煤礦井筒機械安裝技術分析及維護策略探究

朱小娟

（平煤神馬建工集團有限公司安裝處，河南 平頂山 467000）

0 引言

我國是一個煤炭大國，擁有豐富的煤炭資源，在長時間的開采過程中，煤炭開采的深度正在不斷增加，這在一定程度上帶來了煤炭開采工作的安全風險。目前，煤炭開采安全事故時有發生，因此需要運用更加先進的技術融入到煤炭開采之中，從而有效降低煤炭開采過程中產生的安全隱患，提高煤炭開采的效率和質量，確保煤炭開采過程中各項機械設備能夠滿足生產需要，保證工作人員的生命安全，維護煤炭企業的財產安全。

1 煤礦井筒機械安裝技術分析

1.1 防松螺母的應用

在傳統的工作模式下，煤炭企業在進行固定管道時，一般會采用尼龍螺母或者變形螺母，但是在實際的工作過程中發現這兩類螺母的固定效果無法達到預期，會給煤炭開采工作帶來一定的安全隱患。因此，通過防松螺母的應用，能夠有效改善這一情況。防松螺母在牙根處設置了一個有效的楔形斜面，這樣就可以確保螺栓牙尖能夠要精準地與斜面契合，從而將斜面緊緊的頂住，避免被固定的設備出現松動的情況，比普通的螺母擁有更好的防松效果，能夠避免礦山立井井筒設備在安裝的過程中出現嚴重的安全問題[1]。普通的螺母在進行緊固之后，根據受力分析的相關研究，螺母的前兩牙都會承擔總負荷中至少80%以上的壓力，而其他牙的螺紋面則無需承擔如此大的壓緊力，并且承擔的力會逐漸減少[2]。如果在這一過程中存在其他負荷對螺母的沖擊，例如橫向脈沖負荷、震動負荷等，這會導致螺紋緊固件的緊鎖力不斷減少，如果沒有采取有效措施進行處理，就會導致螺母脫落的嚴重問題，給井下施工帶來嚴重的安全隱患。但是防松螺母能解決這一問題。將防松螺母擰緊之后，其自帶的楔形斜面能夠和螺栓牙頂螺紋線實現緊密的卡合，并確保螺紋線的全部長度都在緊鎖力之下，同時能夠在楔形斜面上施加法向作用力，從而讓螺栓軸保持在600°的角度上，彌補了普通螺栓的缺陷[3]。因此，在礦山主井管道的工程中利用防松螺母進行固定既能夠有效提高工作的質量和工程的質量，確保煤炭開采工作的順利開展，又能夠減少后續的維護和管理時間，提高煤炭開采工作的效率。

1.2 煤礦井筒檢查施工技術的應用

這項技術是通過在井筒上鉆孔的形式來對煤礦井筒做挖掘的各個地點進行檢查，分析這些開挖地點的巖土物理力學特點，評估開挖地點的地層構造，預測開挖地點的地下水存儲量，從而為后續的煤炭開采工作提供有效的數據參考。作為一項內容十分復雜的工作，針對不同地點的開挖要求，需要運用不同的檢查手段進行仔細分析，并根據開挖地點的特性提出相應的檢查需求。具體來說，主要包括以下幾點：

（1）在進行孔斜和取心的工作時，如果取孔的地點位于開挖地區的不同地層，那么就應該根據不同的要求進行處理。例如，如果取孔的地點位于第四系地層，那么就應該用單動雙管鉆進行取孔，鉆頭長度以6 m為宜，同時應該使用復合片鉆頭進行鉆進取心，確保采樣率能夠達到相應的標準，一般情況下應該不低于70%，以此為之后的煤炭開采工作提供有效參考。

（2）如何在基巖地層進行取款活動，通常會使用金剛石單動單管鉆或金剛石單動雙管鉆，這主要是由于基巖地層和第四系地層現在明顯的差異，通過有效的工具應用能夠使地層的采樣率達到80%以上[4]。需要注意的是，在進行鉆孔取心的工作時，需要準確掌握傾角和地層印度之間的相互關系，從而合理設置鉆頭的壓力以及鉆頭的轉速，從而保證孔斜能夠控制在合理的范圍內，使工作的效率能夠得到進一步提升。

另外，根據相關調查研究顯示，無論是第四系地層還是基巖地層，都呈現出松散性地層的特征，因此在進行泥漿配方的制作時，需要進一步提高配方的相關要求，才能夠確保填充工作的順利完成。人們需要重視不同地層的泥漿配比方案，根據第四系地層和基巖地層的不同特點對泥漿配方進行合理調整，例如第四系地層的泥漿比重為：1.10~1.15，黏度應該保持在30~40 s，失水量應該在每半小時8~20 mL；而根據基巖地層的特點，泥漿比重應該在1.05~1.08之間，黏度應該保持在25~30 s，失水量應該在每半小時8~12 mL[5]。

2 煤礦井筒施工設備的管理和維護

2.1 鑿井井架的管理和維護

煤炭企業在進行鑿井工作時，為了能夠順利提升和懸吊掘進所需要的各種機械設備，需要搭建起良好的鑿井井架。在完成相應的井筒建設工作后，需要將井架進行拆除，然后重新安裝永久性的井架，確保挖掘工作的順利進行。

目前我國煤炭施工中最常見的井架為亭式鋼管井架，這種井架具有較強的穩定性，四面的穩定效果基本相同，能在井架的四周進行各類地面提升絞車和天輪的有效布置。傳統施工中常見的三腿式鑿井井架和亭式鋼管井架相比，穩定性相對較差，在施工過程中存在一定的安全風險。在完成亭式鋼管井架的布置后，煤炭企業還需要定期對井架進行有效的維護，安排專業的工作人員定期在井筒中進行巡視檢查，查看井架基礎是否出現問題，對井架進行有效的測量和觀察時，查看在地表上是否出現較為嚴重的沉降問題。

同時，工作人員還需要檢查井架是否存在開裂的情況，也需要查看井架的地腳螺栓是否存在損壞或銹蝕的情況，從而及時發現問題并采取有效的策略解決，避免小問題變成大隱患，給后續的煤炭開采工作帶來嚴重的影響。工作人員還需要對井架進行定期的防腐處理，并確保井架的焊接縫保持均勻且焊接牢固，針對一些存在開裂或不穩固的焊接點，應該及時采取有效措施進行補焊，以免給井架的使用帶來更為嚴重的問題。工作人員還需要定期對連接螺栓進行緊固或者直接更換，確保連接螺栓具有較強的承受能力，避免井架出現松動的情況。除此之外，工作人員還需要對天倫軸承定期進行注油工作，確保軸承的潤滑效果達到使用需求，為煤炭開采工作的順利開展奠定良好的基礎，提高井架的使用效率和使用質量。

2.2 鑿井工作盤的管理與維護

在進行立井施工的過程中，鑿井工作盤是必不可少的重要機械設備，是提高鑿井工作效率的重要助手。鑿井工作盤的組成相對比較復雜，包括吊盤、固定盤、封口盤等，這些不同的盤根據具體的工作內容有不同的使用方向，一般情況下是鋼結構。在對鑿井工作盤進行管理和維護的工作中，主要是對工作盤進行定期的維護工作，并仔細檢查工作盤中的相關元件連接情況，確定工作盤在工作的過程中沒有出現變形或開裂的情況。工作人員還需要對工作盤的焊縫進行仔細的檢查，確保焊縫分布均勻且焊接牢固，如果在檢查過程中發現了不穩固或者開裂焊接點，要及時采取有效措施進行補焊。工作人員要定期檢查連接螺栓，并及時將工作盤上松動的螺栓進行緊固，對于已經失效的螺栓應及時更換，確保螺栓能夠承受較大的壓緊力，以便提高工作盤的使用安全性。

2.3 鋼絲繩的管理與維護

根據具體的工作需求不同，鋼絲繩也會存在一定的差異。目前，煤礦井筒所使用的安全繩種類相對較多，依據不同的工作需要來確定具體的安全要求，從而確保鋼絲繩的選擇科學合理且能夠有效控制材料成本。因此工作人員在選擇鋼絲繩之前，需要對煤礦井筒的作業情況進行仔細嚴格的調查和分析，了解不同的施工要求和施工流程，審核煤礦井筒作業中所使用的各類機械設備，隨后對各類機械設備的自身重量和荷載力進行評估，以便更加準確地進行受力分析及計算最大荷載力，再以此為依據選擇合適的鋼絲繩，確保鋼絲繩能夠滿足作業的基本需求。

在對鋼絲繩進行管理和維護的過程中，工作人員應該時刻檢查鋼絲繩的荷載情況，并且嚴格禁止使用鋼絲繩承載超過負荷的重物，禁止在沖擊載荷下使用鋼絲繩，要確保鋼絲繩一直處于較為穩定的工作速度之下，才能夠保障鋼絲繩的使用安全。

在使用鋼絲繩的過程中要注意檢查荷載物品的形狀，避免鋼絲繩和尖銳的物體直接發生接觸。同時，工作人員要時刻檢查鋼絲繩的狀態，避免鋼絲繩在使用過程中出現扭結的情況。如果發現了這個問題，應該立刻將鋼絲繩抖直，避免在后續的作業中出現嚴重的安全問題。工作人員還需要及時檢查鋼絲繩所用的滑輪和滾筒，避免滑輪和滾筒上出現較為尖銳的物體鋼絲繩造成嚴重的磨損。

工作人員需要對鋼絲繩進行定期的維護，用潤滑油定期對其進行保養，如果鋼絲繩出現了斷繩的情況，應及時檢查斷繩處的情況，并分析造成斷繩的原因，同時根據相關的使用說明將斷繩更換下來，采取有效措施處理造成斷繩的相關因素，以便進一步提高鋼絲繩的使用壽命。

在使用安全繩的過程中，工作人員還應該進一步加強安全管理，熟練掌握相關的安全操作規定，嚴格遵循安全操作的流程進行使用，嚴禁在鋼絲繩的使用過程中無關人員在工作區域走動。另外，企業還應該進一步加強對工作人員的培訓和教育，確保每一個操作人員擁有熟練的操作技巧和安全意識，能夠熟練的操作相關設備，確保煤炭作業工作的順利開展，為企業的長遠發展奠定良好的基礎。

2.4 鑿井設備的管理與維護

鑿井設備屬于成套機電設備，能夠在井筒斷面的有些范圍內進行連續性的作業，不僅能夠順利完成立井施工的相關工作，也能夠在礦井建設的其他階段發揮重要的作用。鑿井設備主要包括鑿井平臺、井筒內設備和地面提升絞車設備等。而井筒內的設備又包括抓巖機、鉆架、風筒、吊泵、安全梯、絞車等等；鑿井平臺便鑿井工作盤；提升絞車則包括了主副提升絞車、穩繩絞車、吊盤絞車、管線電纜吊掛絞車等。

由于煤礦井筒是一個相對具有限制性的工作場所，因此如何進一步完善煤礦井筒內的空間布局，關系到煤礦井筒內的各項機械設備和工作人員能否順利安全的開展工作，因此需要建立一套更加科學合理的管理制度，優化施工組織安排、落實管理的具體責任、有效監管施工過程中的各項安全、確保機械設備的穩定運行，才能夠真正提高工作的效率和質量，在對鑿井設備進行翻譯和維護的過程中，要始終遵循安全第一、預防為主、管理規范、科學落實的基本原則。煤礦企業應該建立起機電設備的管理臺賬，由設備管理部門的相關工作人員根據不同的項目工程建立相應的管理臺賬，例如《機電設備登記卡》《施工設備購置申請表》《施工設備維修計劃》等等，并根據施工的具體要求建立起相應的巡檢制度，定期對施工過程中所使用的各類機械設備進行有效的檢查和維護，并將責任落實到具體的責任人身上。在對鑿井設備進行管理和維護時，應注意以下幾點內容：

（1）應該由項目經理對機械設備的日常管理活動進行監管，并要求使用機械設備的人員向該設備負責，確保使用的規范性和安全性，同時由機電部門對機電設備的使用進行有效指導，并定期開展檢查工作。

（2）企業應該聘請專業的設備管理人員，確保設備管理人員具有高水平的機械設備管理水平，了解煤礦井筒施工過程中所使用到的各類機械設備的基本情況和使用方式。

（3）在進行煤礦井筒作業時，企業需要確保每一臺機械設備有足夠的操作人員，并且有相應的指揮人員和檢修人員輔助工作，同時需要審核工作人員的工作資格證，保證工作人員能夠持證上崗。

（4）要確保使用機械設備的相關工作人員具有相應的專業知識并且能夠完成對機械設備的維護和保養工作。

（5）所有的機械設備必須嚴格遵循使用說明進行操作，嚴禁出現超負荷運載的情況。

（6）所有的機械設備需要定期進行檢查和維護，并將檢查和維護的內容記錄在相關工作日志中，嚴禁出現損壞或故障的設備進入作業現場。

（7）要對井下的機械設備做好相應的防爆管理工作，嚴格安置隔爆開關、防爆電機、隔爆啟動器、隔爆照明燈、電氣保護裝置、信號裝置等，應定期對裝置進行檢查，一旦出現損壞應及時進行維修和更換，確保防爆工作落實到實處。

3 結語

綜上所述，煤礦井筒機械安裝技術和維護保養技術是確保煤炭開采工作順利進行的重要因素，因此優化安裝技術和維護管理技術，提高管理人員的安全意識和管理水平，能夠為煤炭企業工作的順利開展奠定良好的基礎，促進企業經濟效益的提升。