李曉宇, 王 軍
(大同煤礦集團北辛窯煤業有限公司, 山西 忻州 036700)
隨著現代煤炭企業發展規模不斷擴大,綜放工作面朝著機械化,智能化方向發展[1-2]。綜放工作面設備的快速安裝與回撤是保障礦井高產高效生產的一項重要環節[3-5],選擇合理的施工工藝,能夠保障設備運輸安全高效,成本降低。盡管目前對于近水平開采的工作面安裝與回撤技術研究比較成熟,但是,對于傾斜工作面設備高效運輸技術需近一步完善,考慮到井下施工作業的環境特殊,對井下大噸位機械設備進行穏裝回撤時,沒有充足的空間,為了保證工作面運輸安全有序進行,開展傾斜煤層工作面運輸技術研究。
某礦采用綜合開拓,主、副井斜井,8103 工作面位于2 號層一采區,標高918~1 063 m;傾向長度165 m,工作面長 181.2 m,煤厚 5.6 m,傾角 25°,屬傾斜煤層。8103 切眼參數凈寬9.0 m,凈高3.5 m。8103工作面至停車線,撤架通道寬度3.5 m,高度3.4~3.5 m。工作面主要設備有:SL500 型采煤機,SGZ1250/2100 型前后刮板輸送機,SZZ1350/600 型轉載機,PLM4000 型破碎機,自移皮帶機尾,8 架ZFQG13000/27.5/42 型過渡架,97 架 ZFQ13000/25/38 型中間架,一組ZTZ20000/27.5/42 端頭架。
依據工作面地質條件提前布置好調車硐室,泵站硐室,絞車硐室等,輔助設備模型如圖1 所示。
主要運輸設備:2 部 JSDB-30 絞車,2 部 JH-20絞車,1 套 ZGM/JXS 自移機械手,1 套 ZFM/YCC 液壓叉車,1 臺液壓變軌吊,1 件四角2 000/900 mm。

圖1 輔助設備模型圖
安裝順序:端頭支架→安裝后部刮板運輸機→安裝前部刮板運輸機→安裝液壓支架→安裝采煤機→回撤慢速絞車及液壓叉車→設備試運轉。
回撤順序:三機電纜等→設備列車→自移機尾→皮帶、皮帶架→轉載機(含破碎機)→前溜尾及鏈子→煤機→前溜槽→前溜頭→轉載機→破碎機→端頭架→后溜頭→后溜尾及鏈→后溜槽→液壓支架。
1)使用液壓支架叉車將端頭支架的各部件依次運輸安裝位置,組裝端頭支架,保證足夠初撐力。
2)使用液壓叉車將后部運輸機機頭運入安裝地點,多功能機械手依次對后溜槽進行安裝對齊。
3)采用WC55Y 框式支架搬運車,將液壓支架從地面運輸至井下,將裝有支架平板車牽引到四角道上,拉至液壓叉車,調整到最佳角度,并做好連接和防倒。通過液壓叉車配合主絞車將支架運送到指定位置。進行支架調向時,操作人員要時刻觀察副絞車鋼絲繩的松緊度,待完全調向完畢,用叉車兩側推移油缸將支架推下叉車至指定位置。安裝完支架兩架后,液壓叉車軌道由3.5 m 改為1.75 m。
4)采用WC40EJ 鏟板車將采煤機機身,搖臂等部件運輸至8103 工作面上口處,利用變軌吊配合慢速絞車運輸到安裝位置,按順序組裝。
1)采用多功能機械手在工作面上口位置處回撤前溜尾,變軌吊柱子升起接頂,放至機械手平臺上,通過轉向搬運到液壓叉車上,至平板車運送到指定位置,通過WC40EJ 型鏟板車運送到地面。再分別回撤前部運輸機,采煤機;多功能機械手回撤中部槽放置到液壓叉車,最后通過無軌膠輪車運送到地面。
2)回撤已拆分開的端頭支架通過液壓叉車至上口位置。同時在拆解端頭支架后,要及時打木垛。通過絞車回撤后溜尾。然后以8 節溜槽為單位,通過絞車拖曳至指定位置,再通過拆解成單節,無軌膠輪車運送到地面,后溜頭則通過WC40EJ 型鏟板車出井。
3)將1 號支架通過牽引鏈至回撤平臺,使液壓支架在回撤平臺上逐漸旋轉90°,然后直接將支架拉到液壓叉車上,通過絞車牽引液壓叉車至5103 回風順槽三角區域。由裝車機構直接將液壓支架旋轉90°,通過JH-20 絞車拖曳平板車到寬闊處。通過支架車直接出井。每當回撤一架支架,需及時打井字木垛。以此回撤2 號和3 號過渡架。將4 號和5 號支架旋轉作為支撐掩護式支架,,聯結并驅動回撤平臺。4號支架超5 號支架500 mm,以此間距邁步式行走。然后依次回撤其他中間架。將3 m 鐵軌改為1.5 m鐵軌。當工作面剩下4 架過渡架時,尾巷三角區域及時打好木垛,回撤5 號支架。當工作面僅剩下一架過渡架,將回撤平臺,工作面單體支護以及其他輔助裝置進行回收出井,采用JH—20 絞車拖曳剩余的兩架支架,通過支架車分別出井。
傾斜綜采工作面運輸過程中采用新工藝,設備安裝和回撤分別節省23 d 和20 d,安裝回撤技術有效節約成本430 萬元,創造良好的社會經濟效益,徹底解決大坡度,大噸位綜放設備運輸工藝。