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摘 要: 针对豫西三软不稳定煤层地质复杂、巷道压力大等特点,受副井井筒直径及提升容器尺寸限制,井下煤巷及采煤工作面所需U型钢、工字钢入井以及因巷道压力变形的U型钢梁、支腿等升井过程,无法通过提升容器快速、安全高效的提升,变形的U型钢、工字钢运至地面后因无法再利用成废料,对此,通过设计加工U型钢专用车辆、在井下投入使用防爆型整形机、锯床等措施,解决上述一系列问题。
关键词: 煤矿;金属支架;运输;处理
0 引言
郑煤集团金龙煤业公司位于豫西郑州矿区荥巩煤田内,设计年产量为0.45Mt/a,矿井采用单水平立井开采,所采二1煤属于三软不稳定煤层,地质复杂、巷道压力大。原煤通过主井2JK-3/15.23单绳缠绕式提升机运至地面;人员及物料升入井通过副井2JK-2.6/12.5单绳缠绕式提升机提升、副井井筒直径为5m、提升容器为GLG型单层单车罐笼(一宽一窄),罐笼内物件最大尺寸为2400mm×1500mm×1800mm(长×宽×高)。
井下正常生产需用U型钢、工字钢梁等金属支架入井及井下煤巷掘进头、采煤工作面因巷道压力大压变形的U型钢升井,都需要人员将罐笼顶盖打开、由人力将每根U型钢抬至罐笼内并固定牢固,既费时费力、又达不到安全高效,再者井下提至地面的变形金属支架无法再利用,成为废料。针对上述一系列问题,金龙煤业公司结合本矿实际情况,设计加工了U型钢升入井专用车辆、在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床。利用加工的专用车辆能够安全高效、低强度的将U型钢升入井,投入使用的压力整形机能够将井下变形的U型钢在不升井的情况下给予整形、修复,无法修复的用锯床进行截割(尺寸以满足能放入矿车内为准),有效地减轻了职工的劳动强度,缓解了副井提升紧张的现象,使副井核定提升能力得到提高,为企业节约了材料费用,真正达到了安全高效、节支降耗的目的。
1 主要技术方案论证与确定
1)在明确了副井升下U型钢、工字钢时靠人力操作劳动强度及工作量大、安全系数低的事实后,怎样能解决这一问题,成为重点工作,依据副井架结构、罐笼内尺寸,通过现场测量、绘制图纸,制定了多套方案,通过技术论证、性能对比,最后采用了在副井架上安装滑轮,利用棕绳、防爆蓄电池式电机车进行牵引,将U型钢、工字钢装在设计加工好的专用车辆内,取代了人力抬U型钢的现象,提高了现场作业安全系数,缩短了提升U型钢所用时间、节约了电耗,提高了副井提升效率,应用效果十分明显。
2)在当前煤炭销售形式疲软的背景下,怎样减少企业材料费用开支,做到节支降耗,成了企业首要考虑的问题,针对井下回收的变形U型钢运至地面后成为废料这一现象,通过对市场进行调研、考察,在井下投入使用了YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床,经过对变形U型钢的整形、修复、锯截,有效地节约了U型钢投入材料费用,节约了副井提升电能,达到了“修旧利废、节支降耗”的目的。
2 关键技术及创新点
1)针对升入井U型钢、工字钢高度超过了罐笼内容纳物件最大高度的情况,为避免通过人力将U型钢、工字钢抬进罐笼的高强度工作,根据罐笼内结构及尺寸,设计加工了U型钢、工字钢升入井专用车辆,当需要提升U型钢等时,由人力通过在副井架上安装的滑轮,用棕绳一端系牢U型钢,另一端通过电机车牵引,将U型钢装入专用车辆内,U型钢装完后,人力将车辆推进罐笼,运至井下,有效减轻了职工劳动强度和工作量,提高了作业安全系数及效率。
2)针对井下因巷道压力大而压变形的U型钢及支架,为避免升井后因不可利用变为废料,通过在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床,可以在井下直接对变形的U型钢、工字钢利用模具进行有目地的整形、修复;对于变形严重没有修复价值的U型钢,则利用锯床进行锯、截,每年节约U型钢投入费用600万元,缓解了副井紧张的提升局面,提高了核定提升能力。
3)针对井下U型钢不同型号、尺寸,对移动压力机进行改造,改造后的压力整形机配有矿车轮,可沿矿车轨道运动,机动灵活,并且可配备多种整形模具,将模具固定在液压整形头前端,来对槽钢、U型钢、道轨等进行有目的的整形,很好的满足了不同的需求。另外,整形压力更大,额定压力1200kN(120吨),最大设计能力1500kN(150吨)以上,取直、捏弯等操作更容易。
4)压力整形机加工安装设有滚轮,操作中推拉工件省力、方便,三人就可操作,效率是一般整形工具的十几倍。三人在8小时内可对百万吨级煤矿一月内产生的变形支架等完成整形。
3 主要研究内容及应用技术效果
1)由于生产所用金属支架无法通过提升容器正常装卸载,增强了职工的劳动强度和工作量,降低了作业安全系数和提升效率。根据副井架结构及罐笼内部尺寸,通过现场测量、计算,设计加工了金属支架专用车辆,只需利用轮滑、防爆蓄电池式电机车、棕绳进行牵引即可,使问题得到有效解决。
2)由于煤矿井下压力巨大,用于支护的槽钢、工字钢、顶梁等经常发生变形,如果变形较大后则会严重影响安全,如果撤换后不用的话,又造成了较大的浪费。
3)常规情况下是运至地面车间进行修复,由于受井型所限,金属支护材料的提升运输环节受到严重制约,改造后的移动压力整形机及移动锯床的组合使用,可实现井下就地对变形槽钢、工字钢、顶梁和道轨等进行整形及切割。通过大量的技术及市场调研,先后在井下投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机(共约17万元),并通过对模具进行改造,在井下对矿用U型钢、矿工钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明,U型等支护材料修复情况良好,材料费用及电耗节约明显,提升紧张局面得到缓解。
4 经济社会效益分析及对科技进步的意义
金龙煤业公司副井井筒直径为5米,大型设备、材料的入井非常困难,尤其是煤巷掘进支护所用U型钢的入井、升井全靠人力用最原始的方法搬运、出入罐笼,作业环境差,工作强度大,而且变形严重的U型钢、工字钢等运至地面后无法再次利用,存在的问题急需解决。
通过先后投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机(共约17万元,装备功率3kW),并通过对模具进行改造,在井下对矿用U型钢、工字钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明,U型钢、工字钢等支护材料修复情况良好。
另外还减少了地面整修车间建设及相关整形设备的购置,有效为企业节约了资金,减轻了职工劳动强度。
通过压力整形机及防爆锯床这两种设备的组合使用,从根本上解决了制约金龙煤业公司金属支架运输及修复困难的难题,实现了安全高效的生产目的,为矿井生产发展奠定良好基础。
5 推广应用的条件和前景
金龙煤业公司金属支架的运输及处理方式,适用于煤矿所采煤层巷道压力大、提升的容器尺寸无法满足正常装卸金属支架的要求,通过设计、加工U型钢专用车辆,利用棕绳、滑轮牵引,即可将U型钢、工字钢装进专用车内,操作简便、劳动强度及工作量小。
通过在井下投入使用防爆型卧式压力整形机及防爆锯床,有效地解决了因巷道压力大而变形的U型钢、工字钢运至地面后因无法再次利用而成为废料的问题,每年为企业节约了新材料的投入费用600万元,节约了副井提升电耗,缩短了提升金属支架的提升时间,提高了提升效率,具有很高的推广价值。
6 结论
在当前煤炭销售形式严峻背景下,郑煤集团金龙煤业公司本着“修旧利废、节支降耗”的目的,从最大程度减少生产成本、减轻职工劳动强度及工作量出发,以提高作业安全系数及工作效率为重点,通过设计加工金属支架专用车辆、在井下投入使用防爆卧式压力整形机及防爆锯床的措施,解决了制约该公司发展的一系列问题,从根本上利用设备的投入使用替代人力高强度操作,减轻了职工劳动强度和工作量,为企业节约了电能和材料费用的投入,收到了明显的效果
关键词: 煤矿;金属支架;运输;处理
0 引言
郑煤集团金龙煤业公司位于豫西郑州矿区荥巩煤田内,设计年产量为0.45Mt/a,矿井采用单水平立井开采,所采二1煤属于三软不稳定煤层,地质复杂、巷道压力大。原煤通过主井2JK-3/15.23单绳缠绕式提升机运至地面;人员及物料升入井通过副井2JK-2.6/12.5单绳缠绕式提升机提升、副井井筒直径为5m、提升容器为GLG型单层单车罐笼(一宽一窄),罐笼内物件最大尺寸为2400mm×1500mm×1800mm(长×宽×高)。
井下正常生产需用U型钢、工字钢梁等金属支架入井及井下煤巷掘进头、采煤工作面因巷道压力大压变形的U型钢升井,都需要人员将罐笼顶盖打开、由人力将每根U型钢抬至罐笼内并固定牢固,既费时费力、又达不到安全高效,再者井下提至地面的变形金属支架无法再利用,成为废料。针对上述一系列问题,金龙煤业公司结合本矿实际情况,设计加工了U型钢升入井专用车辆、在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床。利用加工的专用车辆能够安全高效、低强度的将U型钢升入井,投入使用的压力整形机能够将井下变形的U型钢在不升井的情况下给予整形、修复,无法修复的用锯床进行截割(尺寸以满足能放入矿车内为准),有效地减轻了职工的劳动强度,缓解了副井提升紧张的现象,使副井核定提升能力得到提高,为企业节约了材料费用,真正达到了安全高效、节支降耗的目的。
1 主要技术方案论证与确定
1)在明确了副井升下U型钢、工字钢时靠人力操作劳动强度及工作量大、安全系数低的事实后,怎样能解决这一问题,成为重点工作,依据副井架结构、罐笼内尺寸,通过现场测量、绘制图纸,制定了多套方案,通过技术论证、性能对比,最后采用了在副井架上安装滑轮,利用棕绳、防爆蓄电池式电机车进行牵引,将U型钢、工字钢装在设计加工好的专用车辆内,取代了人力抬U型钢的现象,提高了现场作业安全系数,缩短了提升U型钢所用时间、节约了电耗,提高了副井提升效率,应用效果十分明显。
2)在当前煤炭销售形式疲软的背景下,怎样减少企业材料费用开支,做到节支降耗,成了企业首要考虑的问题,针对井下回收的变形U型钢运至地面后成为废料这一现象,通过对市场进行调研、考察,在井下投入使用了YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床,经过对变形U型钢的整形、修复、锯截,有效地节约了U型钢投入材料费用,节约了副井提升电能,达到了“修旧利废、节支降耗”的目的。
2 关键技术及创新点
1)针对升入井U型钢、工字钢高度超过了罐笼内容纳物件最大高度的情况,为避免通过人力将U型钢、工字钢抬进罐笼的高强度工作,根据罐笼内结构及尺寸,设计加工了U型钢、工字钢升入井专用车辆,当需要提升U型钢等时,由人力通过在副井架上安装的滑轮,用棕绳一端系牢U型钢,另一端通过电机车牵引,将U型钢装入专用车辆内,U型钢装完后,人力将车辆推进罐笼,运至井下,有效减轻了职工劳动强度和工作量,提高了作业安全系数及效率。
2)针对井下因巷道压力大而压变形的U型钢及支架,为避免升井后因不可利用变为废料,通过在井下投入使用YZW-B型防爆卧式压力整形机及防爆锯床,可以在井下直接对变形的U型钢、工字钢利用模具进行有目地的整形、修复;对于变形严重没有修复价值的U型钢,则利用锯床进行锯、截,每年节约U型钢投入费用600万元,缓解了副井紧张的提升局面,提高了核定提升能力。
3)针对井下U型钢不同型号、尺寸,对移动压力机进行改造,改造后的压力整形机配有矿车轮,可沿矿车轨道运动,机动灵活,并且可配备多种整形模具,将模具固定在液压整形头前端,来对槽钢、U型钢、道轨等进行有目的的整形,很好的满足了不同的需求。另外,整形压力更大,额定压力1200kN(120吨),最大设计能力1500kN(150吨)以上,取直、捏弯等操作更容易。
4)压力整形机加工安装设有滚轮,操作中推拉工件省力、方便,三人就可操作,效率是一般整形工具的十几倍。三人在8小时内可对百万吨级煤矿一月内产生的变形支架等完成整形。
3 主要研究内容及应用技术效果
1)由于生产所用金属支架无法通过提升容器正常装卸载,增强了职工的劳动强度和工作量,降低了作业安全系数和提升效率。根据副井架结构及罐笼内部尺寸,通过现场测量、计算,设计加工了金属支架专用车辆,只需利用轮滑、防爆蓄电池式电机车、棕绳进行牵引即可,使问题得到有效解决。
2)由于煤矿井下压力巨大,用于支护的槽钢、工字钢、顶梁等经常发生变形,如果变形较大后则会严重影响安全,如果撤换后不用的话,又造成了较大的浪费。
3)常规情况下是运至地面车间进行修复,由于受井型所限,金属支护材料的提升运输环节受到严重制约,改造后的移动压力整形机及移动锯床的组合使用,可实现井下就地对变形槽钢、工字钢、顶梁和道轨等进行整形及切割。通过大量的技术及市场调研,先后在井下投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机(共约17万元),并通过对模具进行改造,在井下对矿用U型钢、矿工钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明,U型等支护材料修复情况良好,材料费用及电耗节约明显,提升紧张局面得到缓解。
4 经济社会效益分析及对科技进步的意义
金龙煤业公司副井井筒直径为5米,大型设备、材料的入井非常困难,尤其是煤巷掘进支护所用U型钢的入井、升井全靠人力用最原始的方法搬运、出入罐笼,作业环境差,工作强度大,而且变形严重的U型钢、工字钢等运至地面后无法再次利用,存在的问题急需解决。
通过先后投入了两台YZW-B型防爆卧式压力整形机(共约17万元,装备功率3kW),并通过对模具进行改造,在井下对矿用U型钢、工字钢等材料进行修复、整形。通过大量的试验表明,U型钢、工字钢等支护材料修复情况良好。
另外还减少了地面整修车间建设及相关整形设备的购置,有效为企业节约了资金,减轻了职工劳动强度。
通过压力整形机及防爆锯床这两种设备的组合使用,从根本上解决了制约金龙煤业公司金属支架运输及修复困难的难题,实现了安全高效的生产目的,为矿井生产发展奠定良好基础。
5 推广应用的条件和前景
金龙煤业公司金属支架的运输及处理方式,适用于煤矿所采煤层巷道压力大、提升的容器尺寸无法满足正常装卸金属支架的要求,通过设计、加工U型钢专用车辆,利用棕绳、滑轮牵引,即可将U型钢、工字钢装进专用车内,操作简便、劳动强度及工作量小。
通过在井下投入使用防爆型卧式压力整形机及防爆锯床,有效地解决了因巷道压力大而变形的U型钢、工字钢运至地面后因无法再次利用而成为废料的问题,每年为企业节约了新材料的投入费用600万元,节约了副井提升电耗,缩短了提升金属支架的提升时间,提高了提升效率,具有很高的推广价值。
6 结论
在当前煤炭销售形式严峻背景下,郑煤集团金龙煤业公司本着“修旧利废、节支降耗”的目的,从最大程度减少生产成本、减轻职工劳动强度及工作量出发,以提高作业安全系数及工作效率为重点,通过设计加工金属支架专用车辆、在井下投入使用防爆卧式压力整形机及防爆锯床的措施,解决了制约该公司发展的一系列问题,从根本上利用设备的投入使用替代人力高强度操作,减轻了职工劳动强度和工作量,为企业节约了电能和材料费用的投入,收到了明显的效果