大倾角复杂条件下工作面单轨吊运输快速安装

范永杰

摘 要：单轨吊系统在大量实践应用中已经证明了其所具备的的高效性、可靠性、安全性以及可维护性，给煤矿企业带来了显著地效益提升，解决了诸多以往留存的运输问题和隐患，实现了采区人员的机械化运输。相信随着我国煤炭产业的不断发展，单轨吊系统也将迎来新一轮的快速发展。针对硫磺沟煤矿（9-15）08工作面顺槽运输线路长，拐弯与斜巷并存，按照传统运输方式采用无极绳绞车与小绞车接力方式运输，运输环节多、占用设备及人员多;工作面切眼倾向长130m，倾角平均15°，切眼穿层施工，底板松软，顶板压力大，部分地点出现离层情况，采取注胶防灭火和支设木垛增加单体支护等措施加强支护，条件极其复杂，给工作面安全、高效安装带来极大困难。

关键词：单轨吊运输;大倾角;复杂条件;安装

前言

单轨吊车是近年来发展较快的一种矿业领域内使用的运输设备，尤其在煤矿井下的采区上、下山和工作面顺槽内，更是得到了广泛的应用，成为煤矿企业运输设备更新换代的首选技术。随着我国煤矿机械化的迅速发展和重型设备的大量使用，井下复杂环境的运输工作已经成为了煤矿企业迫切需要加强和改善的重要内容，而单轨吊车的出现则很好的解决了这一棘手问题。单轨吊运输系统根据设备和使用环境的差异，其运距一般在 1 至 2 公里之间，也出现过最长3 公里的实用系统;在运行速度方面，出于安全性的考虑，运输人员时的速度相对较低，一般为 1.5 至 2 米/秒，而在运送物料和重型设备时可达到 2 至 3 米/秒，在使用条件允许的情况下，部分场合甚至达到了 4.5 米/秒，运输效率显著提升。单轨吊车按牵引方式的不同可分为钢丝绳牵引和机车牵引两大类型，其中机车牵引又可分为柴油机车和蓄电池机车 2 种。

一、施工背景

硫磺沟煤矿（9-15）08工作面参数：两顺槽平均长度为1713.2m，里段走向长度835.5m，面倾向长130m，外段走向长度877.7m，面倾向长165m，煤层倾角21°～25°，平均23°。轨道顺槽运输线路长，拐弯与斜巷并存，按照传统运输方式采用无极绳绞车与小绞车接力方式运输，运输环节多、占用设备及人员多;切眼穿层施工，底板为软煤，顶板压力大，部分地点出现离层情况，采取注胶防灭火和支设木垛增加单体支护等措施加强支护，条件极其复杂，给工作面安装带来极大困难。针对现场实际，为实现安全高效快速安装，我们制定了运输总体方案。

首先，针对（9-15）08轨道顺槽实际，若采用传统运输方式，轨道顺槽内需采用两部JWB-90BJ型无极绳绞车接力运输，中部斜巷采用1部JH-20回柱绞车运输;运输环节多、占用设备及人员多。在掘进期间，我们经过多方调研论证，为对辅助运输系统进行优化、提高，实现连续直达的运输方式，决定首先在（9-15）08轨道顺槽使用单轨吊运输系统。安装期间使用2台DZ2200 3+2+3型柴油机单轨吊机车进行安装运输工作，设备根据实际采取轨运顺同时运输安装平行作业。安装期间，运输采取液压支架解体，副斜井采用JK-3×2.2A单绳缠绕式提升机运输，其最大提升重量为23t，针对工作面支架ZF14000/20/38型重量为40t，解体后底座（含4根立柱）为最重设备，其重量为18t，需对支架进行解体运输，解体部件分别为顶梁、底座、尾梁和掩护梁三部分，每组支架共装3车，运输至（9-15）08工作面轨顺，利用单轨吊吊运至轨顺组装硐室，组装完毕后利用滑板拖到安装位置安装。运顺设备利用1部JWB-90BJ型无极绳绞车运输，这样大大提高了运输效率，减少了人员及设备投入，安全高效。

二、切眼处具体方案

针对切眼穿层施工，底板松软，顶板压力大，部分地点出现离层情况，采取注胶防灭火和支设木垛增加单体支护等措施加强支护的复杂条件，对原前部运输机及支架的安装方案及工艺进行优化调整，铺设切眼内滑板（120m）时将滑板铺设在前部溜子道内，拐弯滑板和轨顺滑板（50m）正常铺设;优先在工作面倾向安装5组正常支架，目的是为了维护切眼内下沉严重区域的顶板，将掘进时切眼内施工的木垛撤除，为拖移后部运输机造好条件，我们研究制定了安装总体方案：

1.皮顺顺槽支架、转载机、破碎机、带式运输机设备由+735m车场经（9-15）08皮顺联络巷、（9-15）08皮顺运至（9-15）08皮顺安装位置后卸车、安装。

2.后部运输机由+735m车场经（9-15）08皮顺联络巷、（9-15）08皮顺运输至皮顺切眼口，在皮顺无极绳绞车尾轮车场卸车后使用绞车拖移到安装位置安装。

3.铺设切眼内滑板（120m）时将滑板铺设在前部溜子道内，拐弯滑板和轨顺滑板（50m）正常铺设;

4.单轨吊运输5组正常支架到轨顺组装硐室，组装完后用绞车将支架利用滑板拖至切眼内安装位置后安装到位，升起支架接实顶板;

5.切眼内5组倾向支架安装完毕后，轨顺方向利用单轨吊吊运至轨顺组装硐室，组装完毕后利用滑板拖到安装位置安装剩余支架和前部运输机;支架安装超前前部运输机溜槽4架左右，二者穿插进行，便于支架推移鱼口与前部运输机连接。

6.煤机由轨顺单轨吊运输至轨顺切眼口处，由绞车拖拐至切眼，在前部运输机靠近溜尾侧位置进行安装;

三、针对大倾角支架安装，我们采取了支架防歪预留方案

1.支架下放安装位置后，下切眼口信号把钩工给上切眼口前部和下切眼口前部绞车司机发出停车信号，待支架稳定后，将支架底座后头使用Ф26×92矿用圆环链连接在后溜槽上，将支架锁牢，然后支改影响支架安装的单体支柱。

2.将上切眼口前部绞车钩头使用Ф26×92矿用圆环链与支架前梁与顶梁铰接处相连。

3.信号把钩工联系上切眼口前部绞车司机慢慢松开绞车钩头，确认支架稳定后，解除支架拖移钢丝绳套，并用φ32mm绳套或φ26×92矿用链环将上切眼口中部绞车钩头拴在后立柱四连杆位置，然后把下切眼口后部绞车钩头经25t回头轮使用Ф26×92矿用圆环链矿用链环连在支架后侧底座箱销孔内，下切眼口后部绞车使用的回头轮生根在已安装支架尾梁千斤顶座上（第一组支架安装时，回头滑轮生根在端头支架顶梁），使用固定回头轮的索具选用Ф26×92矿用圆环链矿用圆环链或Ф36mm的钢丝绳套。

4.信号把钩工联系上切眼口前部、下切眼口前部、后部绞车司机同时协同作业，首先下切眼口前部绞车与下切眼口后部绞车配合支架调向，上切眼口中部绞车随时保证钢丝绳处于涨紧状态，对支架进行预留防倒。

5.当支架慢慢调整至与运输机垂直位置时，下切眼口后部绞车司机慢慢点动绞车，将支架调至需要的安装角度后，下切眼口前部绞车与下切眼口后部绞车配合将支架与已安支架靠紧，然后供液升架结实顶板。

6.调拖支架及升支架时，为防止支架歪倒，将上切眼口中部绞车钩头始终并保持紧绳状态。调拖支架时绞车司机听清信号，人员躲开绳道，支架歪倒、钢丝绳断绳、钩头脱钩、回头轮反弹波及区域，支架调整期间无关人员必须在指定安装地点的5组支架以外站位。

四、结语

通过以上措施的实施，切眼内设备安装施工用时20天，整体工作面安装用时42天完成设备安装调试，取得了良好效果，安全、高效完成了安装任务。

参考文献：

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