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摘要:煤矿综采设备的安装,必须符合设备使用和开采工艺的要求,达到各综采设备间的有效运转。设备安装时的尺寸定位准确与否,关系到综采工作面的日常管理,关系到矿井安全、有序发展。
关键词:尺寸定位 与巷道中心线关系 定位原则
在多年的综采设备安装经历中,作者发现在设备定位方面,或多或少总要遇到一些棘手问题,最终导致采取巷道拉底、挑顶、扩设备硐室、甩单轨吊梁的方法予以解决,严重影响工作面安装工期,制约矿井采掘衔接。作者针对在潞安集团常村煤矿七年的井下综采设备安装经验,总结出综采设备安装时对各关键性尺寸的要求。
1 井下综采设备安装外部环境
皮带运输顺槽(安装皮带、转载机、电气列车,简称皮顺)巷宽4.8m,轨道运输顺槽(单轨吊物料运输)巷宽4.5 m,切眼(安装刮板输送机、支架、采煤机,简称轨顺)巷宽8 m,各巷道高3.3m。设备运入采区后,依靠单轨吊将设备吊入安装地点。从皮顺到切眼再到轨顺,有连续的单轨吊梁,用于运输设备。设备安装使用的主要工器具:依靠双速绞车将设备沿底板拖拉到位,利用倒链实现设备的上下起吊。主要综采设备类型:采煤机MGTY400/930-3.3D,滚筒直径2000mm;液压支架ZF7000/19.5/39,支护宽度1430-1600mm(收紧侧护板-侧护板打开);刮板输送机SGZ830/800,分前部(支架前)和后部(支架后),单节槽长1.5m;胶带运输机DSJ-1400/230/3×400,皮带宽1400
mm。
2 各综采设备尺寸定位原则
2.1 胶带运输机机头主机架预制坑尺寸
胶带运输机机头主机架必须固定牢固,否则将导致机头卸载臂、涨紧绞车受力松脱,造成机头主机架损坏。所以,在设备安装前,必须事先在卸载臂底座、电机底座、涨紧绞车位置做预制坑,以便设备安装好后在坑内预制地锚。
各预制坑的尺寸,可根据胶带运输机图纸中地锚的位置,适当前后、左右扩大100-200mm,进行确定,但前提条件是必须精确地确定卸载滚筒的位置、胶带运输机中心线与巷道中心线的关系。
所有的尺寸定位,必须事先由地质部门放出皮顺的巷道中线。
卸载滚筒位置的确定:卸载滚筒前部中心铅垂线(滚筒圆周前切线)与主皮带边对齐,不论主皮带巷与皮顺巷道垂直或斜交,此原则均适用。胶带运输机中心线的确定,取决于设备的外形尺寸,在允许的情况下,尽可能地将设备远离单轨吊梁,因为胶带运输机中间部分与悬挂在单轨吊梁上的自移式电气列车间要保证足够的行人安全通道(700mm),基于这样的原则,常村煤矿所使用的DSJ-1400/
230/3×400型胶带运输机在安装机头主机架时,设备中心线与巷道中心线距离为1100mm,图1所示:
2.2 刮板输送机安装时的尺寸定位
受设备检修周期的制约,各煤矿往往在安装刮板输送机时,一直都是先安装完成中间部分,机头和过渡槽在检修完毕后再下井,这就使得第一节溜槽的安装位置显得很重要。无论刮板输送机偏向机头或机尾,都会导致刮板输送机在向转载机卸煤时由于卸煤空间不畅,影响运煤。那么技术人员必须准确地掌握机头和过渡槽的长度尺寸,以机头卸煤点与皮顺巷道中线重合的原则,在安装中间溜槽时空开机头和过渡槽的位置,对第一节中间槽进行醒目的标识。
以上只是最基本的定位,受巷道布置的影响,工作面皮顺设备安装,会出现内错工作面和外错工作面之分。即,以人面向切眼前煤墙为基准,胶带运输机安装在皮顺巷道左帮为外错工作面,反之,为内错工作面。综采工作面出煤系统为刮板输送机垂直转载机送煤、转载机骑跨胶带输送机送煤,由于内错和外错的不同,导致转载机机尾在内错工作面时偏向皮顺左帮,在外错工作面时偏向皮顺右帮,同时后部刮板输送机机头也要相应地靠左或靠右。但各煤机厂生产的前部、后部刮板输送机设计长度一样,所以我们必须依靠定位来规避这个问题。
定位原则:前部刮板输送机卸煤点始终与皮顺巷道中心对齐,外错工作面时,后部刮板输送机卸煤点比皮顺巷道中线少250mm,内错工作面时,比皮顺巷道中线长250 mm。同时,在地面由综采车间对相应的第一节普通槽进行尺寸的改造,以满足该定位要求。
2.3 切眼内支架数量的确定
一般情况下,综采队组人员总会提到支架长了或短了之说,意思是支架超出皮顺(轨顺)里煤墙的尺寸长了或短了。在综采工作面布置支架时,如果数量多了,会导致皮顺转载机外帮无行人空间、轨顺无打设木垛的空间,而数量少了,会导致工作面端头、端尾三角区悬顶面积过大,不便于顶板支护。所以,这1组支架是多安,还是少安,将直接关系到综采队组的日常管理是否方便。
结合作者从2003年至今10年所经历的31个综采工作面的安装经验来看,总结出一个支架安装数量的经验公式:N=L/1.5m+2,即安架数量=切眼净煤墙间距(切眼倾向长度、皮顺和轨顺里煤墙间距离)/单组支架的宽度+端头、端尾各1组。在常煤煤矿S5-8工作面安装时,切眼长度193.8m,由于安架时技术人员考虑到顶板压力大,需加强支护时,执行了N=L/1.5m+3,即N=193.8m/1.5m +3=132.2组,在安装了132组支架后开采了200多米时,发现端头架、端尾架与巷道间距太小,人员进出都受到了限制,最后利用矿井停产检修期间,对最外一组端尾架进行了回撤。当然,以上公式会遇到小数点的问题,执行四舍五入的原则。
3 结语
只有设备的位置合适,各设备间搭接有效,才会使得设备使用、维护效率达到最好。善于总结实践中的规律,作为设备安装的参考,可以减少一些返工工作,提升设备安装效率,缓解矿井日趋紧张的采掘衔接。
作者简介:
王振华(1976-),男,山西长治人,助理工程师,从事矿井综采设备安装技术工作。
关键词:尺寸定位 与巷道中心线关系 定位原则
在多年的综采设备安装经历中,作者发现在设备定位方面,或多或少总要遇到一些棘手问题,最终导致采取巷道拉底、挑顶、扩设备硐室、甩单轨吊梁的方法予以解决,严重影响工作面安装工期,制约矿井采掘衔接。作者针对在潞安集团常村煤矿七年的井下综采设备安装经验,总结出综采设备安装时对各关键性尺寸的要求。
1 井下综采设备安装外部环境
皮带运输顺槽(安装皮带、转载机、电气列车,简称皮顺)巷宽4.8m,轨道运输顺槽(单轨吊物料运输)巷宽4.5 m,切眼(安装刮板输送机、支架、采煤机,简称轨顺)巷宽8 m,各巷道高3.3m。设备运入采区后,依靠单轨吊将设备吊入安装地点。从皮顺到切眼再到轨顺,有连续的单轨吊梁,用于运输设备。设备安装使用的主要工器具:依靠双速绞车将设备沿底板拖拉到位,利用倒链实现设备的上下起吊。主要综采设备类型:采煤机MGTY400/930-3.3D,滚筒直径2000mm;液压支架ZF7000/19.5/39,支护宽度1430-1600mm(收紧侧护板-侧护板打开);刮板输送机SGZ830/800,分前部(支架前)和后部(支架后),单节槽长1.5m;胶带运输机DSJ-1400/230/3×400,皮带宽1400
mm。
2 各综采设备尺寸定位原则
2.1 胶带运输机机头主机架预制坑尺寸
胶带运输机机头主机架必须固定牢固,否则将导致机头卸载臂、涨紧绞车受力松脱,造成机头主机架损坏。所以,在设备安装前,必须事先在卸载臂底座、电机底座、涨紧绞车位置做预制坑,以便设备安装好后在坑内预制地锚。
各预制坑的尺寸,可根据胶带运输机图纸中地锚的位置,适当前后、左右扩大100-200mm,进行确定,但前提条件是必须精确地确定卸载滚筒的位置、胶带运输机中心线与巷道中心线的关系。
所有的尺寸定位,必须事先由地质部门放出皮顺的巷道中线。
卸载滚筒位置的确定:卸载滚筒前部中心铅垂线(滚筒圆周前切线)与主皮带边对齐,不论主皮带巷与皮顺巷道垂直或斜交,此原则均适用。胶带运输机中心线的确定,取决于设备的外形尺寸,在允许的情况下,尽可能地将设备远离单轨吊梁,因为胶带运输机中间部分与悬挂在单轨吊梁上的自移式电气列车间要保证足够的行人安全通道(700mm),基于这样的原则,常村煤矿所使用的DSJ-1400/
230/3×400型胶带运输机在安装机头主机架时,设备中心线与巷道中心线距离为1100mm,图1所示:
2.2 刮板输送机安装时的尺寸定位
受设备检修周期的制约,各煤矿往往在安装刮板输送机时,一直都是先安装完成中间部分,机头和过渡槽在检修完毕后再下井,这就使得第一节溜槽的安装位置显得很重要。无论刮板输送机偏向机头或机尾,都会导致刮板输送机在向转载机卸煤时由于卸煤空间不畅,影响运煤。那么技术人员必须准确地掌握机头和过渡槽的长度尺寸,以机头卸煤点与皮顺巷道中线重合的原则,在安装中间溜槽时空开机头和过渡槽的位置,对第一节中间槽进行醒目的标识。
以上只是最基本的定位,受巷道布置的影响,工作面皮顺设备安装,会出现内错工作面和外错工作面之分。即,以人面向切眼前煤墙为基准,胶带运输机安装在皮顺巷道左帮为外错工作面,反之,为内错工作面。综采工作面出煤系统为刮板输送机垂直转载机送煤、转载机骑跨胶带输送机送煤,由于内错和外错的不同,导致转载机机尾在内错工作面时偏向皮顺左帮,在外错工作面时偏向皮顺右帮,同时后部刮板输送机机头也要相应地靠左或靠右。但各煤机厂生产的前部、后部刮板输送机设计长度一样,所以我们必须依靠定位来规避这个问题。
定位原则:前部刮板输送机卸煤点始终与皮顺巷道中心对齐,外错工作面时,后部刮板输送机卸煤点比皮顺巷道中线少250mm,内错工作面时,比皮顺巷道中线长250 mm。同时,在地面由综采车间对相应的第一节普通槽进行尺寸的改造,以满足该定位要求。
2.3 切眼内支架数量的确定
一般情况下,综采队组人员总会提到支架长了或短了之说,意思是支架超出皮顺(轨顺)里煤墙的尺寸长了或短了。在综采工作面布置支架时,如果数量多了,会导致皮顺转载机外帮无行人空间、轨顺无打设木垛的空间,而数量少了,会导致工作面端头、端尾三角区悬顶面积过大,不便于顶板支护。所以,这1组支架是多安,还是少安,将直接关系到综采队组的日常管理是否方便。
结合作者从2003年至今10年所经历的31个综采工作面的安装经验来看,总结出一个支架安装数量的经验公式:N=L/1.5m+2,即安架数量=切眼净煤墙间距(切眼倾向长度、皮顺和轨顺里煤墙间距离)/单组支架的宽度+端头、端尾各1组。在常煤煤矿S5-8工作面安装时,切眼长度193.8m,由于安架时技术人员考虑到顶板压力大,需加强支护时,执行了N=L/1.5m+3,即N=193.8m/1.5m +3=132.2组,在安装了132组支架后开采了200多米时,发现端头架、端尾架与巷道间距太小,人员进出都受到了限制,最后利用矿井停产检修期间,对最外一组端尾架进行了回撤。当然,以上公式会遇到小数点的问题,执行四舍五入的原则。
3 结语
只有设备的位置合适,各设备间搭接有效,才会使得设备使用、维护效率达到最好。善于总结实践中的规律,作为设备安装的参考,可以减少一些返工工作,提升设备安装效率,缓解矿井日趋紧张的采掘衔接。
作者简介:
王振华(1976-),男,山西长治人,助理工程师,从事矿井综采设备安装技术工作。