煤矿综采工作面机械设备类型多样、结构复杂、体积庞大,尤其搬家倒面过程中,破煤、装煤、运煤、支护设备都需要重新进行安装与调试,这就给安装调试质量提出了更加严格的要求,如果机械设备在运行时出现异常状况,不仅会引发一系列安全事故,并且,整个采煤生产进程也将受到严重影响。为此,煤矿企业需要探寻一种机械设备的高效安装技术,以切实改进安装质量,最大限度的降低设备运行风险。
1 煤矿综采工作面机械设备安装前的准备工作
1.1 液压支架的运输
液压支架作为井下综采设备的重要组成部分,主要是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物,其作用是保障井下作业人员的人身安全。但是,由于液压支架体积庞大,因此,在运输过程中需要克服重重困难,首先,应当确认最为优化的运输线路,以防止运输过程中出现支架坠落或者受损的情况,其次,应当考虑支架的运输成本,最大限度降低运输过程中发生费用。最后,为了提高运输效率,运输及装车人员需要对将液压支架分解,使其成为独立的单元,然后,将分解后的部件按照底座、立柱、顶梁、掩护梁的顺序装车,如图1所示。
图1:液压支架的运输单元及装车顺序
另外,由于井下巷道并不存在理想的平直度,一些区域常常出现较大的起伏,这就给运输工作增加了难度,比如运输平板车的车体底部在遇到凸起部位时,会与其发生碰撞,这就增加了支架受损的概率,为了避免这种情况的发生,运输人员应当事先对井下巷道的运输线路进行认真检查,并对凸凹不平的部位及时进行修整。与此同时,平板车的最大高度应当在2.7m以下,这样才能确保运输平板车顺利通过井下巷道。
1.2 切眼安装工艺
为了确保综采工作面机械设备的安装稳定性,在切眼过程中,需要利用锚杆、锚索以及单体液压支柱来增加切眼的牢固度,需要注意的是,发挥支护加固作用的活柱行程应当在100mm以上,并做好活柱的防倒措施。在放置运输机一侧的上方,需要设置专业的起吊锚杆,并事先预留出采煤机滚筒窝的位置。在进入切眼安装工序后,首先确定输送机的位置,当完成机头的安装任务后,即刻进入中部槽的安装工序,考虑到底链穿接的便捷性,安装人员可以利用直径为18.5mm的钢丝绳与中部槽封底板相连,然后再将底链与运输机进行穿接[1]。
2 煤矿综采工作面机械设备高效安装技术要点
2.1 事前认真研判,确认安装顺序
在安装煤矿综采面机械设备时,应当做好充足的事前准备工作,并由专业技术人员负责对安装过程中采用的工艺类型、安装步骤、机械设备种类予以确认,一般情况下,综采工作面机械设备的安装顺序是装载机、运输机、恒压泵站,然后再连接电缆线,进而为机械设备的正常运转提供基本的电力能源保障。当所需的机械设备安装完毕,应当及时进行通电试验,并对所有的在用设备的运行状态进行检查,如果发现设备运转存在异常情况,需要及时查找出问题与故障根源。煤矿综采工作面机械设备安装的关键点在于每一种设备的安装步骤是否正确,究其原因是由于综采面机械设备结构复杂、体积较大,因此,在安装之前,一整套设备实际上已经被拆解成为多个部件,当机械设备运至指定的工作界面以后,技术人员需要对设备重新进行组装。以输送机为例,在组装过程中,应当严格按照以下组装顺序进行:即机头、溜槽、刮板链、刮板、机尾,如果组装顺序错误,那么整个安装工作也将前功尽弃。
2.2 合理选择硐室位置
硐室是一种未直通地表出口,横断面较大而长度较短的水平坑道,硐室的主要作用是安装各种类型的机械设备或者存放各种材料与工具。如果硐室的位置选择错误,那么对综采面机械设备的安装与拆卸工作将产生诸多不利影响。比如硐室的位置与工作面的直线距离较远,其机械设备部件的运输距离也将增加,在这种情况下,便会延误设备的安装与使用时间,进而给作业效率造成严重影响。如果硐室的位置与工作面的直线距离较近,那么在安装机械设备时,硐室顶板被撑破的概率便会大幅增加。因此,在选择和确定硐室的位置时,应当遵循“便于设备安装拆卸、节省工时”的原则,事先制订一套硐室位置选择方案,正常情况下,硐室与切眼的距离间隔约30m左右,这一位置既可以给现场作业人员提供更加便利的安装条件,同时,也能够提高机械设备的安装效率。另外,在确定硐室规格时,应当根据井下煤壁的完整程序与液压支架的大小来决定,如果硐室规格较小,那么,在安装液压支架时,容易撑破硐室顶板,并且,作业人员在安装机械设备时的作业空间就会相对狭小,进而影响安装进度[2]。
2.3 支架安装技术要点
支架体量大,自重大,在安装过程中,应当突出支架的稳固性与安全性,首先,应当将底座固定,底座固定以后,需要及时对底座的稳固性进行验证,然后组装掩护梁与顶梁,当支架的整体结构组装完毕,可以将支架直接拉进综采工作面。其次,在支架进入工作面之后,技术人员可以利用绞车对支架的尺寸、位置等参数进行调整,通常情况下,绞车的数量以三台为宜,一台固定于上隅角的位置,另外两台布置在回风顺槽当中,在三台绞车的协同配合之下,可以对支架进行多向调节。在支架装卸过程中,需要借助一个大型的工作平台,保证平台面积与支架整体结构所占用面积相匹配,这样可以大幅提升支架的运输效率。装卸方法主要是利用绞车支架拉装卸车,然后将支架直接运送至工作平台当中,这时,出于对平台及平板车稳固性的考虑,可以利用绞车对平板车与平台进行加固,当支架被卸下以后,可以将平板车拉回。另外,支架的尾部应当延伸至采空区一侧,为了增强支架的稳定性,现场作业人员可以利用滑轮将支架后端与用于牵引绞车的绳索固定在一起,这时,可以随时对支架的位置与尺寸进行调整,确保支架和煤壁之间保持垂直状态。
2.4 机械设备试运行
当机械设备的安装工作结束以后,为了确保各类设备能够正常运转,技术人员需要对不同种类的设备进行通电试运行。首先接通电源,开启设备,当设备处于运行状态时,技术人员应对设备转速、噪声分贝、振动频率等技术参数进行观察,如果各项参数均处在正常范围内,则说明设备使用性能正常。以采煤机为例,如果运转状态正常,技术人员可以针对性的选择一个部位进行割煤试刀,并对试刀全过程予以记录,如果在试运行期间发现故障隐患,技术人员应当立即启动故障应急处理预案,并第一时间采取排障措施,以避免影响后续的生产进度。
结束语:
煤矿综采工作面机械设备安装技术对工作人员的专业技术水平提出了严格的要求,因此,煤矿企业应当定期组织开展内部培训活动,并通过集中培训、专家讲座、线上互动、外派学习等方式,来提升工作人员的专业技术水平与综合素养。另外,为了进一步增强机械设备安装的安全性,现场工作人员应当严格执行正确的操作规程,并根据作业现场的实际情况,制订一套针对性强、实效性好的设备安装方案,进而井下采煤工作的高效展开提供强大的动力保障。
参考文献:
[1]郭波.综采工作面机电设备安装工艺研究[J].机电工程技术,2020,49(06):40-41.
[2]刘超.浅谈煤矿综采工作面设备安装工序流程[J].内蒙古煤炭经济,2017(13):22-23+25.