淺談曉南礦綜采工作面　　

安拆設(shè)備及工藝的發(fā)展與創(chuàng)新 　 　

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曉南礦 ??? 馮青林 魯連喜 趙書遠(yuǎn)　　

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論文摘要： 本文主要論述曉南礦近年來本著減員提效、省工省力、安全可靠的原則，大力發(fā)展科技創(chuàng)新，對(duì)安拆工藝進(jìn)行整體優(yōu)化革新。針對(duì)原有安拆工藝及設(shè)備的不足之處，通過布置集中安拆硐室、提升絞車功率，提高設(shè)備機(jī)械化程度等多方面努力，實(shí)現(xiàn)了液壓支架的整體安裝拆除工藝，提升了安拆工藝的機(jī)械化程度，減少了安拆工程的人員及材料投入，同時(shí)減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了操作難度及危險(xiǎn)系數(shù)，并在取得現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，對(duì)安拆工藝的未來發(fā)展進(jìn)行一些設(shè)想。 　 　

關(guān)鍵詞： 安拆工藝? 集中安拆硐室 安拆機(jī)械化　　

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1 、曉南礦原有安拆工藝的不足之處　　

曉南礦1980年9月28日正式建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬噸/年。1985年11月29日開始改擴(kuò)建，1990年核定生產(chǎn)能力為150萬噸/年，現(xiàn)在核定生產(chǎn)能力為210萬噸/年。近年來，受礦井資源枯竭、地質(zhì)條件復(fù)雜化影響，綜采工作面布置規(guī)模逐漸變小、產(chǎn)量低，為保證生產(chǎn)能力，勢(shì)必增加綜采工作面回采個(gè)數(shù)，導(dǎo)致安拆工程數(shù)量增多、工期緊張，安拆工程的安全高效完成是保證正常生產(chǎn)接續(xù)的重要一環(huán)。自1984年投入使用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備以后，綜采工作面的安拆工藝、設(shè)備逐步形成了整套的可行模式，但在工藝及設(shè)備上也存在諸多不足之處。　　

（1）采面安拆硐室布置頻繁。每個(gè)安拆工程都需布置一次安拆硐室，造成巷道施工量增大，并且現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件各異，并不能保證每個(gè)安拆硐室的作業(yè)環(huán)境、空間都相對(duì)良好。　　

（2）綜機(jī)設(shè)備調(diào)運(yùn)工作量較大。由于曉南礦設(shè)備提升受罐籠尺寸限制，只能將綜機(jī)設(shè)備盡可能分解，降低單件的尺寸和重量，以占安拆最大比重的液壓支架為例，每組綜采液壓支架通常需要分解成4車，井下運(yùn)輸工作量很大，同時(shí)也造成了調(diào)運(yùn)危險(xiǎn)發(fā)生的幾率提升。　　

（3）慢速絞車、手動(dòng)葫蘆作為支架、三機(jī)等安拆的主要設(shè)備，在使用過程中風(fēng)險(xiǎn)較高。雖然在現(xiàn)場(chǎng)都有嚴(yán)格的管控措施，但由于慢速絞車牽引、手動(dòng)葫蘆起吊操作不當(dāng)引發(fā)的傷人事故也時(shí)有發(fā)生。　　

（4）起吊間支架分解、安裝的勞動(dòng)強(qiáng)度大，占用人數(shù)多。原有利用手動(dòng)葫蘆時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度大，風(fēng)險(xiǎn)性高，后改為液壓起吊盤后，勞動(dòng)強(qiáng)度和風(fēng)險(xiǎn)性得到了減緩。　　

2 、安拆工藝、設(shè)備的革新　　

近年來曉南礦積極向外單位學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，自身也在深挖潛能，鼓勵(lì)創(chuàng)新，對(duì)安拆工藝進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化改革，同時(shí)著重引進(jìn)更先進(jìn)的安拆設(shè)備，本著減員提效、降低成本、減輕強(qiáng)度、提升安全的原則，不斷完善提高安拆工藝的機(jī)械化程度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和安全效益。　　

2.1 安拆工藝革新　　

2.1.1 布置集中安拆硐室，實(shí)現(xiàn)整組支架長(zhǎng)距離運(yùn)輸　　

隨著近幾年運(yùn)輸大巷和采區(qū)鐵道規(guī)格逐步加大，以往的15Kg/m的鐵道已全部淘汰，24Kg/m的鐵道正在被30Kg/m的鐵道所淘汰（主要運(yùn)輸大巷和采區(qū)準(zhǔn)備巷道已全部更換為30Kg/m的鐵道），采區(qū)輔助運(yùn)輸設(shè)備能力不斷加大，以往的JD-11.4絞車已全部淘汰，JD-25絞車也在陸續(xù)淘汰，JD-40和JY(S)-75等大功率絞車已大范圍使用。因此，支架遠(yuǎn)距離整體運(yùn)輸在技術(shù)上已經(jīng)可行。　　

安拆硐室集中布置分為兩種情況：一種是采區(qū)主要材料上山不能提升整體支架，原因是整體支架調(diào)運(yùn)單車噸位大，采區(qū)主要材料上山的提升絞車的功率不能滿足支架整體安全調(diào)運(yùn)。因此，如果支架整體調(diào)運(yùn)，需設(shè)置采區(qū)集中安拆硐室，安拆硐室一般布置在采區(qū)內(nèi)聯(lián)絡(luò)各采面的運(yùn)輸中巷內(nèi)。如圖1。　　

圖1 二水平南翼西采區(qū)集中安拆硐室布置平面示意圖　　

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

另一種是采區(qū)材料上山坡度小，運(yùn)輸距離相對(duì)較短，提升絞車的功率能滿足整體支架調(diào)運(yùn)，將集中安拆硐室布置在水平大巷的聯(lián)絡(luò)道內(nèi)，如圖2。　　

圖2? 二水平南翼東采區(qū)集中安拆峒室布置示意圖　　

　 　 　 　 　 　

通過利用綜采支架安拆硐室集中布置，實(shí)現(xiàn)液壓支架整組調(diào)運(yùn)，可以在多個(gè)工作面重復(fù)利用，減少安拆工程的資金投入，還能減少準(zhǔn)備工作的工程量，減少調(diào)運(yùn)工程量，同時(shí)加快了安拆工程的進(jìn)度以及安拆工程的安全系數(shù)。　　

2.1.2 實(shí)現(xiàn)無坑木拆除工藝　　

在原有設(shè)備基礎(chǔ)上，曉南礦通過對(duì)工藝、設(shè)備的革新，首次在西三421工作面實(shí)現(xiàn)了綜采工作面機(jī)械化無坑木拆除。首先利用自制液壓拆除平臺(tái)、配合三組掩護(hù)支架、實(shí)現(xiàn)了支架、平臺(tái)的邁步自移，提高了頂板支護(hù)強(qiáng)度，減少三角區(qū)空頂面積，然后利用單體鉸接梁聯(lián)合支護(hù)方式支護(hù)三角區(qū)，取替圓木支護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化拆除工藝和無坑木拆除，減輕了大量勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了安全系數(shù)。在借鑒西三421的成功經(jīng)驗(yàn)后，在南東1415工作面實(shí)現(xiàn)了刨煤工作面的無坑木拆除。　　

2.2 安拆設(shè)備的引進(jìn)更新　　

2.2.1 研發(fā)自制液壓拆除平臺(tái)　　

支架拆除平臺(tái)共分為三部分，分別為回撤支架部、伸縮部、起吊部，回撤支架部用于液壓支架的抽出及抹轉(zhuǎn)，伸縮部用于連接、推移起吊部，起吊部用于支架的裝車，如圖3所示。　　

液壓拆除平臺(tái)的工藝流程如下： 　 　

⑴ 待撤支架通過推拉缸作用自移到拆除平臺(tái)上，在拆除平臺(tái)的轉(zhuǎn)向部完成轉(zhuǎn)向； 　 　

⑵ 通過回柱絞車將支架牽引到拆除平臺(tái)的起吊部； 　 　

⑶調(diào)節(jié)拆除平臺(tái)的伸縮部，使拆除平臺(tái)的轉(zhuǎn)向部和下一個(gè)被拆除的支架對(duì)好位置，且起吊部和轉(zhuǎn)向部保持合適的距離； 　 　

⑷ 同時(shí)進(jìn)行拆除平臺(tái)起吊部支架的起吊和下一組支架的拆除，起吊合適高度后，牽引平車到位，降落支架，將支架和平車固定牢固后，完成裝車。 　 　

圖3 液壓拆除平臺(tái)平面示意圖　　

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液壓拆除平臺(tái)與以往使用的簡(jiǎn)易拆除平臺(tái)相比，可以實(shí)現(xiàn)支架抽出、裝車等同步進(jìn)行，提升了工作效率；同時(shí)，利用液壓缸取代了慢速絞車，遠(yuǎn)程控制進(jìn)行支架撤出、抹轉(zhuǎn)等工序，具有操作簡(jiǎn)單、安全性高、勞動(dòng)強(qiáng)度低的優(yōu)越性。并且，使用后可將掩護(hù)支架的數(shù)量擴(kuò)展到三組，對(duì)于上幫及三角區(qū)的頂板管理起到了積極作用。　　

2.2.2 引進(jìn)液壓安裝叉車、自制加工四角道　　

在N1-1405工作面首次采用液壓安裝叉車，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)整組支架在切眼內(nèi)裝、卸，與四角道配合使用，取得了良好效果。在切眼與順槽交岔點(diǎn)鋪設(shè)四角道，工作面內(nèi)的液壓叉車在四角道處接車，通過絞車牽引，利用自身液壓缸實(shí)現(xiàn)了液壓支架在工作面內(nèi)裝卸、抹轉(zhuǎn)。相較以往用慢速絞車裝卸、抹轉(zhuǎn)支架工藝，操作簡(jiǎn)單、安全性高，可節(jié)省大量工時(shí)。　　

2.2.3 引進(jìn)液壓吊裝機(jī)安裝中部槽　　

2013 年9月引進(jìn)的雙臂液壓吊裝機(jī)，該設(shè)備通過絞車牽引可在軌道上行走，主旋轉(zhuǎn)底座上鉸接2組起吊臂，可整體旋轉(zhuǎn)280°，單臂可旋轉(zhuǎn)60°，方便吊取不同位置的工件，工作范圍大。在N1-1405拆除工作面首次使用，該設(shè)備可同時(shí)起吊、調(diào)整重件，相較手動(dòng)葫蘆的操作模式，更便捷、省力，并且遠(yuǎn)程操作，使起吊作業(yè)的安全性得到極大提高。　　

2.2.4 自制加工液壓拔銷器裝置　　

液壓支架拆除在起吊間內(nèi)分解時(shí)需至少抽出6個(gè)橫銷，按照以往的拔銷工藝，在調(diào)正銷孔方位后，使用起重機(jī)拽出或?qū)Ｓ霉ぞ咦矒?，這種人工操作模式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗時(shí)長(zhǎng)，成為拆除支架工程的一個(gè)瓶頸。為此，曉南礦自制加工了液壓缸拔銷器及其起吊裝置，利用拔銷器取代了人工拔銷方式，并利用液壓缸起吊裝置實(shí)現(xiàn)了拔銷器的起吊、平移，實(shí)現(xiàn)了拔銷工藝的機(jī)械化和遠(yuǎn)程控制，增大了安全系數(shù)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)提升拆除工程的整體進(jìn)度起到了積極作用。　　

3 、曉南礦安拆工藝發(fā)展的展望　　

曉南礦在幾年來在安拆工藝上取得長(zhǎng)足進(jìn)步的基礎(chǔ)上并未止步不前，對(duì)安拆工藝水平的提升還在積極探索、力爭(zhēng)完善，對(duì)安拆工藝的發(fā)展進(jìn)行良好的展望。　　

3.1 集中安拆硐室安裝電動(dòng)葫蘆取代液壓起吊盤　　

現(xiàn)有集中安拆硐室使用液壓起吊盤對(duì)支架進(jìn)行分解組裝，液壓起吊盤在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)一些不足之處，其中由于吊環(huán)自身重量較輕，液壓缸伸出后需要人工拉拽，比較費(fèi)力；吊環(huán)與液壓缸聯(lián)接的鋼絲繩和滑輪由于磨損，如檢查不細(xì)，對(duì)于支架起吊也存在一定的危險(xiǎn)；使用液壓閥組控制整個(gè)工藝流程，操作者必須熟練掌握方可避免發(fā)生誤操作，提升了操作的難度。為此，在借鑒其他單位的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)后，曉南礦在2018年計(jì)劃引進(jìn)電動(dòng)葫蘆改造成支架起吊裝置，用于支架的分解、組裝，提高支架安拆的機(jī)械化程度，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且使用遙控器進(jìn)行操作，相對(duì)簡(jiǎn)單便捷，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度和難度。　　

3.2 刨煤工作面拆除三角區(qū)增設(shè)掩護(hù)架　　

刨煤機(jī)工作面通常使用兩組掩護(hù)架與拆除平臺(tái)搭配，該模式下三角區(qū)沒有效支護(hù)設(shè)備，采取打設(shè)單體或圓木的方式進(jìn)行維護(hù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)料，對(duì)三角區(qū)的頂板維護(hù)強(qiáng)度也不充分。為此，曉南礦計(jì)劃將自制一套掩護(hù)支架，用于三角區(qū)的頂板維護(hù)，相對(duì)單體及圓木的方式更加可靠，同時(shí)也提升了三角區(qū)維護(hù)的機(jī)械化程度。為其他單位提供寶貴的可借鑒經(jīng)驗(yàn)　　

4 、結(jié)語　　

曉南礦近年來本著減員提效、省工省力、安全可靠的原則，大力發(fā)展科技創(chuàng)新，對(duì)安拆工藝進(jìn)行整體優(yōu)化革新。針對(duì)原有安拆工藝及設(shè)備的不足之處，通過布置集中安拆硐室、提升絞車功率，提高設(shè)備機(jī)械化程度等多方面努力，實(shí)現(xiàn)了液壓支架的整體安裝拆除工藝，提升了安拆工藝的機(jī)械化程度，減少了安拆工程的人員及材料投入，同時(shí)減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了操作難度及危險(xiǎn)系數(shù)。在取得現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上，對(duì)安拆工藝的進(jìn)一步發(fā)展提出設(shè)想，利用在安拆硐室布置電動(dòng)葫蘆取代液壓起吊盤、在刨煤機(jī)拆除工作面三角區(qū)增設(shè)掩護(hù)支架等方案，提升安拆工藝的效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，確保安拆工程安全高效的完成，保證曉南礦正常生產(chǎn)接續(xù)。　　

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作者簡(jiǎn)介： 馮青林（1974-）， 男，工程師。1995年畢業(yè)于遼寧省阜新煤炭工業(yè)學(xué)校礦山測(cè)量專業(yè)，現(xiàn)任曉南礦掘進(jìn)副礦長(zhǎng)。聯(lián)系電話：15941050987。　　

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