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综采工作面机电设备快速安装新工艺

发布时间:2010/1/11

摘 要: 介绍了中型煤矿综采工作面机电设备通常采用的安装工艺,阐述了依据赵固一矿自身特点优化安装施工工艺过程,详细介绍了在如何减少运输环节,怎样进行支架解体及组装等方面所做的工作,从而实现综采工作面机电设备快速安装的目的。
关键词: 综采工作面; 机电设备; 安装工艺; 运输; 效率

概述

  赵固一矿设计2.4Mt/a,首采工作面设计走向长度1400m,工作面切眼长度176m,切眼宽度8m,煤层倾角沿工作面方向1~2°,工作面顺槽巷道的起伏变化2~4°。
   该工作面需安装MG300/700-WD型电牵引采煤机1台; SGZ800/800型刮板输送机1台(长176m) ; ZFG7200/20/38放顶煤液压过渡支架6架,ZF6800/20/38放顶煤液压中间支架111架;SZZ800 /250型转载机1台(长50 m); PCM160型破碎机1台; DSJ-1000型带式输送机2部, 共计1360 m;移动供电设备列车等。

1、 井下运输系统

  赵固一矿井下运输系统主要构成如下: ①采用30kg道轨,轨距900mm; ②井底车场采用电机车运输; ③轨道运输大巷采用1部JWB-75J无极绳绞车运输,快速1.58m/s,慢速0.625m/s,牵引力40kN/80kN,运输距离870m,巷道实际最大坡度8°; ④工作面运料巷采用一部JWB- 55B无极绳绞车运输,快速1.27m/s,慢速0.5m/s,牵引力40kN/80kN,运输距离1400m,巷道实际最大坡度7°; ⑤工作面运输巷采用6部JD-1.6调度绞车运输,速度1.2m/s,牵引力16kN,运输距离1400m,巷道实际最大坡度5°;⑥工作面切眼运输采用20t双速回柱绞车,快速0.87 m/s,慢速0.18m/s,牵引力200kN,运输距离176m,巷道最大坡度2°。在运输大型或重型设备时采用慢速运输,出空车采用快速运输,这样既保证运输设备安全,又节约了运输时间; ⑦2部无极绳绞车共同特点:能实现重载车辆的零速缓慢起动,牵引重量大,无冲击,采用液压制动闸,配备有液压自动张紧装置,装设了泄漏通讯系统,除可多方通话外,而且具有打点、急停控制功能。

2、设备地面解体装车工艺

  (1)液压支架的解体装车ZF6800/20/38放顶煤中间液压支架, 重量20.49t,长度7100 mm,高度2000 mm,宽度1500mm。通常办法是将支架前、后尾梁进行拆卸,分别装车,占用车辆多,而且组装效率低。副井罐笼长5200mm×1900 mm×3250 mm,解体装车方法如下:将前、尾梁折叠后吊挂在上边,采用支架整体装车,长度缩短到了4850 mm,大大缩小了尺寸,不但减少了装车数辆及运输量,极大缩短了组装时间,而且液压管路不用拆卸,保障了安装中液压系统的洁净,为调试打下了坚实的基础。
  因本支架前梁有Φ30mm的固定销孔,销孔与联接销孔间距120mm,当前梁旋转到一定程度时两孔成一条直线,此时先安装上Φ25mm的固定销(采用45钢进行热处理) ,再取掉上部联接销轴。用行车缓慢下放前梁进行折叠, 用自制挂钩固定支架前梁和尾梁。因后尾梁折叠过程较简单,予以省略。本次安装将支架前、后尾梁进行折叠,整体装车。支架底座采用通常固定方式,即用4条M30螺栓与平板车车体固定在一起。
  (2)刮板输送机的解体装车
  SGZ800/800型刮板机中间槽节较大,通常采用材料车或普通平板车装车,一车只能装一节槽节,而且每辆车需要4处固定。将平板车进行特殊改造后装车(见图1) ,一平板车能装4节槽节,既充分利用了中间槽节形状形成相互挤压之势,又方便了车辆与槽节的固定。中间槽节有111节,采用本方法装车需用车辆28辆,并且装车后不用捆绑,卸车时从侧向可以直接卸车,方便、实用,不仅节约车辆84辆,又节约了人工工时和材料消耗。

               图1  平板车改造示意图
3 、井下运输

  轨道运输大巷和工作面运料巷通常的运输方式运输重型或大型设备易发生掉道跑车事故,而且复道非常困难,巷道若有上下起伏,运输将更加困难。本次轨道运输大巷和工作面运料大巷的运输方式均采用无极绳绞车,不但不易掉道跑车,而且还极大提高了运输效率。

4、井下支架组装

  将支架运至工作面运料巷组装硐室,利用支架前后侧的5t倒链配合5t回柱绞车进行组装。首先将支架前梁和后尾梁固定,自制构件取掉,用回柱绞车将前梁先吊到一定高度,取掉Φ25mm柱销,再升起到安装位置,用两侧悬挂的倒链进行微调将前梁销轴安装并固定。
  用回柱绞车将尾梁升到安装位置,用两侧悬挂的倒链进行微调将尾梁销轴安装并固定。通常支架在组装硐室组装时,先组装上前梁后将平板车运出组装硐室,再运进尾梁进行组装。本次组装在组装硐室直接组装前后尾梁,省去了倒运车辆的麻烦,同时减少了起吊劳动强度。过渡支架基本方法同上,不再赘述。

5 、井下安装

  (1)组装硐室运到工作面切眼所需位置如图2所示,组装完毕后利用1#和3#绞车将支架车拉到转弯处(即位置2) ,用5#回柱绞车拉, 2#调度绞车溜,将第1架过渡支架运往切眼工作面运输巷口,打上老杠。(切眼除第1架过渡架外,其余运输支架时后尾梁朝前,即朝5#绞车方向)

       图2  切眼运输转弯示意图

  (2)支架在切眼卸车调向
  ①下道 如图3 所示将支架车后轮锁在道轨上,取掉平板车上的支架固定螺栓,用5#和6#车配合慢速拉支架底座前端,同时8#车溜住支架底座尾部,防止支架前移过快翻车,配合将前端滑下平板车,再取掉支架车后轮固定锁具。5#、6#车向前拉,8#车溜车, 2#车向后拉平板车,将平板车拖走。

     图3  第一架过渡架安装示意图
  ②挪向 将组装好的支架牵引至距前一支架900 mm左右停车,然后7#车钢丝绳拉住前梁, 8#回柱绞车钢丝绳再通过回头轮拉住尾梁,采用单体柱配合用6#、7#、8#、9#绞车配合、将支架挪向基本到位。
  ③就位 采用8#、9#回柱绞车配合进行微量调整,将支架安装到位。也可将支架待与槽头连接后,操作支架液压阀配合单体液压支柱将支架挪到位。同理,将第1个过渡支架撑住顶板,以它为支撑点, 7#、8#、9#车相互配合将后续支架拉挪到位(注意7#、8#、9#车随着支架安装数量增加下移)。
  (3)井下安装效率比较通常支架在运输距卸车位置3.5m左右时,先拆除运输轨道,轨道前部铺设合适的钢板一块,钢板厚度不小于20mm,用Φ18mm×64mm的圆环链将支架车后轮锁在道轨上,用5#、6#或7#车将支架拖下平板车,再用回柱绞车将支架在钢板上进行挪向、就位,最后再取掉钢板。
  本次安装过程中将支架车运输到安装位置后将支架从平板车上卸掉在轨道上,然后利用回柱绞车进行挪向。支架底座在轨道上进行调整时接触为刚性接触,摩擦受力比较小,挪移、调整比较方便。因采用带尾梁支架,故可在回采时最后将轨道进行拆除,再运出切眼。
  (4)采煤机和工作面大槽安装安装工艺基本与通常解体、运输、安装工艺相同,不再详细叙述。

6 、安装工序及工期

  采用平行交叉施工工艺,工作面大槽安装40m,开始平行安装支架,工作面大槽安装到仅剩机尾、二节处,支架安装到110架,开始安装采煤机,再将中间支架安装结束,并将过渡支架运输到位,然后安装工作面大槽二节、槽尾等,最后将过渡支架安装到位。
  在安装切眼同时,工作面运输巷也进行安装。综采工作面切眼设备安装中,刮板输送机占用6天,支架占用10天,采煤机占用3天安装工期。由于相互交叉作业,整个工作面安装仅用17天。

7、 结语

  赵固一矿综采工作面的机电设备安装工期比计划工期减少11天左右,减少人员投入近1000工时,节约人工工资及材料消耗近20万元。减少车辆运输300辆,同时很大程度上降低了工人的劳动强度。综采工作面机电设备的快速安装工艺及无极绳绞车、双速回柱绞车等新型设备的应用,实现了矿井综采设备安装的安全高效的要求。

 

作者简介:
  姜军(1966 - ) ,河南焦作人,高级工程师,机电矿长,从事煤矿机电管理工作.

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