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摘 要 在煤矿的生产中，为了提高掘进效率，现在常用掘进机进行掘进作业，而综掘机是普遍采用的大型掘进设备。本文针对掘进机整机装备尺寸大、入井和安装困难等方面存在的问题，主要对掘进机在解体运输环节和现场安装方面进行了研究;通过在井下实施应用，针对出现的问题提出合理的解决方案，为掘进机的入井解体运输与安装提供参考。
关键词 掘进机 解体运输 组装
中图分类号：TD4 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2021）10-0019-02
1 施工准备
1.组装场地：45m×5.5m×4m（长×宽×高），组装场地要干净，因此组装前需要将巷道浮煤浮矸等杂物清理干净。
2.组装前在安装地点最前方安装一台JH-8回柱绞车，要求必须安装在实底上。
3.在施工地点往后10m位置处开始打设起吊锚杆，锚杆间距为1m，排距1.5m，共计11排。
4.安装前，将起吊地点的锚杆用链条一一相连并确保螺帽外露至少10mm。
5.延伸轨道至平巷组装位置处，挪移挡车杠和语音声光报警器。
6.对斜巷的安全设施、红灯、声光信号等进行检查确认，确保安全设施灵活可靠、信号发送清晰准确;对车辆连接装置、钩头以及的钢丝绳等进行详细检查，必须完好、可靠，确保提升安全。
7.提前检查副井和副暗斜井允许通过的最低高度，检查运输斜巷内风筒和挡车杠升起的高度，高度均不低于2.1m。
8.提前在地面将掘进机最大件行走部和截割部进行拆解，拆解后单件最大重量不超过11.5T。
9.准备10T手拉葫芦4台、5T手拉葫芦4台、3T手拉葫芦2台，20T千斤顶1台、液压移溜器1台、气动扳手1台、2500 N·m力矩扳手2个、M16—M36重型套头各2个。
10.认真检查各种安全设施、专用工具等，必须完好可靠。
2 EBZ318（H）掘进机设备相关技术参数
1.整机外形尺寸：13.1×3.8×2.2m，总重量：120T（含二运、除尘风机），总装机功率：589kW，截割功率：318kW，截割范围：6.8×5.46m，爬坡能力：±18°。
2.解体后主要部件外形尺寸与重量：（1）本体架：3.3× 1.45×1.67m，11.5t;（2）行走部（可拆解）：5.76×0.91×1.1m，6.5t;（3）截割部（可拆解）：5.05×2.25×1.25m，8t;（4）回转台：1.93×1.81×0.79m，4.1t;（5）后支撑前横梁：2.9× 1.51×1.4m，7.25t。
3 斜巷绞车及钢丝绳拉力计算
副斜井绞车及钢丝绳拉力计算：
F总：28mm钢丝绳总破断力;查在用钢丝绳检测报告数据：605.22kN。
q：掘进机最大部件重量与平板车质量之和，取12.5T。
g：重力加速度，取9.8m/s。
f1：平板车与轨道摩擦系数，0.01—0.015，取0.015。
f2：钢丝绳与天轮摩擦系数，0.1—0.2，取0.2。
P：钢丝绳单位质量，?28mm钢丝绳质量取3.18kg/m。
L1：斜坡长度，取610m。
α：斜坡坡度，取24.5°。
F1：钢丝绳最大静拉力。
Fa：安全系数。
F：绞车牵引力90kN。
3.1 最大静拉力计算过程
F1=qg（sinα+cosα×f1）+pLg（sinα+cosα×f2）
=12500×9.8（sin24.5°+cos24.5°×0.015）+3.18×610× 9.8（sin24.5°+cos24.5°×0.2）
=12500×9.8（0.415+0.909×0.015）+3.18×610×9.8（0.415+0.909×0.2）
=63853N≈63.9kN
3.2 安全系数计算
?28mm钢丝绳：Fa=F总/F1=605.22/63.9=9.47>6.5。
按《煤矿安全规程》第408条规定，升降物料钢丝绳安全系数不小于6.5。副斜井?28mm钢丝绳安全系数为9.47，所以满足使用要求。
3.3 绞车拉力验算
绞车牵引力F=90kN>63.9kN，合格;
所以副斜井绞车拉力满足提升要求。
4 设备运输
1.掘进机运输顺序如下：截割部—铲板部—截割升降油缸及截割回转油缸—铲板升降油缸—左行走—本体部—右行走—后支撑及后支撑升降油缸—第一运输机及刮板链组件—油箱组件—泵站组件—操作台组件—电控箱—各类盖板组件。
2.掘进机的小配件要分类、分部进行清点，装车转运，专人看管，避免丢失。
3.散件、小件放到矿车里，大件放到平板车或大卡子车上。设备下要放木板，以防设备滑动，并用链条和钢丝绳捆绑牢固。
4.对在井下运输过程中可能碰撞的设备关键部件，要加以可靠保护。
5.運输路线为：地面→副井→井底车场→副暗斜井→-150车场→运输斜巷→施工地点。
5 设备安装方案及顺序
1.掘进机零部件运至工作面后，在距离迎头10米处进行组装。装配顺序原则：由底向上，从里向外，从中间向两端。
2.掘进机安装顺序：本体部→主铲板→副铲板→行走部（左右履带）→后支撑部→回转台→后支撑→第一运输机→截割部→液压泵站和油箱→操作台和电控箱→接线和油管→第二运输机→各类盖板。
6 设备装车与大件起吊注意事项 1.运输掘进机主要大部件使用平板车运输，平板车上固定两块道板，道板使用8#铁丝和40T链条同时固定在平板车上，两块道板间距可根据掘进机部件长度布置，其余较小配件采用矿车或卡子车进行运输。
2.装车时使用30T吊车将掘进机部件起吊到平板車上，使用双股Φ16mm钢丝绳配合40T链条进行固定，钢丝绳使用配套的绳卡固定牢固，链条间连接使用连接环。
3.设备部件捆绑完毕，经运输队值班队长检查确认无误后，得到允许后即可准备开始进行运输。
4.斜井提升掘进机设备前，各车场口设专人把口警戒，严禁任何人进入轨道斜井。
5.提升掘进机设备前，提前检查轨道及道岔情况，安全设施是否灵活可靠，信号是否灵敏，红灯、声光报警是否能够正常使用等，检查斜巷内挡车杠升起的高度，高度不低于2.1m，确保掘进机设备顺利通过。
6.斜巷提升前与车房绞车司机联系，对提升速度进行调整，保持1m/s的提升速度。
7.各车场运输掘进机设备时，必须严格执行“行车不行人制度”，必须设好警戒，运送掘进机设备时，运输线路上不准有闲杂人员。
8.各车场运输掘进机设备前要认真检查所使用电机车，保证灯、铃、闸、制动系统、撒砂装置灵敏安全可靠。
9.起吊掘进机各部件前，应提前打设好起吊锚杆和锚索，并备齐所需起吊工具。起吊锚杆采用Φ22×2200mm的高强锚杆，锚固剂不少于3卷，锚固力不小于200kN。在起吊最大件位置采用Φ21.6×4500mm的锚索配合使用，锚固剂不少于4卷，涨紧力不小于40MPa。
10.起吊前要认真检查起吊处周围环境，起吊地点选择必须是支护完好、安全可靠的地点，严禁在巷道顶板破碎、有裂隙地点起吊。
11.起吊地点的选择必须有足够的人员操作空间，起吊人员站在起吊物与巷帮之间操作时，宽度不得低于0.8m。
12.严禁使用支护的锚杆、锚索作为起吊生根点，起吊锁具必须使用40T以上刮板机链条或专用机制绳鼻，严禁使用螺栓代替连接环。
13.采用专用锚杆起吊时，每根锚杆所承担的重量不得超过5吨，起吊形状不规则的物体或大型设备要采取多点起吊方法。起吊锚杆每2根或4根为一组，使用Φ22×2200mm高强锚杆，采用全长锚固方式，每根锚杆的锚固力不低于200kN，锚杆帽露出锚杆丝长度不小于10mm。
14.起吊前，要检查起吊用具的完好性，要先检查是否有滑链、起吊绳扣铁链螺栓紧固是否符合要求，不合格的起吊用具不准使用，手拉葫芦转动部分要保持润滑，减少磨损。
15.严禁使用单链起吊，必须使用双链进行起吊作业，拉链的速度要均匀。
16.起吊时要设专人指挥，专人观察起吊挂钩点情况，操作人员应站在安全地点起吊设备，其他人员应远离起吊区域。
7 设备调试
7.1 试运行前的检查
（1）检查减速箱、伸缩部、液压系统的油箱油位。
（2）检查各电气、机械、液压操纵手柄及按钮动作的灵活性、可靠性，所在位置的正确性。
（3）检查各注油点油量是否合适，油质是否清洁;开机前检查冷却水是否充足、清洁。
（4）检查各电气结合面，螺栓是否齐全、紧固。
（5）检查各电缆是否吊挂不良或绷得太紧，是否有外部损伤现象， 更要充分注意不要被机器压住或卷入履带内。
（6）检查所有机械、电气系统裸露部分是否都有护罩，是否安全可靠。
7.2 设备调试
（1）试运行步骤应先无轻载、后重载;先分别从部件开始，由部件至整机，在上一步骤未合格前，不得进行下一步骤的运行。运行要求启动灵活、承载正常、运行到位、安全可靠。
（2）启动掘进机，进行空载试验，依次调整截割电机、二运电滚筒相序，保证正常运转。
（3）试验截割部、第一运输机、行走部、后支撑。
（4）观察电气系统的操作功能动作的灵敏性、可靠性、准确性、电动机性能和工作平稳性等，要求动作3-5次。
要求：各控制手柄、按钮灵活可靠，标牌指示内容与实际功能和动作一致，各电动机工作正常。
8 结语
根据实际情况提供了比较合理的运输方式和组装方案，以及要采取的必要安全措施，无论是主要运输大道还是采掘巷道，都能够满足运输要求，保障斜巷运输方面的安全，通过制定合理的组装方案，掘进机组装调试正常后能够提高煤矿掘进效率。
关键词 掘进机 解体运输 组装
中图分类号：TD4 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2021）10-0019-02
1 施工准备
1.组装场地：45m×5.5m×4m（长×宽×高），组装场地要干净，因此组装前需要将巷道浮煤浮矸等杂物清理干净。
2.组装前在安装地点最前方安装一台JH-8回柱绞车，要求必须安装在实底上。
3.在施工地点往后10m位置处开始打设起吊锚杆，锚杆间距为1m，排距1.5m，共计11排。
4.安装前，将起吊地点的锚杆用链条一一相连并确保螺帽外露至少10mm。
5.延伸轨道至平巷组装位置处，挪移挡车杠和语音声光报警器。
6.对斜巷的安全设施、红灯、声光信号等进行检查确认，确保安全设施灵活可靠、信号发送清晰准确;对车辆连接装置、钩头以及的钢丝绳等进行详细检查，必须完好、可靠，确保提升安全。
7.提前检查副井和副暗斜井允许通过的最低高度，检查运输斜巷内风筒和挡车杠升起的高度，高度均不低于2.1m。
8.提前在地面将掘进机最大件行走部和截割部进行拆解，拆解后单件最大重量不超过11.5T。
9.准备10T手拉葫芦4台、5T手拉葫芦4台、3T手拉葫芦2台，20T千斤顶1台、液压移溜器1台、气动扳手1台、2500 N·m力矩扳手2个、M16—M36重型套头各2个。
10.认真检查各种安全设施、专用工具等，必须完好可靠。
2 EBZ318（H）掘进机设备相关技术参数
1.整机外形尺寸：13.1×3.8×2.2m，总重量：120T（含二运、除尘风机），总装机功率：589kW，截割功率：318kW，截割范围：6.8×5.46m，爬坡能力：±18°。
2.解体后主要部件外形尺寸与重量：（1）本体架：3.3× 1.45×1.67m，11.5t;（2）行走部（可拆解）：5.76×0.91×1.1m，6.5t;（3）截割部（可拆解）：5.05×2.25×1.25m，8t;（4）回转台：1.93×1.81×0.79m，4.1t;（5）后支撑前横梁：2.9× 1.51×1.4m，7.25t。
3 斜巷绞车及钢丝绳拉力计算
副斜井绞车及钢丝绳拉力计算：
F总：28mm钢丝绳总破断力;查在用钢丝绳检测报告数据：605.22kN。
q：掘进机最大部件重量与平板车质量之和，取12.5T。
g：重力加速度，取9.8m/s。
f1：平板车与轨道摩擦系数，0.01—0.015，取0.015。
f2：钢丝绳与天轮摩擦系数，0.1—0.2，取0.2。
P：钢丝绳单位质量，?28mm钢丝绳质量取3.18kg/m。
L1：斜坡长度，取610m。
α：斜坡坡度，取24.5°。
F1：钢丝绳最大静拉力。
Fa：安全系数。
F：绞车牵引力90kN。
3.1 最大静拉力计算过程
F1=qg（sinα+cosα×f1）+pLg（sinα+cosα×f2）
=12500×9.8（sin24.5°+cos24.5°×0.015）+3.18×610× 9.8（sin24.5°+cos24.5°×0.2）
=12500×9.8（0.415+0.909×0.015）+3.18×610×9.8（0.415+0.909×0.2）
=63853N≈63.9kN
3.2 安全系数计算
?28mm钢丝绳：Fa=F总/F1=605.22/63.9=9.47>6.5。
按《煤矿安全规程》第408条规定，升降物料钢丝绳安全系数不小于6.5。副斜井?28mm钢丝绳安全系数为9.47，所以满足使用要求。
3.3 绞车拉力验算
绞车牵引力F=90kN>63.9kN，合格;
所以副斜井绞车拉力满足提升要求。
4 设备运输
1.掘进机运输顺序如下：截割部—铲板部—截割升降油缸及截割回转油缸—铲板升降油缸—左行走—本体部—右行走—后支撑及后支撑升降油缸—第一运输机及刮板链组件—油箱组件—泵站组件—操作台组件—电控箱—各类盖板组件。
2.掘进机的小配件要分类、分部进行清点，装车转运，专人看管，避免丢失。
3.散件、小件放到矿车里，大件放到平板车或大卡子车上。设备下要放木板，以防设备滑动，并用链条和钢丝绳捆绑牢固。
4.对在井下运输过程中可能碰撞的设备关键部件，要加以可靠保护。
5.運输路线为：地面→副井→井底车场→副暗斜井→-150车场→运输斜巷→施工地点。
5 设备安装方案及顺序
1.掘进机零部件运至工作面后，在距离迎头10米处进行组装。装配顺序原则：由底向上，从里向外，从中间向两端。
2.掘进机安装顺序：本体部→主铲板→副铲板→行走部（左右履带）→后支撑部→回转台→后支撑→第一运输机→截割部→液压泵站和油箱→操作台和电控箱→接线和油管→第二运输机→各类盖板。
6 设备装车与大件起吊注意事项 1.运输掘进机主要大部件使用平板车运输，平板车上固定两块道板，道板使用8#铁丝和40T链条同时固定在平板车上，两块道板间距可根据掘进机部件长度布置，其余较小配件采用矿车或卡子车进行运输。
2.装车时使用30T吊车将掘进机部件起吊到平板車上，使用双股Φ16mm钢丝绳配合40T链条进行固定，钢丝绳使用配套的绳卡固定牢固，链条间连接使用连接环。
3.设备部件捆绑完毕，经运输队值班队长检查确认无误后，得到允许后即可准备开始进行运输。
4.斜井提升掘进机设备前，各车场口设专人把口警戒，严禁任何人进入轨道斜井。
5.提升掘进机设备前，提前检查轨道及道岔情况，安全设施是否灵活可靠，信号是否灵敏，红灯、声光报警是否能够正常使用等，检查斜巷内挡车杠升起的高度，高度不低于2.1m，确保掘进机设备顺利通过。
6.斜巷提升前与车房绞车司机联系，对提升速度进行调整，保持1m/s的提升速度。
7.各车场运输掘进机设备时，必须严格执行“行车不行人制度”，必须设好警戒，运送掘进机设备时，运输线路上不准有闲杂人员。
8.各车场运输掘进机设备前要认真检查所使用电机车，保证灯、铃、闸、制动系统、撒砂装置灵敏安全可靠。
9.起吊掘进机各部件前，应提前打设好起吊锚杆和锚索，并备齐所需起吊工具。起吊锚杆采用Φ22×2200mm的高强锚杆，锚固剂不少于3卷，锚固力不小于200kN。在起吊最大件位置采用Φ21.6×4500mm的锚索配合使用，锚固剂不少于4卷，涨紧力不小于40MPa。
10.起吊前要认真检查起吊处周围环境，起吊地点选择必须是支护完好、安全可靠的地点，严禁在巷道顶板破碎、有裂隙地点起吊。
11.起吊地点的选择必须有足够的人员操作空间，起吊人员站在起吊物与巷帮之间操作时，宽度不得低于0.8m。
12.严禁使用支护的锚杆、锚索作为起吊生根点，起吊锁具必须使用40T以上刮板机链条或专用机制绳鼻，严禁使用螺栓代替连接环。
13.采用专用锚杆起吊时，每根锚杆所承担的重量不得超过5吨，起吊形状不规则的物体或大型设备要采取多点起吊方法。起吊锚杆每2根或4根为一组，使用Φ22×2200mm高强锚杆，采用全长锚固方式，每根锚杆的锚固力不低于200kN，锚杆帽露出锚杆丝长度不小于10mm。
14.起吊前，要检查起吊用具的完好性，要先检查是否有滑链、起吊绳扣铁链螺栓紧固是否符合要求，不合格的起吊用具不准使用，手拉葫芦转动部分要保持润滑，减少磨损。
15.严禁使用单链起吊，必须使用双链进行起吊作业，拉链的速度要均匀。
16.起吊时要设专人指挥，专人观察起吊挂钩点情况，操作人员应站在安全地点起吊设备，其他人员应远离起吊区域。
7 设备调试
7.1 试运行前的检查
（1）检查减速箱、伸缩部、液压系统的油箱油位。
（2）检查各电气、机械、液压操纵手柄及按钮动作的灵活性、可靠性，所在位置的正确性。
（3）检查各注油点油量是否合适，油质是否清洁;开机前检查冷却水是否充足、清洁。
（4）检查各电气结合面，螺栓是否齐全、紧固。
（5）检查各电缆是否吊挂不良或绷得太紧，是否有外部损伤现象， 更要充分注意不要被机器压住或卷入履带内。
（6）检查所有机械、电气系统裸露部分是否都有护罩，是否安全可靠。
7.2 设备调试
（1）试运行步骤应先无轻载、后重载;先分别从部件开始，由部件至整机，在上一步骤未合格前，不得进行下一步骤的运行。运行要求启动灵活、承载正常、运行到位、安全可靠。
（2）启动掘进机，进行空载试验，依次调整截割电机、二运电滚筒相序，保证正常运转。
（3）试验截割部、第一运输机、行走部、后支撑。
（4）观察电气系统的操作功能动作的灵敏性、可靠性、准确性、电动机性能和工作平稳性等，要求动作3-5次。
要求：各控制手柄、按钮灵活可靠，标牌指示内容与实际功能和动作一致，各电动机工作正常。
8 结语
根据实际情况提供了比较合理的运输方式和组装方案，以及要采取的必要安全措施，无论是主要运输大道还是采掘巷道，都能够满足运输要求，保障斜巷运输方面的安全，通过制定合理的组装方案，掘进机组装调试正常后能够提高煤矿掘进效率。