(lái)的，這也是我們?cè)诮窈蟮难芯窟^(guò)程中需要解決的問(wèn)題。

4.2 地下施工現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境相對(duì)不穩(wěn)定

煤礦開(kāi)采過(guò)程中，作業(yè)人員需要長(zhǎng)期在井下工作。煤礦井下巷道都是用支護(hù)材料支撐周?chē)鷰r體的，保證內(nèi)部巖層不會(huì)脫落，但是如果一旦支護(hù)材料出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致井下巷道的巖層崩塌，開(kāi)采人員生命受到巨大影響，而且開(kāi)采設(shè)備在回撤過(guò)程中也會(huì)遭遇安全問(wèn)題。除此之外，許多大型開(kāi)采設(shè)備也不利于拆卸和搬運(yùn)，因此在煤礦狹小空間內(nèi)，作業(yè)難度和設(shè)備回撤安裝的難度不斷提升。為了解決這種問(wèn)題，需要作業(yè)人員進(jìn)行密切準(zhǔn)備，防止大型設(shè)備在狹小空間回撤出現(xiàn)滑落現(xiàn)象。對(duì)于施工小組來(lái)講，作業(yè)時(shí)間不夠穩(wěn)定，如果工作環(huán)境發(fā)生變化危險(xiǎn)系數(shù)也會(huì)直線提升，這不僅對(duì)于設(shè)備造成巨大影響，還會(huì)導(dǎo)致人員受傷。

4.3 設(shè)備回撤和安裝時(shí)的客觀條件截然不同

對(duì)于設(shè)備安裝和撤回來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)程序截然不同，首先二者施工時(shí)間不完全一致，安裝在回撤之前，而且對(duì)于環(huán)境來(lái)講差異較大作業(yè)周期較長(zhǎng)?；爻肥窃诎惭b之后完成的，會(huì)遭遇眾多不穩(wěn)定因素的影響，因此對(duì)于回撤工作來(lái)講，需要密切考慮環(huán)境因素帶來(lái)的變化。

5 如何改善安全回撤和安裝的條件，提高綜采效率

5.1 加大力度研發(fā)機(jī)電設(shè)備回撤和安裝的新型科技裝備

為了有效保證機(jī)械設(shè)備快速且安全的回撤，必然需要加大回撤設(shè)備的更新力度，通過(guò)匹配性的回撤設(shè)備安裝和應(yīng)用，提高機(jī)械設(shè)備回撤效率。我國(guó)必須不斷提高研發(fā)力度，加大經(jīng)濟(jì)投入在煤礦開(kāi)采過(guò)程中。加大原有絞車(chē)功率和開(kāi)發(fā)新型機(jī)械設(shè)備，以此更好地保障煤礦井下工作人員的作業(yè)效率，縮短作業(yè)時(shí)間，提升設(shè)備回撤速度。比如說(shuō)在安裝拆卸工具中的改造，需要結(jié)合目前工具性能進(jìn)行匹配性的設(shè)置，尤其對(duì)于機(jī)電設(shè)備安裝能力需求進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)功率更新絞車(chē)和起吊工具的應(yīng)用滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求。在一些小型拆卸工具類(lèi)似于扳手之類(lèi)的應(yīng)用中，也需要做到多樣化的設(shè)置。

5.2 創(chuàng)造優(yōu)良的設(shè)備回撤和安裝的作業(yè)環(huán)境

通過(guò)以上論述了解到，作業(yè)環(huán)境將直接決定著機(jī)電設(shè)備回撤和安裝的效率，因此需要對(duì)良好的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行保障。施工團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)多方力量協(xié)調(diào)，發(fā)揮整體合力，制定相應(yīng)應(yīng)急方案，并且不斷改良作業(yè)條件，擴(kuò)大窄道內(nèi)的作業(yè)范圍縮減傾斜角度，以便防止機(jī)器出現(xiàn)滑落或者跌倒現(xiàn)象。也可以通過(guò)增加摩擦的方法改善作業(yè)地基，使得絞車(chē)在軌道中進(jìn)行加固，不斷提高運(yùn)輸絞車(chē)的功能。除此之外，還要不斷提高施工人員綜合素質(zhì)和實(shí)踐操作技能，在井下作業(yè)時(shí)通過(guò)自我感知和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。更好地分析作業(yè)空間內(nèi)可能存在的危險(xiǎn)，從而盡量縮短作業(yè)時(shí)間，提高回撤效率。這不僅有利于保障機(jī)電設(shè)備的有效回撤，還可以最大限度地維護(hù)施工人員的生命安全。

5.3 設(shè)備撤回安裝時(shí)加強(qiáng)周?chē)鷰r體的支撐和防護(hù)

在機(jī)電設(shè)備撤回安裝時(shí)需要加固周?chē)鷰r體的支撐和防護(hù)，因?yàn)榈叵颅h(huán)境復(fù)雜多變，地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)眾多不可控因素，對(duì)于開(kāi)采設(shè)備本身的體積重量來(lái)說(shuō)，作業(yè)時(shí)間增長(zhǎng)往往會(huì)加大危險(xiǎn)系數(shù)，因此需要保證巖層墻體支撐和防護(hù)的有效性，以便更好地應(yīng)對(duì)未知因素帶來(lái)的限制。施工團(tuán)隊(duì)需要建立安全預(yù)警機(jī)制，對(duì)巖體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便清晰了解掩體狀態(tài)發(fā)生問(wèn)題，做好及時(shí)應(yīng)對(duì)。舉例說(shuō)明，可以在工作面進(jìn)行頂板加固設(shè)置，通過(guò)頂板強(qiáng)化避免臺(tái)階下沉。工作面可以通過(guò)液壓支架進(jìn)行支撐，通過(guò)支撐保證工作面處于穩(wěn)定狀態(tài)，不過(guò)對(duì)于最大仰俯角的設(shè)置不能超過(guò)7度的標(biāo)準(zhǔn)，液壓支架歪斜也不能超過(guò)5度。這種數(shù)值設(shè)置是保證液壓支架最初支撐力，也是符合現(xiàn)代力學(xué)關(guān)于地下作業(yè)支撐角度的。也可以通過(guò)改進(jìn)掘進(jìn)和回采時(shí)的安裝拆卸點(diǎn)的支護(hù)條件，更好的對(duì)改造內(nèi)地質(zhì)周期形變或者是因?yàn)榘惭b而影響的空間問(wèn)題進(jìn)行拓展。利用局部支護(hù)條件改造和工藝，拓展原有狹窄空間范圍，最大限度的保證機(jī)械設(shè)備的安裝與回撤的空間需求。在工具選擇中使用的頂板錨索、錨桿也必須以滿足起重量為主。

6 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)于綜采工作面的理解借鑒相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行總結(jié)，工作面是指在煤礦資源開(kāi)采過(guò)程中的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，該生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)具備符合性的特點(diǎn)，但是由于空間限制為作業(yè)開(kāi)采帶來(lái)了難度。許多情況下，綜采工作面受到地形和地貌特征的影響，再加上煤層分布不同就導(dǎo)致許多開(kāi)采設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中需要注意安全性和應(yīng)用的條件。