综采工作面机电设备快速安装的研究分析
时间：2023-05-30 16:50:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
贺江伟
（山西兰花沁裕煤矿有限公司，山西 晋城 048212）
随着我国煤矿大型机电设备投入力量的加大，生产效率大幅提高，因此对综采工作面机电设备搬家、运输、安装的效率也提出了更高的要求。由于机电设备从检验、运输、拆卸到下井之后的组装、调试、试运转，程序繁多且流程复杂，对后期矿井生产计划有着巨大的影响。并且在设备的整个安装过程中，只要有一项设备或程序未按规定操作或存在质量缺陷，便会直接导致安装作业强度的增加，更有可能在工作面回采期间发生机电事故，对煤矿企业造成巨大的经济损失[1-2]。
沁裕矿目前所开采的2 号煤层平均厚度仅为1.4m，在2018～2022年的生产规划中，将重点完成201首采区四个工作面的掘进与回采工作。然而工作面机电设备的搬家和安装至少需一个月以上，严重制约了工作面的回采效率。笔者通过详细的技术攻关，对重点设备提出了一套综采面机电设备快速安装方法，并在实际生产中得以应用取得了显著效果。
1.1 对设备进行合理选型
由于各个煤矿所处的地域环境不同，在水文地质、巷道尺寸、煤炭埋深等方面存在一定差异，因此需要煤矿企业根据自身的实际采掘情况来合理选择机电设备进行生产规划[3]。例如对于煤层赋存条件好、地质条件简单、灾害影响较小的矿井，工作面普遍具有较强的稳定性，建议在确保支架支撑力可以满足现阶段生产的前提下，选择安装容易的轻便型液压支架即可；
然而对于地质条件较差、赋存较深、围岩破碎较严重的工作面，则需要选择支撑力超出设计多倍的支架来进行巷道支护。
1.2 对硐室提前布置
煤炭在地下开采过程中，具有产量大、周期长、危险性较高的生产特点，同时受环境复杂多变的影响较大。因此对煤炭开采所使用的设备体积也普遍以重型机械设备为主，并且需要在设备正式投入使用前，占用一定数量的硐室进行存放，为设备的组装提供便利。为加快设备的安装速度，需要提前对硐室的尺寸和设备的数量规模进行估算，对安装硐室、开切眼、运输路线、顶板情况详细记录并研究，加强对顶板和煤壁破碎区域的维护，确保设备在运输、安装过程中不会发生碰撞事故。
1.3 合理安排设备入井的顺序及组装步骤
在采用轨道运输的巷道中，需要在设备运输前对轨道连通质量进行校验，特别是轨道弯曲处，需要对弯曲半径、磨损度、连接口进行检查，严禁出现阴阳轨、悬空轨及重叠错位的情况。由于井下空间有限，对设备进入工作面的顺序安排要求苛刻，一旦设定便不可随意更改。建议在设备入井前，工作人员需对各个部件进行编号，再按顺序入井保存妥善后依次安装放置待用。
1.4 对设备进行校验工作
矿用机电设备由于结构复杂、拆卸困难，因此需要在入井前进行严格校验工作，确保设备没有暗伤、隐患再进行井下的搬运工作。校验内容主要包括设备的机械部分和电气部分，机械方面包括转动效率、机械稳定性和保护装置安全性，电气部分包括传动线路、内部线路和显示等方面。除此之外，检验人员还需对供电开关进行漏电实验，同时对高精密性零部件进行特种运送处理，易损坏的零部件如密封圈、轴承、齿轮等做好防护措施。当设备在检验中发现问题时，需组织技术人员进行修理，必要时需返厂检修和更换。
为提高沁裕矿综采工作面井下机电设备的安装效率，笔者通过技术实践，对主要大型设备的安装方法进行分析[4]。
2.1 液压支架的快速安装
液压支架的安装可以参见图1，将6部多功能绞车放置于在巷道切眼位置：回风顺槽与组装硐室在距离开切眼位置20m 处各安置一部；
刮板输送机头部安置两部；
回采面壁与靠近采空区位置各安置一部。
安装过程如下：①搬运大柱车至起吊站处，成功连接吊环与吊勾头后，将柱体装至底座；
②安装过程中使用撬棍对设备体位进行调整，最后固定四周；
③支架顶梁之间的连接需要使用绳扣工具并不断校正，直至支架处于稳定后才可解锁。在安装进行中，需要技术人员对重点环节进行重点观察，特别是在完成支架的安装后，需要对支架间的间隙进行测量，确保直线度符合规范。
2.2 运输机的快速安装
工作面刮板运输机的安装难点在于对设备进行精准定位，因此该环节用时通常较长。技术人员在进行运输机的安装过程中，需要首先完成机头与转载机搭接的配套定位。完成定位后，再将刮板输送机的机头安装到指定位置上，最后按顺序进行过渡槽、偏转槽、中部槽的安装作业。为加快安装速度，在此过程中可以利用切眼绞车进行牵引对接溜槽，对各个零部件的安装精度进行把控，同时有助于提升设备的紧固可靠性。
2.3 转载机快速安装方法
转载机的安装同样具有较高的技术性。为加快设备的安装，可以利用胶带机的中心线标对转载机的安装位置进行定位和标注。在对机头的安装过程中，可以将定位板先从转载机处卸下，从而更方便机头小车与横梁的快速连接；
然后再将小车安装在自移机尾轨道上。对于吊起机头的部分，需要将其放置在行走的小车上，至此完成机头的全部安装。对于在机尾的安装，在将机尾与运输机的机头有效连接在一起后，使刮板链或者钢丝绳从机尾槽下链道穿过，搭接在机尾链轮上，逐一进行落地段中部槽及开天窗中部槽，插一引绳与机尾刮板链连接。
在工作面设备安装完毕后，需要对主要设备进行单独控制工作，之后在对供水、供液、运输等系统进行监测，确保安全无故障后，再进行全工作面设备的联合试运行。调试中设备应该按照以下顺序启动：喷雾泵—乳化泵—运输皮带—破碎设备—刮板机—采煤/掘进机—支护设备。调试过程中要把刮板机与带式输送机转载处的搭接距离调节好，保证系统能正常工作。
我矿综采工作面在经过对机电设备实施快速安装措施后，整个工作面设备安装仅用时28d，比传统工作面设备安装工艺缩短了16d，安装合格率也由原先的84%提升到了97%。另外，在工作面后续的回采过程中，同样实现了机电设备的零故障。
经过实践研究发现，煤矿企业只有在对机电设备参数、性能、安装方式进行充分了解之后，才可以实施下井安装，并有针对性地对设备进行校验、调试和检查的工作。煤矿开采企业只有采取更科学、合理的安装方法，才可以对矿综采工作面的安全高效生产创造有利条件。
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