综掘巷道设备快速安装工艺分析
2021-06-29郭超
郭 超
(山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿,山西 吕梁 033102)
引言
随着煤矿机械化水平不断提高,煤矿采掘工作面机械设备代替了传统人工作业方式,特别是巷道掘进过程中机械化设备充分发挥了安全高效掘进作用,传统巷道采用的炮掘施工工艺,不仅掘进效率低,工序繁琐,而且施工过程中安全系数相对较低,随着开采工艺的发展,现在越来越多的煤矿采用大断面巷道综掘工艺对巷道进行开采,但是在实际应用中,由于掘进巷道机械化设备数量相对较多,设备高质量安装是巷道后期安全快速掘进的重要保障。
1 方山店坪煤矿2061巷概况
山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿2061巷位于+830 m水平二采区东翼,巷道东至井田边界,南为吕梁环城高速保护煤柱,西为+830 m水平系统大巷,北与9-204工作面采空区相邻。工作面上部为实体煤,主要可采煤层为5号煤层,5号煤层距9号煤层55~64 m。
2061巷设计长度为1 724 m,巷道设计断面规格为4.5 m×3.1 m,巷道掘进煤层为9号煤层,平均厚度为煤层厚度较稳定,工作面揭露煤层厚度为2.7~3.4 m,均厚3.1 m,2061巷从开口到1 190 m煤层厚度从2.6 m逐渐变厚为3.3 m,从1 190 m到1 690 m煤厚从3.3 m逐渐变薄为2.8 m,从1 690 m到切巷煤层逐渐变厚至2.9 m。
方山店坪煤矿在2061巷采用综合机械化掘进工艺,巷道掘进期间在距巷口20 m新鲜风流中安装两台FBDNO.5.5型局部通风机,风机功率为55 kW,巷道掘进期间该矿设计安装三部SSJ-1000型带式输送机联合出煤,工作面采用EBZ260型掘进机进行掘进,由于巷道内安装设备种类及数量较多,为了保证巷道后期安全快速掘进,降低巷道设备故障率,决定对巷道内设备采用一套安全快速安装工艺[1-2]。
2 综掘设备快速安装工艺
2.1 局部通风机的安装
1)风机在入井前必须在地面采用同等级电压进行风机运转试验,保证主副风机运转正常,同时检测风机内各个配件是否齐全。
2)风机进入井下后安装在距2061巷口15~25 m范围内,且安装在新鲜风流中,风机安装时采用专用变压器、专用电路,主、副风机分别安装在变电所的不同变压器中,电缆型号必须符合设计要求。
3)风机若安装在主大巷中如辅运巷、皮带巷等,应采用起重将其吊挂在顶板中,每台风机采用8根起重进行吊挂,风机吊挂后保证不影响大巷行车、行人为宜。
4)风机安装后采用直径为1.0 m柔性风筒将风流引入工作面内,并对风筒安装风量传感器,对风机开关安装断路器等各类保护,保证风机实现“三闭锁”作用。
2.2 带式输送机的安装
带式输送机在安装前必须检查输送机各个配件是否齐全,各类保护是否动作灵敏可靠,带式输送机安装时按机头→机身→机尾的顺序依次进行安装,具体安装工序如下:
1)输送机机头安装:第一,首先将机头底座采用地锚将其安装在指定位置,底座必须安装在坚硬底板上,若发现底板松软、不平时必须进行硬化整平;第二,机头底座固定安装后将卸载滚筒支撑架与底座进行固定,并将卸载滚筒、卷带滚筒分别安装在支撑架上;第三,支撑架安装后依次对输送机减速机、电机进行安装,在进行电机、减速机安装时必须保证内部轴承、齿轮润滑到位,安装后对减速机注入适量机油;第四,电机、减速机安装后依次安装伸缩片、轨道、游动车以及小绞车,最后对输送机机头各类开关进行供电。
2)输送机机身安装:第一,首先将输送带平铺在巷道内,然后依次依次安装H架,H架每隔3.0 m安装一架,H架安装时必须保证架中心在同一条直线上;第二,H架安装后在H架两侧依次安装重梁,每根重梁长度为3.0 m,重梁与H架之间采用两根插销固定;第三,重梁安装后依次安装上托辊、下托辊,下托辊每隔3.0 m一组,且安装在H架上,上托辊每隔1.5 m一组且安装在重梁上;第四,所有托辊安装后,将输送带穿过滚筒以及托辊,并采用打卡机进行连接。
3)机尾安装:带式输送机机尾主要包括尾滚筒、过渡架、清带器等部分,过渡架数量需根据生产进行确定,一般为4~6组,每组长度为3.0 m,安装顺序为过渡架→尾滚筒→清带器,机尾安装后必须保证尾滚筒中心线与H架中线、卸载滚筒中线线重合。
2.3 转载机的安装
2061巷转载机共计分为四部分,主要包括转载机机尾、转载机机身、机头以及输送带,机尾长度为1.5 m,机尾与掘进机机尾采用定位销进行固定,机身共计4节,每节长度为3.0 m,机身间采用连接板以及插销进行固定,机头长度为1.5 m,机头处安装一个电滚筒,电滚筒采用电缆与掘进机电控箱连接。
2.4 掘进机安装
1)2061巷采用的是EBZ260型掘进机,掘进机电机功率为260 kW,掘进机主要由截割头、铲板、行走部、机载超前支护、电机、减速机、液压系统、刮板输送机、电气系统等部分组成。
2)掘进机在入井前由厂家对机身、电机、减速机、电控系统、液压系统以及行走部肩对接安装,安装后在地面进行供电试验,确定掘进机主系统运行正常。
3)掘进机在地面调试后采用多功能车将掘进机运送至巷道内,掘进机到位后对掘进机主要安装截割部、铲板等,在安装截割部时必须保证切割杆轴承与减速机轴承对接到位。
4)在安装铲板时必须保证铲板内液压马达安装到位,液压马达通过两根进、回油管与操控台三向阀连接,安装时保证油管安装到位,油管连接头紧固到位。
5)掘进机所有配件安装到位后采用高压电缆将掘进机与开关进行连接供电,掘进机采用专用1140V变压器供电,为了防止掘进机割煤期间挤压高压电缆,在掘进机尾部10~20 m处安装一个托缆装置[3-5]。
3 安装效果
截止2020年2月17日2061巷已掘进到位,通过对2061巷机电设备采取合理有效的快速安装工艺后,与2041巷掘进期间设备安装对比发现,2061巷设备安装周期缩短了8 h,巷道在后期掘进过程中设备故障率降低至4%以下,保证了巷道安全快速掘进,取得了显著应用成效。