綜采工作面機電設備快速安裝研究

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摘要：有效提高綜采工作面設備安裝的效率及質量，對保證煤礦回采銜接任務的順利完成有重大意義。但綜采工作面普遍存在設備繁多、安裝范圍大、調試空間有限等問題，各個管路系統間的連接十分復雜。針對這些施工難題，我礦工程技術人員通過技術攻關，制定了一套行之有效的綜采面機電設備快速安裝技術，取得了顯著效果。

關鍵詞：機電設備；井下安裝；煤礦機電

隨著我國煤礦大型機電設備投入力量的加大，生產效率大幅提高，因此對綜采工作面機電設備搬家、運輸、安裝的效率也提出了更高的要求。由于機電設備從檢驗、運輸、拆卸到下井之后的組裝、調試、試運轉，程序繁多且流程復雜，對后期礦井生產計劃有著巨大的影響。并且在設備的整個安裝過程中，只要有一項設備或程序未按規定操作或存在質量缺陷，便會直接導致安裝作業強度的增加，更有可能在工作面回采期間發生機電事故，對煤礦企業造成巨大的經濟損失[1-2]。沁裕礦目前所開采的2號煤層平均厚度僅為1.4m，在2018~2022年的生產規劃中，將重點完成201首采區四個工作面的掘進與回采工作。然而工作面機電設備的搬家和安裝至少需一個月以上，嚴重制約了工作面的回采效率。筆者通過詳細的技術攻關，對重點設備提出了一套綜采面機電設備快速安裝方法，并在實際生產中得以應用取得了顯著效果。

1綜采面機電設備快速安裝技術分析

1.1對設備進行合理選型

由于各個煤礦所處的地域環境不同，在水文地質、巷道尺寸、煤炭埋深等方面存在一定差異，因此需要煤礦企業根據自身的實際采掘情況來合理選擇機電設備進行生產規劃[3]。例如對于煤層賦存條件好、地質條件簡單、災害影響較小的礦井，工作面普遍具有較強的穩定性，建議在確保支架支撐力可以滿足現階段生產的前提下，選擇安裝容易的輕便型液壓支架即可；然而對于地質條件較差、賦存較深、圍巖破碎較嚴重的工作面，則需要選擇支撐力超出設計多倍的支架來進行巷道支護。

1.2對硐室提前布置

煤炭在地下開采過程中，具有產量大、周期長、危險性較高的生產特點，同時受環境復雜多變的影響較大。因此對煤炭開采所使用的設備體積也普遍以重型機械設備為主，并且需要在設備正式投入使用前，占用一定數量的硐室進行存放，為設備的組裝提供便利。為加快設備的安裝速度，需要提前對硐室的尺寸和設備的數量規模進行估算，對安裝硐室、開切眼、運輸路線、頂板情況詳細記錄并研究，加強對頂板和煤壁破碎區域的維護，確保設備在運輸、安裝過程中不會發生碰撞事故。

1.3合理安排設備入井的順序及組裝步驟

在采用軌道運輸的巷道中，需要在設備運輸前對軌道連通質量進行校驗，特別是軌道彎曲處，需要對彎曲半徑、磨損度、連接口進行檢查，嚴禁出現陰陽軌、懸空軌及重疊錯位的情況。由于井下空間有限，對設備進入工作面的順序安排要求苛刻，一旦設定便不可隨意更改。建議在設備入井前，工作人員需對各個部件進行編號，再按順序入井保存妥善后依次安裝放置待用。

1.4對設備進行校驗工作

礦用機電設備由于結構復雜、拆卸困難，因此需要在入井前進行嚴格校驗工作，確保設備沒有暗傷、隱患再進行井下的搬運工作。校驗內容主要包括設備的機械部分和電氣部分，機械方面包括轉動效率、機械穩定性和保護裝置安全性，電氣部分包括傳動線路、內部線路和顯示等方面。除此之外，檢驗人員還需對供電開關進行漏電實驗，同時對高精密性零部件進行特種運送處理，易損壞的零部件如密封圈、軸承、齒輪等做好防護措施。當設備在檢驗中發現問題時，需組織技術人員進行修理，必要時需返廠檢修和更換。

2綜采工作面主要機電設備的快速安裝工藝

為提高沁裕礦綜采工作面井下機電設備的安裝效率，筆者通過技術實踐，對主要大型設備的安裝方法進行分析[4]。

2.1液壓支架的快速安裝

液壓支架的安裝可以參見圖1，將6部多功能絞車放置于在巷道切眼位置：回風順槽與組裝硐室在距離開切眼位置20m處各安置一部；刮板輸送機頭部安置兩部；回采面壁與靠近采空區位置各安置一部。安裝過程如下：①搬運大柱車至起吊站處，成功連接吊環與吊勾頭后，將柱體裝至底座；②安裝過程中使用撬棍對設備體位進行調整，最后固定四周；③支架頂梁之間的連接需要使用繩扣工具并不斷校正，直至支架處于穩定后才可解鎖。在安裝進行中，需要技術人員對重點環節進行重點觀察，特別是在完成支架的安裝后，需要對支架間的間隙進行測量，確保直線度符合規范。

2.2運輸機的快速安裝

工作面刮板運輸機的安裝難點在于對設備進行精準定位，因此該環節用時通常較長。技術人員在進行運輸機的安裝過程中，需要首先完成機頭與轉載機搭接的配套定位。完成定位后，再將刮板輸送機的機頭安裝到指定位置上，最后按順序進行過渡槽、偏轉槽、中部槽的安裝作業。為加快安裝速度，在此過程中可以利用切眼絞車進行牽引對接溜槽，對各個零部件的安裝精度進行把控，同時有助于提升設備的緊固可靠性。

2.3轉載機快速安裝方法

轉載機的安裝同樣具有較高的技術性。為加快設備的安裝，可以利用膠帶機的中心線標對轉載機的安裝位置進行定位和標注。在對機頭的安裝過程中，可以將定位板先從轉載機處卸下，從而更方便機頭小車與橫梁的快速連接；然后再將小車安裝在自移機尾軌道上。對于吊起機頭的部分，需要將其放置在行走的小車上，至此完成機頭的全部安裝。對于在機尾的安裝，在將機尾與運輸機的機頭有效連接在一起后，使刮板鏈或者鋼絲繩從機尾槽下鏈道穿過，搭接在機尾鏈輪上，逐一進行落地段中部槽及開天窗中部槽，插一引繩與機尾刮板鏈連接。

3安裝調試與效果

在工作面設備安裝完畢后，需要對主要設備進行單獨控制工作，之后在對供水、供液、運輸等系統進行監測，確保安全無故障后，再進行全工作面設備的聯合試運行。調試中設備應該按照以下順序啟動：噴霧泵—乳化泵—運輸皮帶—破碎設備—刮板機—采煤/掘進機—支護設備。調試過程中要把刮板機與帶式輸送機轉載處的搭接距離調節好，保證系統能正常工作。我礦綜采工作面在經過對機電設備實施快速安裝措施后，整個工作面設備安裝僅用時28d，比傳統工作面設備安裝工藝縮短了16d，安裝合格率也由原先的84%提升到了97%。另外，在工作面后續的回采過程中，同樣實現了機電設備的零故障。

4結束語

經過實踐研究發現，煤礦企業只有在對機電設備參數、性能、安裝方式進行充分了解之后，才可以實施下井安裝，并有針對性地對設備進行校驗、調試和檢查的工作。煤礦開采企業只有采取更科學、合理的安裝方法，才可以對礦綜采工作面的安全高效生產創造有利條件。

作者:賀江偉 單位:山西蘭花沁裕煤礦有限公司