綜采工作面采煤機快速安裝工藝應用

蘇建國

（晉能控股煤業集團晉華宮礦，山西 大同 037016）

1 晉華宮礦8501工作面概況

晉能控股煤業集團晉華宮礦8501工作面東部至305盤區巷道，南部為麻村風井及云岡石窟保護煤柱，西部為吳官屯礦界，北部為8503工作面（未采）。

8501工作面走向長度為953 m、傾斜長度為203.5 m，工作面回采煤層為7-1號層，煤層結構簡單，屬穩定性煤層。屬低灰、中硫、低揮發分、高發熱量煤。整體呈向斜構造，屬侏羅紀中統大同組含煤地層，煤層走向東部近東西向，傾向近東。西部近南北向，傾向西部近南，工作面煤層純厚1.70～2.95 m/2.11 m，含夾矸1層，平均厚0.55 m，煤層頂底板巖性如表1所示。

表1 8501工作面回采的7-1號煤層頂底板巖性表

8501工作面采用綜合機械化回采工藝，工作面端頭穩設ZTZ10000/25/38型端頭支架1架，工作面兩端共穩設ZZG10000/20/38型排頭支架4架；工作面內穩設ZZ10000/20/38型支架113架，合計118架。采用MG650/1630-WD雙滾筒采煤機進行割煤，采用SGZ—1000/1400刮板輸送機進行煤矸運輸。截止目前8501工作面順槽及切巷已掘進到位，準備進行設備搬家安裝[1-2]。

2 工作面采煤機傳統安裝工藝及存在問題分析

2.1 傳統安裝工藝

傳統采煤機安裝前先對工作面機頭或機尾段施工一個采煤機組裝硐室，組裝硐室施工長度為25 m、深度為3.0 m、高度為2.5 m，先對工作面內液壓支架進行安裝，然后安裝刮板輸送機，待輸送機全部安裝完成后，將采煤機運輸至工作面進行組裝。

2.2 主要存在的問題

1）由于需形成采煤機安裝硐室，導致工作面機頭或機尾與順槽之間的三角區域懸頂面積增大，頂板在初次來壓作用下非常容易發生頂板下沉、破碎現象，而且采煤機運輸、安裝周期長，加大了頂板下沉、破碎力度。

2）由于采煤機底托架在20 m左右，相對較長，采用傳統采煤機安裝工藝時，需待工作面內液壓支架全部安裝到位后方可安裝采煤機，此時由于托架較長無法直接進入工作面，需對工作面端頭處進行搬角，增加了三角區懸頂面積；同時工作面在回采前未形成運輸系統，搬角后的煤矸運輸難度大[3]。

3）傳統采煤機安裝工藝時，無法實現采煤機與刮板輸送機、液壓支架同步安裝，導致采煤機安裝速度慢，而且采煤機一般由綜采隊人員進行安裝，安裝質量差。

3 采煤機安裝工藝優化

3.1 采煤機快速安裝工藝

采煤機安裝工藝優化后決定采用采煤機與液壓之間同步安裝工序，首先對工作面內安裝刮板輸送機，輸送機采用機頭、機尾同步安裝工藝，當刮板輸送機相向安裝到中部時，預留長度為采煤機長度的間隙，然后將采煤機從回風順槽運輸至工作面中部，然后從刮板輸送機中部進行對接采煤機，在對接采煤機過程中從機尾處向機頭處依次安裝液壓支架，從而實現采煤機與液壓支架同步施工。具體安裝如下頁圖1所示。

3.2 采煤機安裝注意事項

1）為了便于采煤機安裝，減少采煤機安裝硐室施工，在進行刮板輸送機安裝時，應保證刮板輸送機與煤壁之間預留2.0～2.5 m間隙，并將預留間隙處浮煤清理干凈[4]。

圖1 8501工作面采煤機安裝平面示意圖

2）刮板輸送機在安裝時應明確采煤機安裝為主，根據具體位置確定從機頭或機尾安裝溜槽時間，同時保證刮板輸送機安裝到位后及時從地面運輸采煤機，實現采煤機運輸與刮板輸送機無縫對接安裝，縮短設備安裝時間。

3）當刮板輸送機對接安裝至采煤機安裝地點時，應提前在采煤機安裝點預留電纜架機中部槽暫時不安裝，從而保證后期采煤機托架能夠順利安裝。

4）由于采煤機在對接安裝時液壓支架同步安裝，為了保證設備安裝安全以及縮短設備安裝時間，采煤機在對接安裝前應將各個配件按順序擺放好，如采煤機左滾筒、左切割部必須擺放在托架左側，右滾筒、右切割部必須擺放在托架右側[5-6]。

5）采煤機安裝時必須由廠家技術人員現場指導安裝，廠家技術人員必須對協助安裝的機電檢修人員進行現場培訓，培訓內容主要包括：采煤機主要結構、采煤機安裝順序、采煤機技術參數以及采煤機在安裝期間注意事項等。

6）采煤機電控系統在安裝時必須保證接線牢固可靠，在安裝液壓系統時必須保證密封可靠；同時由于采煤機與液壓之間同步安裝，液壓支架在拉架、調向時采用多部絞車配合施工，為了保證采煤機安裝安全，絞車鋼絲繩必須從支架立柱中間穿過[7-8]。

3.3 優化后采煤機安裝工藝優點

1）減少采掘工程量：采煤機安裝工藝優化后，采煤機在刮板輸送機中部進行對接安裝，刮板輸送機與煤壁之間預留安裝間隙，從而避免了傳統采煤機安裝硐室施工，同時采煤機托架從順槽可順利進入安裝地點，避免了搬角施工，減少了工作面采掘施工工程量，縮短了工作面設備安裝周期。

2）工作面中部與兩端頭相比壓力顯現現象小，頂板受來壓應力破壞力度小，在工作面中部進行采煤機安裝時保證了施工安全。

3）與傳統采煤機安裝工藝相比，采煤機安裝工藝優化后實現了采煤機與液壓支架同步安裝，大大提高了設備安裝效率，縮短了工作面設備安裝周期[9-11]。

4）優化后的采煤機安裝工序中安裝人員經過廠家專業培訓，有效提高了采煤機安裝質量以及安裝速度，避免了采煤機因安裝質量不合格導致出現返工現象。

4 結語

截止2021年7月22日晉華宮礦8501工作面內采煤機、刮板輸送機以及液壓支架全部安裝完成，工作面采煤機安裝工序進行合理優化后，通過現場觀察發現，8501工作面采煤機安裝周期為2.0 d，與傳統采煤機安裝工序相比，縮短了1.5 d，同時減少了采煤機安裝硐室、搬角等工程量，大大提高了采煤機安裝時效，取得了顯著應用成效。