煤矿综放工作面设备快速安装工艺探究

煤矿综放工作面设备快速安装工艺探究

徐枫

陕西陕煤蒲白煤矿运营公司（ 陕西省 渭南市 714000）

摘要：随着煤炭行业的快速发展，综放（综合机械化放顶煤开采）技术已成为我国厚及特厚煤层开采的主要方法。综放工作面的设备种类繁多，包括采煤机、输送机、支架等关键设备。快速安装工艺能够缩短设备安装周期，减少设备闲置时间，从而提高设备利用率和生产效益。此次研究以陕煤蒲白建庄煤矿4-2306综放工作面设备安装施工为案例进行分析，全面叙述煤矿综放工作面设备快速安装施工改革以及施工期间需要注意的各项工作。

关键词：煤矿；综放工作面；采煤机；输送机；支架设备；安装工艺

通过对近些年综放工作面设备安装工程的实际施工情况进行调查分析，全面研究和改善施工工艺，合理安排施工工序，细化各项施工标准，全面确保施工计划的合理性和科学性，希望借此能够提升施工效率，缩短设备安装周期从而提高生产效益减少因设备安装不当导致的事故风险。

    一、实际案例分析

此次研究主要是将陕煤蒲白建庄煤矿4-2306综放工作面设备安装施工为案例进行分析，4-2306工作面位于三盘区，倾向长度300m，走向长度800m，可采长度670m，煤层平均厚度7.7m，煤层倾角1～5°左右，平均埋深545m，采用综采放顶煤采煤工艺进行开采，全部垮落法管理顶板。

本次施工安装支架170架，其中ZFG10500/25/40型过渡支架9架，ZF10500/25/40型中间支架161架，安装前、后刮板输运机、MG500/1130-WD采煤机各一台，回风巷安装单元架20组，胶带巷安装ZFT38400/28/400型端头架1组，运输巷安装SGZ1000/400转载机一台(50m)，PLM3000破碎机一台，1200MT自移机尾一套。

（一）设备运输

采用矿用防爆无轨胶轮车、WC25EJ型铲板车、WC50Y型支架搬运车运输。

设备运输路线：地面→辅运大巷→三盘区辅运巷→4-2306运输联络巷→4-2306胶带巷→切眼

设备运输顺序：回风巷单元支架→后刮板运输机机尾→后刮板运输机机尾电机、减速机→机尾170#、169#、168#、167#、166#过渡支架→后刮板运输机机尾过渡槽及抬高槽→前刮板运输机机尾变线槽、过渡槽→165#至113#中部支架→前、后刮板运输机中部槽→采煤机→后刮板运输机机头过渡槽及抬高槽→112#至5#中部支架→前刮板运输机机头变线槽、过渡槽→机头4#、3#、2#、1#过渡支架→后刮板机机头→前刮板机机头→端头支架→转载机机尾→胶带巷超前支架→转载机落地段槽（卸料槽及中部槽）→破碎机→转载机架桥槽→自移机头→转载机机头。

设备安装方法

工作面采用后退式单项安装，安装设备的安装顺序：首先安装机尾过渡架、中部架、前、后刮板运输机、采煤机等设备。其次安装端头支架、回风巷超前支架、胶带巷超前支架、转载机、破碎机、自移机尾、单轨吊等辅助设备。

1、刮板运输机安装

安装顺序：

（1）前刮板输送机：机尾架、机尾变线槽Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ→中部槽 →机头变线槽Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ →机头过渡槽Ⅰ →机头过渡槽Ⅱ →机头架、机头动力部。

（2）后刮板输送机：机尾架、机尾动力部→机尾过渡槽Ⅰ →抬高槽→中部槽 →抬高槽 →机头过渡槽Ⅱ →机头架机头动力部。

安装刮板运输机机尾特殊槽子前，在前、后刮板运输机底链各穿一条Φ30的钢丝绳，用于抽刮板链。前、后刮板运输机机尾特殊槽子安装完成后各装一节开天窗槽，以后每7节槽子安装一节开天窗槽。每安装7节槽子，拉一次钢丝绳，将刮板上链拉到下链，循环往复。

安装方法：

（1）依据刮板运输机的实际尺寸,先确定出机尾的安装位置。

（2）首先检查所安溜槽是否有变形损坏，严禁安装不合格的溜槽。

（3）机尾架对位安装，首先按之前确定好的位置将机尾架摆放到位，再使用25T铲板车与5T导链配合将过渡架与机头架对位连接，上好螺栓、定位销并紧固到位，然后用25T铲板车运机尾驱动部至底盘上，利用液压支架吊环，挂设2个5T导链起吊驱动部与机头架对位安装,上好螺栓，最后用5T导链拉推移杆与底盘连接，上好连接螺栓（为方便拉刮板链，可先不安装减速机及电机，溜槽及刮板链安装好后，再安装驱动部）。

（4）用铲板车或支架车将机尾变线槽、普通槽依次运到安装位置，再依次对位，安好哑铃销，电缆槽夹板、销排及其它螺丝和销子。安装特殊槽子时注意安装顺序。

（5）前、后刮板运输机特殊槽子安装完成后各装一节开天窗槽，以后每7节槽子安装一节开天窗槽。

（6）用同样的方法安装其余溜槽。

（7）从机头算起，第86#支架对应的溜槽安设采煤机出线电缆架。（具体位置应根据现场实际情况作出调整）

（8）机头1号过渡支架用40T支架车和25T铲板车整体运到位后与机头动力部对位，按照安装机尾架的方法安装好机头架、驱动部、推移杆等。

（9）刮板机链子的安装：先从溜槽链道穿入拉底链的钢丝绳(ф28mm)30m，钢绳与链条用平环连接，每安装10节溜槽用支架车拉一次钢丝绳，（刮板运输机铺设上链时必须安装好刮板，每8环安装1个刮板，当链条过长，支架车或铲板车不能拉动时，使用30T绞车拉钢绳）。

（10）铺穿链条时，必须有人查看，链条尤其是底链不能出现交叉、扭曲。

（11）按规定的油质油量对各注油部位进行注油。

液压支架安装

安装顺序：

机尾ZFG10500/25/40D过渡支架5架→切眼中间ZF10500/25/40D支架161架→机头ZFG10500/25/40D过渡支架4架→ZFT38400/25/40D端头支架1组→回风巷单元支架20组。

安装方法：

（1）安装前详细检查支架的侧护板、护帮板、平衡油缸、管路等是否有变形、损坏、缺失，将支架存在的问题整改结束后，方可进行安装。

（2）先安装回风巷超前支架，再安装工作面170台液压支架，其中机尾第一架过渡支架待刮板运输机机尾安装完后，再进行安装。

（3）超前支架安装方法：先使用支架车将超前支架分部按照从后至前，依次运到回风巷向外50m处，从外向里依次摆放到位，然后连接支架底座各销轴，安装各连杆、销轴；将顶梁吊起与尾梁连接，在顶梁下打木垛托住顶梁；顶梁下各立柱安装好销轴；将支架前梁吊起并调整位置，在前梁下打好木垛；安装各连杆、立柱、销轴，最后连接好推拉油缸、各管路，并注液使支架接顶。

（4）工作面支架安装方法：支架车将支架运至工作面后，安排专人卸车，再使用多功能车或铲板车顶住支架前探梁，使支架摆正，连接好支架各供液管路，使支架通液，支架到位后，升紧支架，使支架达到安装要求，各供液管路严禁出现漏液现象。

（5）端头支架安装：先将端头支架底座使用铲板车从后到前依次运输到位，并按顺序摆放到位。具体位置为：①端头架中心线偏运输巷中心线300mm。②按由架尾到架头，由底座到顶梁顺序安装（从后到前、从下到上）。③连接支架底座各销轴。将端头支架尾梁吊起并调整位置，安装各连杆、销轴；将顶梁吊起与尾梁连接，在顶梁下打木垛托住顶梁；顶梁下各立柱安装好销轴；将端头支架前梁吊起并调整位置，在前梁下打好木垛；安装各连杆、立柱、销轴。④连接好推拉油缸、各管路，并注液使支架接顶。

3、采煤机安装方法

（1）在安装机窝段溜槽前，按顺序把采煤机后滚筒、后摇臂、后牵引部、电气控制箱、前牵引部、前摇臂、前滚筒运到机窝，靠煤壁摆放。

（2）先超前安装2节溜槽，利用铲板车将左行走部直接与溜槽对位安装并用道木支平，再超前安装2节溜槽用同样的方法对位右行走部。左右行走部对位准确后再紧固机身螺栓、拉缸。   

（3）利用液压支架上的吊环配合导链依次将左、右摇臂滚筒与机身对位，上好销轴、涨套、盖板，螺栓紧固到位。

（4）接好各电机的电源线和控制线，将主电缆和水管通过电缆拖拽装置与煤机相接 。

（5）将各水管、油管正确连接好。

（6）根据注油及润滑要求，按照规定的油质、油量给各注油部位加注油（脂）。

（7）安装好其它附属小件，清理采煤机周围的杂物，打扫采煤机的卫生，使之清洁干净，经检查确认无误后方可试机。

4、转载机、破碎机、自移机尾安装

安装顺序：

机尾→卸料槽（2节）→过桥（1节）→推移槽（1节）→中部槽（6节）→破碎机（1部）→凹槽（1节）→铰接槽（1节）→架桥槽（3节）→凸槽（1节）→架桥槽（2节）→自移机头→转载机头→传动部

安装方法：

（1）转载机槽子必须进行编号，按照编号进行安装运输。

（2）根据设备实际尺寸和给定的安装图纸，确定切眼正帮距皮带自移机尾边沿的距离。

（3）安装端头支架底座的同时，安装转载机机尾、卸料槽及推移槽。

（4）再依次安装开天窗中部槽、中部槽、破碎机。

（5）安装好凹槽后，在凹槽正前方打一个木垛，木垛成井字型。

（6）安装爬坡槽、调节槽和凸槽和特殊架桥槽时，用木垛进行支护。

（7）将自移机尾摆放到指定位置，然后再将转载机机头、机头动力部安装好。

（8）安装机尾时先从溜槽链道穿入拉底链的钢丝绳(ф28mm)30m，钢绳与链条用平环连接，刮板运输机铺设上链时必须安装好刮板，每6环安装1个刮板，剩余刮板待刮板运输机安装到位后再进行安装，避免阻力过大。

（9）待工作面供电、供水供液系统形成后，正确连接各管路，将刮板机底链开至上链装好刮板并紧链。

（10）按规定的油质油量对所需注油脂的部位进行注油。

（11）按设计要求连接好液压系统和冷却系统。

（12）全面检查确认各部位完好无误后方可试机。

5、两巷超前支护

（1）机头超前支护

机头超前支护采用ZFT38400/28/40型端头支架、两排DW38-150/110LD型单体液压支柱和DJB-1200型金属铰接顶梁进行支护，支护方式一梁一柱支护，柱距1.2m，排距4m，超前支护距离从煤墙向外不小于120m。机头端头支护根据机头巷道实际高度，使用一排DW31.5（3.15）-150/110LD型单体液压支柱配合DJB-1200型金属铰接顶梁进行支护，柱距1.2m。拦头密柱与机头过渡支架支架掩护梁中平齐。

（2）机尾超前支护

机尾超前支护采用20组单元支架配合两排DW38-150/110LD型单体液压支柱和DJB-1200型金属铰接顶梁进行支护，支护方式一梁一柱支护，柱距1.2m，排距4m，超前支护距离从煤墙向外不小于200m。 机尾端头支护根据机尾巷道实际高度，使用一排DW31.5（3.15）-150/110LD型单体液压支柱配合DJB-1200型金属铰接顶梁进行支护，柱距1.2m。拦头密柱与机尾过渡支架支架掩护梁中平齐。

6、设备试运转

工作面每台设备在安装完毕后，经验收合格后，进行单机试运转。单机试运转正常后，进行联合试运转，联合试运转的程序是：工作面由刮板运输机依次向皮带机发出开机信号，再由皮带机向刮板输送机方向逐个启动设备，先空载联合试运转，然后带负荷联合试运转。

7、工作面设备安装安全措施

（1）所有参加安装作业的人员必须学习作业规程及措施，严格按规程、措施施工；牢固树立“安全第一”的思想，杜绝“三违”现象。

（2）参与安装工程所有人员必须持证上岗，特殊工种需持有特殊工作操作证。

（3）每班必须派专人观察切眼顶板离层情况。

（4）每班开工前必须对作业地点的安全情况进行全面检查，确认安全后，方准人员进入作业地点。作业过程中必须随时检查作业地点附近的安全情况，发现隐患及时进行处理。

（5）使用导链起吊重物时，必须选择承载能力大于重物质量2倍的支撑点悬挂导链；为了防止导链打滑起吊重物时必须使用2个以上导链作业；作业人员在拉导链时选择好安全的站位点，不允许在重物中心附近3米范围内作业。

（6）不允许重物长时间空中悬吊，当重物起吊至一段距离后必须及时支设木垛，防止高空坠落伤及人和物。

（7）牵引链条时，所有人员必须躲在安全地点，防止钢绳断裂伤人。

（8）安装支架过程中，切眼临时支护不得拆除过多，防止顶板来压，随着支架的安装逐渐拆除临时支护。拆除时必须观察顶板变化情况，如发现异常及时汇报。

（9）如遇两巷帮部及顶板出现吊包等情况时，必须及时补打锚杆（索）进行处理。

（10）设备的起吊或装车必须专人指挥，统一信号，严禁人员在起吊物下作业或停留。起吊重物有刃面时必须木板或麻袋垫好，以免割断起吊绳索。

（11）支架工在操作支架时，必须注意周围情况，严禁人员在被操作支架下通过或停留。

（12）支架工在操作支架前，必须检查支架各管接头、U型卡是否符合安全要求，严禁出现单腿销或用铁丝代替。

（13）严格执行现场交接班制度。上一个班交班时，必须将本班出现的问题（处理过或未处理的）向下一个班交代清楚。

（14）作业过程中必须集中精力，认真操作，严格按安全技术措施，加强自保、互保和联保。

（15）严格执行“谁停电谁送电”制度，检修电气设备时，电源侧必须挂有“有人工作，禁止送电”警示牌，停送高压电时必须严格执行操作票制度，经同意后方可进行。

（16）临时电气设备必须完好，符合防爆要求。

（17）严禁带电检修、搬迁电气设备。

（18）临时泵站给支架供液的变头必须用双股8#铁丝捆绑固定在支架上，防止爆裂崩伤人员。

（19）安装设备所用的各种管路、变头、直通、堵头、截止阀、U型卡必须是经检验合格的产品，严禁使用不合格的液压管件。

（20）临时乳化液泵站供水必须使用清水过滤器，并经常排污，保证泵箱干净。高低压过滤器齐全完好，乳化液浓度3%—5%。

8、避灾路线

若发生煤尘、瓦斯、火灾事故时避灾路线为

（1）处于事故地点上风侧的人员避灾路线为：

首先佩带好自救器可经4-2306切眼→4-2306运输巷→4-2306运输联巷→三盘区辅运巷→辅运大巷→地面。

（2）处于事故地点下风侧的人员避灾路线为：

首先佩带好自救器可经4-2306回风巷→4-2306运输联巷→三盘区辅运巷→辅运大巷→地面。

若发生水灾时避灾路线

（1）处于事故地点运输巷侧的人员避灾路线为：

经4-2306运输巷→4-2306运输联巷→三盘区辅运巷→辅运大巷→地面。

（2）处于事故地点回风巷侧的人员避灾路线为：

经4-2306回风巷→4-2306回风联巷→三盘区辅运巷→辅运大巷→地面。

若发顶板事故及冲击地压时避灾路线

（1）处于事故地点上风侧的人员避灾路线为：

4-2306切眼→4-2306运输巷→4-2306运输联巷→三盘区辅运巷→辅运大巷→地面。

（2）处于事故地点下风侧的人员避灾路线为：

经4-2306回风巷→4-2306运输联巷→三盘区辅运巷→辅运大巷→地面。

结束语

综上所述，在对综放工作面设安装工艺进行分析之后，在实际施工期间需要合理安排各项施工工艺，通过优化设备运输与储存、做好安装前的准备工作、采用快速安装方法与步骤、进行设备调试与检测及加强安全管理与监督控制等措施，我们可以实现设备的快速安装并确保其正常运行。

参考文献

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