采煤作業(yè)面的快速回撤及安裝一體化施工技術(shù)研究

劉 彥

（山西長平煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 晉城 048400）

引言

煤礦開采過程中，工作面走向較短時，由于需要在工作面開展多次的回撤以及安裝，因此將會消耗大量的時間，最終將會對經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生較大的影響。目前，為了能夠有效地保證足夠的生產(chǎn)時間，煤礦企業(yè)往往會依據(jù)企業(yè)發(fā)展需要選用一套先進(jìn)的設(shè)備，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)回采往后進(jìn)行回撤，而且可以同時進(jìn)行新工作面的安裝工作。新設(shè)備的應(yīng)用雖然能夠節(jié)約時間，但是由于回撤設(shè)備消耗時間較多，在不需要進(jìn)行大修的情況下，往往也需要回撤上井閑置，這樣也會浪費(fèi)一定的時間。為此，公司在采區(qū)設(shè)計中創(chuàng)造出一種綜采工作面快速搬家的方法。

1 12507 和12509 工作面概況

晉能控股集團(tuán)晉城煤炭事業(yè)部某礦12507 綜采工作面走向長140 m，傾斜長760 m。由于該礦受到斷層以及向斜的影響，從而導(dǎo)致工作面內(nèi)出現(xiàn)了褶曲發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造相對復(fù)雜，相應(yīng)的煤層傾角范圍在0～16°12509 工作面走向長140 m，相應(yīng)的傾斜長度為843 m，煤層厚度達(dá)到了0.99 m。對此選用了傾斜長壁后退式采煤方法，采煤機(jī)選用雙滾筒，其截割深度可以達(dá)到600 mm，見底破偽頂，圖1 表示12507回撤工作面以及對應(yīng)的12509 安裝工作面位置關(guān)系示意圖。

圖1 12507 回撤工作面與12509 安裝工作面位置示意圖

2 回撤前的準(zhǔn)備工作

1）預(yù)先確定工作面停采線。在斷層的作用下，往往需要將工作面提前回撤，這樣可以最大限度地利用回采資源，提高工作效率。與此同時，對工作面機(jī)頭位置的裝車平臺進(jìn)行優(yōu)化，通常需要選擇水平巷道或者近水平巷道。

2）沿空留巷準(zhǔn)備運(yùn)輸路線。為了能夠大大節(jié)約生產(chǎn)時間，通常在12507 工作面回采的過程中，一般需要提前選用沿空留巷留出運(yùn)輸巷，并將其當(dāng)作12509 工作面運(yùn)輸巷。12507 與12509 工作面綜采設(shè)備在進(jìn)行回撤、運(yùn)輸以及安裝的過程中，一般大型設(shè)備在運(yùn)輸過程中都需要在12057 巷道實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸[1]。

3）穩(wěn)車銅室的施工。當(dāng)已經(jīng)確定了工作面停采線后，需在機(jī)頭對過施工穩(wěn)車銅室。通常在布置銅室中線時，需要依據(jù)支架架腳設(shè)置，這樣可以保證支架能夠在運(yùn)輸行內(nèi)工作。

4）工作面末采造條件。當(dāng)在工作面人工掛菱形網(wǎng)之前，通常以每5 m 設(shè)置一個生根，其中生根長度取值為0.6 m，對應(yīng)的眼深取值為0.5 m，可以有效地將菱形網(wǎng)固定下來，假如已經(jīng)把菱形網(wǎng)固定在生根上面后，就可以逐漸移架。當(dāng)已經(jīng)完成工作面推采后，這時可以借助頂板由方木配合單體支柱進(jìn)行支護(hù)，并且舊軌選用18 kg 的單體進(jìn)行支護(hù)。選用的舊軌道長度設(shè)定為2.4 m。在每一個支架上面設(shè)置兩根舊軌道，放置方式為垂直于煤壁。從而可以大大優(yōu)化木料，并且便于后期的維護(hù)。

3 回撤工序

3.1 穩(wěn)車布置

依據(jù)相應(yīng)的工作面回撤需要，通常情況下需要在回撤的過程匯中設(shè)置三個絞車，具體如下所示：

1 號絞車：將其設(shè)置在工作面回撤支架通道內(nèi)，并且其與回撤支架之間的間距在15～25 m。在工作的過程中，隨著支架回撤的過程中逐漸向外移動，這樣可以保證支架牽引到回撤通道內(nèi)。

2 號絞車：將其設(shè)置在工作面機(jī)頭對過絞車銅室內(nèi)。這樣可以更好地將支架牽引出工作面。

3 號絞車：設(shè)置在運(yùn)輸巷裝車平臺10 m 位置處，可以進(jìn)行支架裝車。

3.2 工作面設(shè)備的回撤順序

回撤順序：回撤設(shè)備列車、拆除煤機(jī)、回撤630T溜子、液壓支架[2]。

1）當(dāng)完成工作面撤面準(zhǔn)備后，在回撤材料道上面設(shè)置列車、電纜、回撤630T 溜子等。

2）對采煤機(jī)各個部件進(jìn)行解體，與此同時，借助JSDB-15 絞車將各個零部件運(yùn)輸?shù)讲牧舷锏姥b車運(yùn)出。

3）回撤工作面上設(shè)置的SGZ-630/264 型刮板輸送機(jī)鏈條，通常可以參考JSDB-15 絞車回撤情況以及鏈條回撤結(jié)束后，這時可以從機(jī)頭到機(jī)尾依次撤出機(jī)頭電機(jī)、減速箱等。并且借助JSDB-15 絞車將剩余的元件撤出材料道裝車運(yùn)出。

4）當(dāng)已經(jīng)完成刮板輸送機(jī)的回撤工作，那么可以依次抽出93 號，94 號端頭架，并將其運(yùn)送到指定位置。

5）調(diào)掩護(hù)架：可以把92 號基本架作為掩護(hù)架。

6）當(dāng)完成調(diào)架后，按照順序依次將91 個支架撤回。當(dāng)只剩下1 號架與掩護(hù)架后，這時就進(jìn)入關(guān)門狀態(tài)，其依次回撤掩護(hù)架、1 號支架。

4 設(shè)備運(yùn)輸

當(dāng)綜采設(shè)備從回撤工作面運(yùn)輸?shù)桨惭b工作面的過程中，通常需要借助JSDB-15 型雙速多用絞車接力式配合。該設(shè)備可以大大降低運(yùn)輸巷外端以及相應(yīng)的無極繩絞車的重復(fù)回撤、安裝，這樣可以大大提高工作效率。在工程實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)，工作人員需要對絞車各個環(huán)節(jié)進(jìn)行日常巡回檢查，這樣可以大大提高運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

5 設(shè)備的安裝

當(dāng)把綜采設(shè)備運(yùn)輸?shù)?2509 工作面上，為了能夠給工作面提供安裝條件，通常采用和12507 工作面相同的方法。當(dāng)已經(jīng)設(shè)置好安裝條件后，綜采設(shè)備可以通過12507 運(yùn)送，并且需要按照如下順序安裝設(shè)備：綜采支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等。

5.1 綜采支架的安裝

5.1.1 支架安裝順序

通常在安裝液壓支架的過程中，需要從第一架機(jī)尾以此開始向著機(jī)頭安裝設(shè)備。支架安裝順序為：機(jī)頭、機(jī)尾端頭支架、基本架。

5.1.2 安裝方法

當(dāng)已經(jīng)完成支架的檢修后，開始在12507 工作面進(jìn)行回撤裝車工作。在回撤時需要經(jīng)過12509 運(yùn)輸巷、工作面切眼等。當(dāng)在安裝第一架的過程中，必須確定第一架位置，通常是沿著工作面切眼提升到設(shè)定的位置。當(dāng)支架到位后，這時工作人員可以借助JH-20 回柱絞車上的溝鉤頭將其與支架固定連接，與此同時可以把固定支架的繩扣松開，這時工作人員必須回到安全地點(diǎn)，通過操作絞車將支架自動下滑，完成卸車會將其放在平板車上將其提走，這時借助單體支護(hù)以及回柱絞車配合，從而可以更好地進(jìn)行支架的調(diào)正，并將其安全的安裝。按照上述方式在工作面依次安裝：工作面端頭支架、基本支架，與此同時連接好各個環(huán)節(jié)的液壓管路。當(dāng)已經(jīng)完成工作面支架安裝，對工作面各個支架進(jìn)行調(diào)正，以此保證其可以到達(dá)需要的初撐力[3]。

5.2 采煤機(jī)的安裝

5.2.1 安裝順序

安裝次序為：采煤機(jī)電控箱、前行走部、后行走部、前后搖臂、前后滾筒。

5.2.2 安裝方法

切眼與機(jī)尾5～25 m 的位置處設(shè)置采煤機(jī)。通常在智能裝之前，需要將采煤機(jī)運(yùn)送到暗轉(zhuǎn)地點(diǎn)，與此同時將其設(shè)置在煤壁一側(cè)依次擺好，這樣更便于后續(xù)的固定。在安裝前搖臂滾筒時，需要使用起吊裝置，與此同時在滾筒下面設(shè)置木垛，這樣即可實(shí)現(xiàn)對搖臂的安裝。

工作人員對電纜與水管長度進(jìn)行調(diào)整，與此同時設(shè)置好水管與油管。按照相關(guān)潤滑標(biāo)準(zhǔn)對各個注油環(huán)節(jié)進(jìn)行加注油質(zhì)。當(dāng)已經(jīng)安裝好各個附件后，對采煤機(jī)周圍的雜物進(jìn)行清除，并且對采煤機(jī)進(jìn)行清潔。最后，由相關(guān)人員對安裝情況進(jìn)行檢查，確定無誤后，即可準(zhǔn)備試機(jī)。

5.3 刮板輸送機(jī)的安裝

5.3.1 安裝順序

首先把刮板輸送機(jī)機(jī)頭電機(jī)、減速箱、變線槽等元件運(yùn)輸?shù)讲牧舷锏狼锌谖恢谩＝又诘谌?jié)位置朝著刮板輸送機(jī)機(jī)頭方向開始安裝。

5.3.2 安裝方法

在開始安裝刮板輸送機(jī)前，必須將安裝位置進(jìn)行清理，通常情況下，刮板輸送機(jī)要超前于支架安裝。在開始安裝刮板輸送機(jī)的過程中，技術(shù)人員必須對設(shè)備安裝的尺寸進(jìn)行校正，這樣可以保證安裝的質(zhì)量。當(dāng)已經(jīng)完成了刮板機(jī)機(jī)頭第三節(jié)固定，這時可以依據(jù)次序設(shè)置啞鈴銷及其他附件。在變線槽后面設(shè)置一個天窗槽，接著每間隔10 節(jié)設(shè)置一個天窗槽。在設(shè)置鏈條時，每次設(shè)置一個溜槽，并且可以在溜槽內(nèi)部穿引底鏈。當(dāng)?shù)祖溤O(shè)置完成后，再次設(shè)置上鏈，最終在刮板輸送機(jī)機(jī)頭完成鏈接。為了能夠更好地固定齒軌，通常設(shè)置電纜槽。

刮板輸送機(jī)在機(jī)頭位置進(jìn)行緊鏈工作，通常在開始緊鏈時，必須與控制臺進(jìn)行溝通，在進(jìn)行緊鏈之前必須將機(jī)尾電機(jī)設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)。

6 結(jié)語

對于煤礦開采而言，綜采工作面的安裝以及回撤都是一個往復(fù)過程，此兩者在不同的工況下，存在一定的差異性。經(jīng)過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)兩者之間存在的一定的關(guān)聯(lián)性。為此設(shè)計出一套綜采工作面安裝以及回撤的有效辦法，從而為將來實(shí)現(xiàn)快速搬撤奠定基礎(chǔ)。