大倾角综采工作面安装技术实践

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第３期　煤炭工程　大倾角综采工作面安装技术实践　尹胜波　，宋维宾　，熊祖强　（１．河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作４５４０００；　２．中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉４７００３１）　摘要：在陈四楼煤矿煤层倾角达３８。的２２０７工作面的综采设备安装过程中，成功地解决　了顺槽向工作面转弯、开切眼内轨道下滑、运送液压支架车辆失稳等一系列技术难题，仅用１６　天即完成安装任务，未发生一起人身及设备事故。　关键词：大倾角；综采工作面；设备安装；开切眼　中图分类号：ＴＤ８２３．９７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—０９５９（２００７）０３－００５１－０３　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ｏｎ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｌｏｎｇｗａｌｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｉｎ　ｄｅｅｐ　ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｓｅａｍ　ＹＩＮ　Ｓｈｅｎｇ—ｂｏ。，ＳＯＮＧ　Ｗｅｉ—ｂｉｎ　，ＸＩＯＮＧ　Ｚｕ—ｑｉａｎｇ　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ，４５４０００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｗｕｈａｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｒｏｃｋ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ，４７００３１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｌｏｎｇｗａｌｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆｏｒ　Ｎｏ．２２０７　ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｉｎ　３８。ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｓｅａｍ　ｏｆ　Ｃｈｅｎｓｉｌｏｕ　Ｍｉｎｅ，ａ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇａｔｅｗａｙ　ｔｕｒｎｉｎｇ，ｒａｉｌ　ｌｉｎｅ　ｄｏｗｎ　ｓｌｉｄｉｎｇ　ｉｎ　ｏｐｅｎ　ｏ｛ｆ　ｃｕｔ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｌｏｓｔ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ｓｏｌｖｅｄ．Ｗｉｈｔｉｎ　１６　ｄａｙｓ，ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｍ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ａｎｙ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｏｆ　ｐｅｒｓｏｎ　ｏｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｌｔ　ａｎｇｌｅ：ｆｕｌｌｙ—ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；ｏｐｅｎ—ｏｆｆ　ＣＵ　１工程概况　２２０７工作面是陈四楼煤矿北二采区一准备安装的综采　工作面。该工作面南面为未开拓区，北面是北二轨道下山、　皮带下山的保护煤柱，东面为已回采结束但尚未回撤的　２２１２工作面，西面是Ｆｎ７断层保护煤柱，见图１。该工作　面倾斜长度１３８ｍ，顺槽走向平均长度４８５ｍ。回采煤层为　二：煤，煤层倾角较大，切眼内倾角达到３８。。　２２０７工作面使用２２１２工作面回撤的综采设备。设备安　装由开切眼下部向上部进行，设备型号及安装顺序见表１。　表１工作面主要设备及安装顺序　北二轨道下山　图１　２２０７工作面巷道布置图　轨道顺槽内根据坡度和提升距离选用一部ＳＤＪ一２８型　绞车和一部ＳＤＪ一１４型绞车接力提升重车，ＪＤ一２５、ＪＤ一　１１．４型绞车各一部用来回绳。切眼内使用ＳＤＪ一２８型绞车　下放重车，切眼内布置两台ＳＤＪ一１４绞车，轨道规格为　收稿日期：２００６—１１—３０　作者简介：尹胜波（１９７７一），男，河南延津人，注册安全工程师，河南理工大学在读工程硕士，２００１年毕业于焦作工　学院采矿工程专业，现在陈四楼煤矿综采准备队从事技术管理工作。　５１　维普资讯 http://www.cqvip.com 煤２２ｋｇ　Ｘ５ｍ。　炭工程　２００７年第３期　进行安装的，支架的进入顺序不可调整，支架经过两个甩　车场后进人工作面时前梁朝下，又因支架重心较高，会使　支架自重对前轮产生一个导致车辆向前倾覆的负力矩。此　时，运送支架车辆将以两个前轮为支点，后轮悬空，仅靠　钢丝绳牵拉来保持平衡，见图３（ｆ１）。这种情形下，车辆的　稳定性很难控制，任何一侧受阻（指车轮通过钢轨接头处可　能发生的轻微碰撞），都极易发生车辆掉道、来回扭摆等事　该工作面是陈四楼煤矿建矿以来所遇煤层倾角最大的　工作面，在综采设备安装过程中，碰到一连串技术难题，　如顺槽向工作面转弯、切眼内轨道下滑、运送液压支架（以　下简称“支架”）车辆失稳等。能否成功攻克这些难题，将　关系到能否按期完成安装任务，对全矿的生产计划也将产　生很大影响。　２综采设备安装关键问题的处理　２．１顺槽向工作面拐弯问题　在工作面煤层倾角较小的情况下，可将轨道直接弯成　直角进入开切眼内，顺利实现支架等设备的运输。但该工　作面倾角达到３８。，若铺设弯道直接进入开切眼，将会产生　很多问题。首先，从车辆的稳定性来说，难度较大，非常　容易发生车辆掉道事故，危险性大。其次，从工程量上来　讲，轨道顺槽巷道内拉底工程量较大，影响安装进度。轨　道顺槽巷道的下帮需拉底至岩石底板（掘进期间，为保证巷　道成形，留有１．５ｍ的底煤），上帮需拉底２．８ｍ左右，并　且要从至少３０ｍ以外进行施工，见图２。　顶板／／　／　／　下帮　，，　，　底板　３．６ｍ　图２轨道顺槽巷道拉底示意图　经现场研究，将开切眼上口的绞车硐室从５ｍ延伸到　１５ｍ，作为车辆从轨道顺槽进入开切眼的甩车场（该车场内　用风机临时供风）。运输车辆通过甩车场进入开切眼，而不　直接拐直角进入，从而使车辆运行稳定性得以保障，且省　去了工程量较大的拉底工作。　２．２开切眼内轨道下滑问题　由于开切眼倾角较大，切眼内轨道因自重会发生轨道　下滑，承重后下滑加剧，进而带动甩车场及轨道顺槽轨道　变形移动，导致甩车场及开切眼内轨道使用质量下降，严　重影响设备安装的安全性和施工进度。为防止轨道下滑，　在甩车场道岔上部的轨道两侧，各打设２根　２０　Ｘ　２２００的　地锚进行锚固，然后沿轨道隔１５ｍ打设一对地锚，用１４　的　槽钢与轨道连接。采取上述措施后，基本消除了安装过程　中的轨道下滑现象。　２．３　运送支架车辆发生前倾问题　由于支架是从相邻的２２１２工作面直接搬运到本工作面　５２　故或险情，影响安装的安全性、可靠性。　一　埔　（ａ）改进前　（ｂ）改进后　图３运送支架车辆受力示意图　分析车辆的受力状态知，需要在支架尾部施加一个与　支架重力产生的前翻力矩方向相反的力矩，才能使车辆的　受力处于利于稳定的平衡状态，至少保证两个后轮能够落　在轨道上。根据以上分析，在支架后部使用与钢丝绳强度　相当的链条将ＳＤＪ一２８绞车的钩头适当抬高，平衡掉车辆　重心前移所引起前翻力矩，从而使后轮落在轨道上，车辆　下行稳定性得以保障，消除了因支架前倾所引起掉道及其　它事故。　２．４支架定位及稳固问题　由于工作面倾角较大，安装时调整难度比较大，故液　压支架合理定位是综采工作面设备安装质量的关键。为了　支架准确定位，从顺槽设备中线开始，根据刮板输送机与　转载机的搭接位置关系，确定第一架支架的位置，然后沿　工作面在老塘侧及煤墙侧的煤壁上自第一架开始逐架划出　定位线，安装时严格按线安装。　由于工作面倾角较大，设备在自重下也易发生缓慢下　滑的现象，安装时的碰撞会使设备下滑现象加剧。在安装　第一架支架时，除了将支架升紧压实顶底板外，还在支架　下方安设４根单体支柱，防止支架下滑。安装到第四架时，　将前三架进行了连锁，进一步增加了支架的稳定性，消除　了安装期间的支架下滑现象。　２．５　支架卸车问题　大倾角条件下支架卸车危险性较大，经充分考虑，采用　开切眼内专设两台ＳＤＪ一１４绞车用于卸车。当甩车场处的　ｓＤＪ一２８绞车将运送支架车辆下放到位后，把开切眼内上部　的ｓＤＪ一１４绞车钩头挂到支架后部，并在支架两侧各打设２　根单体支柱。接着卸固定支架用的４个卡具。卡具卸完后，　ＳＤＪ一１４绞车放绳使支架缓慢滑下平板车，落到底板上。然　后利用两部ｓＤＪ一１４绞车将支架调整到位。上述卸车方法保　证了人员和设备的安全，有效解决了支架卸车的难题。　维普资讯 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２００７年第３期　煤炭　工程　综掘工作面粉尘防治技术研究　常建兵　，刘　涛　，胥　奎　，李建国　（１．晋城无烟煤集团赵庄矿，山西长治￣６６０５；２．煤炭科学研究总院重庆分院，重庆４０００３７）　摘要：针对目前国内综掘工作面粉尘大的现状，提出了将涡流控尘与湿式旋流除尘相结合　的综合防尘方法。讨论了综掘面压入式风筒口与除尘器收尘罩口在巷道中的空间位置关系，以及　合适的除尘器安装方式。通过在山西某矿２１１２７掘进工作面的应用，改善了掘进工作面环境，取　得了较好的除尘效果。　关键词：涡流控尘；湿式除尘；掘进工作面；粉尘　中图分类号：ＴＤ７４１　．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—０９５９（２００７）０３伽５３－（）３　为影响矿井安全生产的重要因素之一。　目前，综掘面的粉尘防治措施主要有掘进机内外喷雾、　气幕控尘、湿式除尘、转载点喷雾和巷道风流净化水幕等。　但在实施时也存在一些不利因素：一是因为综掘面采用主　动压风、被动出风的通风模式，在综掘面喷雾降尘，使工　掘进机在切割煤体或半岩体时，由于煤跨落和截齿对　煤体的挤压及抛出，将会产生大量粉尘。据统计掘进机割　煤时，综掘面迎头粉尘浓度为２０ｏ一４００ｍ￣ｍ。，严重的达　到１０００—３０００ｍ￣ｍ。。大量粉尘的存在，不仅污染环境，　危害作业人员身体健康，而且由于煤尘具有爆炸性，已成　２．６工作面运输机的安装　在工作面运输机的安装中，主要问题是设备的整体下　钢丝绳），起吊索具强度必须大于起吊重物，并留有足够的　安全系数。在各项安全措施到位后，开始组装采煤机。　滑及链条的防滑。工作面运输机安装顺序由开切眼下部向　上部进行。首先将机头安装所用零部件运到安装地点，把　机头架主体和机头垫架固定在一起，安装到预定位置并用　地锚固定，同时在机头正前方安设单体支柱防止机头在对　接溜槽过程中下滑。在组装机头过程中，将一根长４０ｍ、　直径２１．５ｍｍ的钢丝绳穿入底槽并绕过机头链轮，然后对　接中部槽。安装中部槽时将钢丝绳从底槽中穿出，每间隔６　节中部槽（９ｍ）安一节带观察窗的中部槽，每铺设１６节溜　槽后，续接两挂上链（每挂长３０ｍ），并与绕过机头链轮的　钢丝绳相连，钢丝绳另一端与绞车绳相连，当钢丝绳长度　３结语　在２２０７大倾角工作面的安装过程中，严格按照以上方　案进行施工组织，仅用１６ｄ就完成了全部安装工作量，如　期实现了工作面的试生产。在施工过程中其安全性也得到　了充分验证，未发生一起人身及设备事故，为类似条件的　综采工作面安装提供了宝贵经验。　参考文献：　［１］　周英，杨崇阳，王波，等．综采工作面搬迁技术［Ｍ］．北　．不能续接中部槽时，开动绞车将上链绕过链轮拉入底槽引　出，同时上链也用钢丝绳牵引防止下滑；在续接链条前沿　溜槽时用单体柱打３根戗柱，防止接链时链条下滑。当与　钢丝绳相连的链子露出底槽时，及时停车，打开最近的观　察窗固定底链。重复以上工序直至完成运输机的安装。　京：煤炭工业出版社，１９９６：５１～７Ｏ．　［２］　寇党军．大倾角综采面安装大功率重型设备的实践与认识　［Ｊ］．煤矿现代化，２ｏ０５（４）：２２～２４．　［３］　和允禄．大倾角综采工作面设备安装技术［Ｊ］．煤炭工程，　２Ｏｏ４（１２）：２８～２９．　［４］　冯金战，杨俊青，张忠福．大倾角综采工作面的安装技术与　２．７工作面采煤机的安装　安装采煤机时，电缆槽等辅助装置先空缺不安，可为　安装采煤机腾出尽量多的工作空间。当采煤机各部件运到　位后，用链条（或钢丝绳）将其固定在支架顶梁上，并在设　备下部用不少于３根松木或单体柱打好戗柱。在安装期间　需要起吊或搬运，起吊索具受力前严禁去掉戗柱和链条（或　安全管理［Ｊ］．煤矿现代化，２０￣（６）：３６～３７．　［５］　吴士良，程元祥，安伯超．大倾角综采工作面设备防滑和防　倒技术［Ｊ］．煤矿开采，２００６，１１（３）：３４—３５．　［６］　袁忠和．综采支架大倾角快速安装［Ｊ］．煤炭技术，２ｏｏ５，　２４（６）：１０６～１０７．　（责任编辑马光辉）　收稿日期：２００７—０１—３０　作者简介：常建兵（１９７４一），男，山西晋城人，工程师，毕业于中国矿业大学资源与环境工程学院采矿系，现在山西　晋煤集团赵庄矿运行工区工作。　５３