综采工作面快速搬家安装实践

张彦武

（山西省孝义市煤炭局， 山西 孝义 032300）

引言

在以往的综采作业面搬家倒面作业中多选用轨道平板车或蓄电池机车牵引无极绳的方法。这种搬家倒面方式不仅运输环节较多且操作复杂，作业安全系数偏低，一次搬家倒面作业不仅耗时长且效率低下，对矿井生产的有效衔接造成了严重阻碍。A矿针对这一不足，在立足矿井实际的基础上，通过长期研究考察，改为使用防爆型无轨胶轮车充当井下搬家倒面工具，通过合理的优化设计，使得井下运输系统得到了大幅简化，不仅运输效率获得大幅提升，而且有效降低了作业强度，为井下生产的连续开展提供了坚实保障。同时，由于无轨胶轮车运输成本较低，使得井下搬家倒面作业的运输成本大幅削减[1-3]。

1 工程概述

A矿1320回采面位于井下1300采区东部，为矿井大采高回采面，其北部为1321待采作业面。现阶段，1320回采面即将回采完毕，需要将回采设备搬家倒面至1321回采面，进行下阶段回采作业。1321回采面位于1320回采面北侧，西部为1300采区三条大巷，东部为下阶段采区。作业面设计长度1000 m，切眼长度150 m，煤层倾角-4°～3°，需掘设内外切眼、进风巷与副巷等几条巷道。开切眼内共布设采煤机与刮板运输机各一台，支架94个，支架使用后退式布设方式。表1和表2分别为各巷道设计参数与搬家倒面设备安装作业量参数。

2 设备运输与安装

此次搬家倒面运输方式采用“无轨胶轮车运输为主，轨道运输为辅”的方式，考虑到回采面巷道宽度、设备质量和底板倾角等影响要素，设计选用型号为WC40Y的无轨胶轮车充当运输工具。其长宽高尺寸分别为9500mm、3500mm和1580mm，车重26 t，最大载质量为40 t。胶轮车整体采用中央铰接式结构，运行动力由柴油机提供，其运行额定功率为220 kW，转速为2200 r/min，传动方式采用静液压传动，四轮驱动。运输作业时，内外最小转弯半径分别为2700mm和7000mm，离地间隙最小为300mm，最大爬坡度为14°[4-5]。

表1 各巷道设计参数表

表2 搬家倒面设备安装作业量

使用无轨胶轮车进行运输，其运输巷道必须满足其运行要求，这就需要对原巷道进行改造。具体内容包括：撤除1320运输巷与采区东回风巷交叉点和1400采区进风巷与1300采区东回风巷交叉点处的两座风桥，并设置拐角；在1320运输巷与东回风巷交叉处和1321副巷与开切眼交叉处设置胶轮车调头区，其拐角留设面积不得小于3.5 m×3.5 m；1321作业面开切眼掘设时，应提前30 m增宽开切眼断面1500mm，以确保为采煤机安装留设空间；更换3号支架与93号支架顶梁与掩护梁，并在1320运输巷与东回风巷交叉处提前布设支架组装平台并对前后巷道顶板进行改造。

此外为确保胶轮车安装的同时对胶带运输装置和各类管道进行同步安装作业，应当在下采区进风巷内布设绞车以满足胶带运输装置和各类管道的安装作业需求。具体为：在下采区进风巷入口区域布设型号为JYB-40的运输绞车1台，绞车采用锚杆锚固法进行固定；同时在进风巷700 m处布设调度绞车一台，型号为JD-2，同样使用锚杆锚固法进行固定，并与JYB-40运输绞车形成对拉。

3 作业面搬家倒面路线

液压支架搬家倒面路线：1320回采面→1320运输巷→东回风大巷→1321回采面副巷→1321回采面开切眼。

刮板运输机搬家倒面路线：1320回采面→1320运输巷→东回风大巷→1321回采面副巷→1321回采面开切眼。

采煤机搬家倒面路线：1320回采面→1320运输巷→东回风大巷→1321回采面副巷→1321回采面开切眼机头处。

搬家倒面作业示意图如图1所示。

图1 搬家倒面作业示意图

4 设备安装方案

4.1 方案1

液压支架安装顺序为：机头端部支架（3架）→过渡支架→中间支架（86架）→机尾端部支架（3架）。安装作业应待刮板运输装置完成安装后，通过自机头向机尾逐步后退的形式进行安装。

具体安装作业应当先对端头1号支架位置予以确定，随后将1号支架运至相应位置，并借助单体支柱完成安装校正，确保同刮板机头的有效对接后连接泵站进行供液，逐步升起支架。随后依照同样的方法依次安装剩余支架。各支架安装到位后应当对其护板、油缸及管路的状态进行及时检查，确保不存在损毁变形的现象。待所有支架安装完成后应当由专人对所有支架进行调架，确保其同溜槽垂直并处于同一直线[6-7]。

4.2 方案2

刮板运输装置安装顺序为：机头→过渡槽→中部槽→机尾架→减速器与电箱→穿链→通电试运行。在安装机头前应当对其安装位置进行平整清杂，安装后应当使用导链进行固定。机头安装完成后应当对后续溜槽进行依次安装直至机尾。其中机尾处的变线槽、过渡槽与尾架先不予安装，待所有支架完成安装后再行安装。尾架安装完成后，将长200 m，直径12.5mm的钢丝绳绕过链轮后穿入低槽并至机尾处同刮板链连接，通过人工拖拽的方式进行穿链作业，穿链完成后进行刮板安装，每七节链条安装刮板1节。

4.3 方案3

采煤机安装顺序为：左滚筒→左摇臂→左牵引部→电控箱→右牵引部→右摇臂→右滚筒→通电试运行。采煤机安装在开切眼内距离进风巷20 m处进行，安装前先在安装硐室将采煤机各组件依照从左往右的顺序排放，待液压支架安装至16号时停止支架安装，改用2根长55mm，直径18mm的起吊链连接支架与左滚筒及左摇臂，随后升起支架，移动牵引左滚筒和左采煤机同采煤机机身销孔对位固定。随后采用同样方法安装右滚筒与右摇臂，并在检查无误后依照规程进行通电试运行。

5 结语

A矿自2016年4月采用无轨胶轮车进行综采设备的搬家倒面作业以来，至2016年5月安全运行30 d，期间共运行600 km，将1320回采面刮板运输机、采煤机、支架和各回采附属设备全部安全运送至1321回采面。运行过程中，车辆状况始终良好，未出现任何安全故障，高效、高质地完成率综采面设备的快速搬家，为井下后期回采作业的有效衔接奠定了良好基础，提高了矿井回采作业效率，为矿井综合效益的提升提供了新的途径。