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摘要:随着科学技术的不断进步和发展,煤矿开采的机械化程度越来越高,工作效率也得到突飞猛进的提高,千万吨矿井和好几百万吨的单面越来越不鲜见,这些都要归功于煤矿开采技术水平和装备水平的支撑下面本文就就这些问题进行简要的探讨和分析。
关键词:煤矿;综采工作面;设备;安装;回撤工作
引言:
随着科技的不断进步和发展煤炭的开采工艺也发生了根本性的变化。一种新技术、新装备的综合机械化采煤技术出现了。由于综采技术的发展带动了综采等相应的技术行业的产生和发展。笔者一直在煤矿从事机电工作,特别是对7.2米大采高综采设备矿压观测与顶板管理工作有所感触,下面就煤炭行业的综采设备安装谈一谈本人的一点经验和看法。
1综采工作面设备安装及回撤工作
综采设备安装工作如果从小的范围讲,其是将矿井开采过程中所需要的液压支架、运输机、采煤机、液化泵等生产过程中所需要的机电设备进行安装和撤除。而从大的范围来讲,综采设备安装工作则是矿井开采过程中,综采工作面安装及回撤中所需要进行的井巷工程及机电设备安装等施工过程。其不仅包括小范围内综采设备的安装内容,同时还包括工作面的刷扩、输助运输巷道的修护及开掘吊装硐室等。
2综采工作面设备安装回撤的方式及其利弊
当前综采工作面设备安装回撤的方式一般有两种,设备回撤后先升井再入井安装或者是设备在井下撤回之后再直接安装。
2.1综采工作面设备升井检修后安装的优势和弊端
优势:(1)可以提高设备使用质量,降低安全风险。(2)井下检修比较危险,设备升入地面检修,可以保障检修的安全。(3)升井检修过程具有充足的时间,因此可以将设备进行完全拆卸,更容易发现问题,及时恢复设备性能。(4)可以提高设备的检修质量,尤其是入场检修,可以有较多的技术人员参与测试。弊端:(1)需要增加一定的运输费用,成本增加。(2)增加了检修费用。设备升井之后,工厂和单位间存在一定的距离,为了保障检修质量,有些配件使用的不够充分,容易造成资源浪费。(3)如果没有合理的安排运输,容易导致与运料冲突。
2.2综采工作面设备在井下回撤直接安装的优势和弊端
优势:(1)节省回撤以及安装前全套设备的往返运输费用。(2)避免一些零件未到使用寿命就被更换。在工厂检修过程中,全面检修会拆卸大部分配件。(3)一些设备可移装到另外的工作面继续使用。弊端:(1)无法保障检修的质量。井下检修无法实现解体,只能解决目前显示的问题。如果后期出现问题,会影响正常生产。(2)井下装卸量比较大,而且安装工作面的顺序和回撤工艺顺序相反,一些设备在井下需要存放较长时间,占用巷道空间,带来工作不便。(3)如果安装和回撤工作同时开展,需要更多的人和设备。(4)搬家倒面时间长,无法保证生产的连续性。
3我国综采工作面设备安装及回撤工作现状分析
3.1安装和回撤的环境比较恶劣
煤矿井下的环境本来就不好,而回撤安装的第一现场一搬都是在巷道的底板进行,且通常巷道还是倾斜的,这就给回撤安装带来了不利条件,因此这也是综采设备的回撤安装成为矿井安全生产薄弱环节的一个重要原因。对于在倾斜的巷道操作回撤和安装时往往都要采取防滑固定措旌,这也就意味着要增加工作量和对人员安全的不可靠性,设备的大型化导致一旦发生翻倒必会对工作人员产生很大的安全威胁,带来各方面的损失。甚至会导致或是影响其它机电设备的损毁或是失保失爆的坏情况,这样对安全回撤安装的进程影响就更大了。因此,对于倾斜的工作场所要采取相应的防滑并严格落实;在巷道上端布置绞车、铺人行台阶和优化运输的车辆等等;对于煤层倾角在四十度以上的煤层在工作面修道之时,要在轨道上的一定距离间循环使用3到4根钢丝,使其与原有的拱形支架牢固好;对于回撤安装时遇到的粉尘问题可以采取预先洒水来解决,最好让专人来洒水以便掌握好力度,不至于作业场所湿滑的境况。
3.2机械工具比较落后
现如今,综采工作面的机电设备已经更新了好几代,吨位从一开始的较小发展到今天的大功率,功率也亦如此。但是配套的安装回撤的操作工具的更新和改进基本上就是0,没有什么的变化,完全不满足生产力的要求。操作工具的小型化(小扳手、小绞车、小千斤顶、小螺丝刀等),不够专业严重阻碍了安全高效安装回撤,就以必须的安装回撤中的绞车来讲,其并没有跟随机电设备的更新换代而更新换代,而在这个时候综采机电设备中的刮板运输机的功率已经从最初的两百不到增加到现如今的超过一千千瓦,这种现象是严重不适宜的。对此,煤矿企业应积极与相关的企业和科研院所合作,进行研发和创新,同时鼓励现场的一线熟练师傅们进行创新并给与支持。如研发专门的回撤安装工具,用大功率的绞车取代功率较小的绞车,对原有工具进行适当的改进等。
3.3作业空间狭窄,安装和回撤条件经常变化
回撤安装基本都是在井下完成操作的,而井下的空间狭小是显而易知的,而回撤安装的基本都是一些大型的机电设备,因此作业空间的狭小给安全回撤和安装带来极为不利的安全隐患。空间的狭小最终会直接导致机电设备的回撤安装困难,增加了回撤安装的工期,且空间狭小,工作时大型机电设备容易伤人,带来安全的隐患,增加了安全回撤和安装的难度。对此可以采取可靠的措施增加操作的空间,如尽量扩大工作空间的宽度和高度以保证有足够的操作空间;将某些要拆卸的设备可以移挪到一个支护条件较好的区域进行二次拆卸,以便原地留有空间进行其它的拆卸和安装,同时安排好两地同时协调进行拆卸和安装,以便节省时间,提高工作效率,增加安全可靠性。另外回撤和安装由于每次所处的位置是不一样的,所以回撤和安装的条件必然是不相同的,是处于一个动态的变化的过程中的。据统计数据来看,现在一个综采工作面的回撤安装周期通常是一个半月到两个月之间,因而在此之间,由于地应力的变化导致回撤安装的条件也在不断变化,这对于回撤安装是极其不利的。在此期间给一通三防也带来管理上的不便利。针对此,综采机电设备的回撤安装期间内,可以采取局部特殊加固的措施来保证安全回撤和安装,同时加强监测监控,动态监护动态加固同步进行。
4安全高效的做好煤矿综采工作面设备安装及回撤工作
为了使综采工作面设备的安装回撤安全高效,需要加大对新的配套的安装回撤操作设备的研发创新的投入和加快对现有安装回撤操作设备的升级,改善安装回撤的操作环境,增加安装回撤的操作空间,及时观察每次安装回撤的异同点。具体的安装回撤需要做到如下所述。
4.1做好前期准备工作
综采工作面设备的安装需要做好前期的准备工作,需要在地面上进行组装及调试后才能下井进行综采工作面设备的安装工作。这样有效的避免了在井下安装过程中所可能导致的故障发生,避免了人力、物力的损耗。同时在组装及调试后还要做好井下安装的计划,对其安装过程中所可能用到的器具、配件等进行精心的准备,同时还要根据设备机组安装的顺序进行拆卸,并对其进行编号,安排好设备人井的先后顺序。对于进行综采工作面安装的工作人员,需要在安装开始进行必要的岗前培训工作,充分的熟悉安装的流程、技术、设备的性能、安装时注意事项,同时还要能够进行简单的事故处理。另外,还要保证巷道内的各类参数都能够满足综采工作面安装和回撤的运输要求,对运输线路进行检查,确保其轨道及曲率半径都能满足运输的要求,还在确保各项装置都齐全有效,使其能够确保综采设备安装回撤的要求。
4.2做好综采工作面设备的安装工作
综采工作面的机电安全高效安装常见的有三种:(1)首先安装液压支架,再依次安装刮板输送机、采煤机、转载机、伸缩式带式输送机、电气设备安装和其它的设备。此种安全高效安装的优缺点有:①拥有较小的开切眼;②液压支架的安装和扩大切眼断面可同时进行;③顶板维护较困难,液压支架的始安装较麻烦;④掘进工作与安装工作同时进行,工序复杂,协调有一定难度。但是这种安装工序特别适合用于顶板不好易于破碎的煤层的开采的综采面的机电安装。(2)首先安装采面运输机,然后依次安装:转载机、伸缩式胶带输送机、采煤机、支架。此种安全高效安装的优缺点:①首先安装运输机后支架的安装和定位大大方便;②支架调整定位和支护的工作量大大增加,若是大功率的采煤运输机其在此种安装方式下推荐和支护的难度就更大了;③此种安装工艺也是特别的适合顶板易破碎支护比较困难的综采工作面。(3)首先安装工作面运输机,然后依次安装:采煤机、支架、转载机、伸缩式输送机、泵站、电气设备和其它一些设备。此种安全高效安装工艺的优缺点有:①组织施工简单易协调;②支架安装定位简单;③切眼拥有较大的尺寸;④支柱和棚子的安装替换工作繁琐;⑤此种安装工艺适合顶板岩性较好易于支护的顶板。此三种安全高效的安装工艺在目前来讲都是比较时新的,是普遍应用的安装方式,具体采用哪一种安装工艺应根据具体的矿井的地址条件对号入座,并科学的组织协调才能实现安全高效的安装。
4.3做好综采工作面设备的回撤工作
综采工作面设备回撤,常见的装载方式是:布置绞车装置,上车房利用台托运缓慢拉回柱绞车工作面,而后是支架的回撤。这种回撤的好处是流程简单,组织工作难度小,坏处是回撤速度较慢,绞车波及范围大,安全性尚待更好地提升。与此同时是上车房与回撤地点距离略大,回撤时绞车钢丝绳空钩头往返占用的工作量大,所占的时间长,最后是绞车波及范围大,工作面不可以平行作业影响工程施工进度,回撤工作面绞车布置要求高,要三台绞车并用:二十号支架摆台回撤绞车;四十五号支架供支架工作面装车用装车平台;六十号支架安装台装车用绞车,且工作面上车房安装台45kW回柱绞车用于支架装车运输工作工作面,一是用工作面回撤绞车开展支架回撤工作,通过六十号支架绞车和装车平台将支架装车,当工作面回撤点和绞车距符合绞车安全工作,将绞车与装车平台一起同向移动直至完成。这种处置方式的好处是高效率,坏处是回撤流程较繁复,组织工作难度较大,通常都要求管理层具备统筹工作,协调工作的能力。
4.4综采设备安装回撤的注意事项
(1)将安全贯彻到综采安装回撤的每一个环节。综采工作面的安装和回撤工作其工作量较大,作为大型设备的整体移动,对矿井将带来较大的影响,具有许多不可预见的危险,所以在做好各项安全保证措施,确保安装与回撤过程中人员、设备的安全眭,这不仅是综采安装及回撤工作的出发点,同时对于后期矿井开采的安全性也具有充分的保证。(2)需要注意改进安装拆卸工具。要注意了解工具的性能,最好可以研发或者是引进一些功率比较大的新型起吊工具和绞车。(3)准备充分,预案合理。准备工作做的好坏的是综采安装与回撤成功的关键所在,同时预案的合理性也对综采安装和回撤工作的开展具有极其关键的意义,因此进行综采安装和回撤工作开始之前,要做好充分的准备工作,不仅需要准备好工程施工过程中所城朵物品、配件及工具,同时还需要做好科学、合理的工程预案,确保工程的安全实施。(4)部门协调通畅。综采安装和回撤工作中,需要多个部门及多种工种之间的配合,这是一项综合性的、系统性的工作,所以需要确保各个环节的连贯性,这是保证安装和回撤工作顺利进行的基础。因为在安装与回撤进行过程中,任何一个环节疏忽都会给整个工程带来无法预计的损失,因此做好各部门之间的协调和沟能工作是至关重要的,在实际工作中,这项工作需要由专门的人员来进行,从而确保在综采安装与回撤工作中确保各部门及工种之间的协调和协作性,从而使工程得以顺利实施。
综合机械化采煤工作面是指用滚筒式采煤机或刨煤机、液压支架、可弯曲刮板输送机以及通讯、照明灯附属设备配套生产的工作面。综采实现了采煤的机械化,大大减轻了人工体力劳动,极大地提高了工作面的产量,工作效率也上升到了崭新的水平,把工作面密封成一个工作空间,极大提高了采煤的安全性,减少了人生伤亡事故的方式。综采工作面设备包括工作面和顺槽生产系统中的机械和电气设备。主要有液压支架、双滚筒采煤机、刮板输送机、端头支架、破碎机、桥式转载机、可伸缩胶带输送机、乳化液泵站、冷却灭尘泵、低压磁力起动器、移动变电站、高压防暴开关、综合保护装置以及通讯控制设备等。
5结束语
综采工作面的设备是矿井采煤生产最基本也是最重要生产工具,为了提高设备的利用率并降低生产成本,矿井的综采工作面设备多采用回收的方式加以循环利用,设备安装及回撤工作在矿井的生产中发挥了重要的作用。因此,应安全高效的做好煤矿综采工作面设备安装及回撤工作,利用最为合适的生产设备不断地改进工艺流程,强化员工的操作技巧,不断地改善设备的循环利用率,在实践操作中不断地积累经验,通过科学的手段,将综采工作面机电设备的安装与回撤过程中容易产生的问题及其冲突做好记录并在适当的条件下进行合理的分析,工作质量的提升来源于对实际工作的总结与分析,不断地改进综采工作面机电设备安装拆卸率,有效降低成本,有利于资源的优化配置,也有利于进一步改善煤矿开采的安全性与科学性。
参考文献:
[1]浅谈煤矿综采工作面设备快速安装方法[J].李舰.煤.2018(08)