綜采工作面設(shè)備的安全快速安裝與撤除

代景會(內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司紅廟礦，內(nèi)蒙古 赤峰 042076)

1 綜采工作面的相關(guān)內(nèi)涵解析

對于綜采設(shè)備安裝與撤除判斷，可以通過廣義和狹義角度進(jìn)行論述。首先狹義角度上的綜采設(shè)備安裝與撤除，指在開采過程中相關(guān)配套設(shè)備的安裝與撤除，主要包括刮板運輸機(jī)、采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等相關(guān)設(shè)備的運輸和安裝。廣義角度來說，綜采設(shè)備安裝與撤除是指綜采工作面安裝和撤出的過程以及由于安裝和撤出所涉及到的其他環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容包括工作面的刷擴(kuò)、輔助運輸巷道的修護(hù)等等。

2 綜采工作面機(jī)電設(shè)備安裝撤除工作的內(nèi)容

2.1 綜采工作面的安裝

工作面的安裝一般有三種形式：

其一，安裝液壓支架→安裝工作面刮板輸送機(jī)→安裝采煤機(jī)，順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)和電氣設(shè)備的安裝可與工作面的設(shè)備安裝平行作業(yè)。

這種安裝形式的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下兩個方面，首先可以控制開切眼尺寸，在安裝過程中刷幫擴(kuò)大切眼斷面大小，從而避免頂板維護(hù)帶來的難題。保障液壓支架工作的順利安裝。不過，對于安裝來講需要同時施工，也就是安裝小組和掘進(jìn)小組共同參與施工環(huán)節(jié)。但是，因為工程本身具備復(fù)雜性的特點，在具體施工時需要協(xié)調(diào)相關(guān)工序，降低施工難度。比如說，運輸機(jī)的安裝不僅需要通過支架進(jìn)行固定，還需要千斤頂?shù)妮o助確定位置。這種施工方式一般情況下應(yīng)用在頂板破碎的煤層。

其二，這種方式的優(yōu)勢體現(xiàn)在運輸和定位的便利方面。因為運輸機(jī)安裝體現(xiàn)預(yù)先性，是可以提高支架運輸與定位的，可以保證支架調(diào)整以及定位期間的運輸效率。但是，從工作面來講，施工小組的工作壓力加大，這時隨著支架安裝和調(diào)整工作量加大而變化的。尤其是運輸機(jī)屬于大型采煤機(jī)械，它的移動和支護(hù)工作更需要投入人力物力。這種方式的應(yīng)用與之前的相似，都是在破碎頂板煤層較為合適。

其三，方便快捷是這種施工方式的優(yōu)點，它可以在同時施工中進(jìn)行完善，并且通過支架定位快速完成安裝。不過，這種方式所造成的的切眼斷面尺寸變大，并且在安裝中需要支柱進(jìn)行固定，使用于頂板較好的煤層。

具體來說，施工方式的選擇是需要滿足地質(zhì)環(huán)境和施工小組素質(zhì)的，因此關(guān)于不同施工方案和施工模式也應(yīng)該考慮到人員因素、經(jīng)濟(jì)因素和材料的支持程度，以便更好地節(jié)省支護(hù)材料，縮短工期，使得工作面兒順利生產(chǎn)。

2.2 綜采工作面的撤除

綜采工作面撤除工作也叫工作面搬家，是結(jié)合不同撤除方式選擇的裝車方法。不過大致環(huán)節(jié)都是通過絞車布置內(nèi)設(shè)兩臺托運回柱絞車，然后在工作面回風(fēng)距工作面停采線15米處使用，這種傳統(tǒng)的綜采工作面撤除方法。

優(yōu)點在于簡單和操作便捷，方便管理不會出現(xiàn)較大事故，但是這種傳統(tǒng)工藝也存在著不足，因為回柱絞車速度難以提升，這就導(dǎo)致撤回效率無法加快，因此可以通過變檔提速的回柱絞車進(jìn)行工作，這種擋位回柱絞車的設(shè)置方面，大件和小件的不同，拉運小件自然可以提升速度，大件仍然用傳統(tǒng)的慢速進(jìn)行拉運。其次，因為機(jī)尾回柱絞車距離回撤地點較遠(yuǎn)，這就需要通過鋼絲繩進(jìn)行連接，但是由于鋼絲繩的空掛頭往返消耗大量時間，這就需要更多的勞動力進(jìn)行輔助，因此浪費了一定的時間和人力，對于這種方式的調(diào)整可以通過掩護(hù)支架，安裝小尺寸的回柱絞車，代替人工操作，這就有利于節(jié)省人力、物力、提高運輸效率。

3 綜采工作面機(jī)電設(shè)備安裝回撤工作的的影響因素

文章通過文獻(xiàn)資料對比煤礦資源開采實際情況，總結(jié)經(jīng)驗。本文發(fā)現(xiàn)幾乎不存在較大空間，且地質(zhì)環(huán)境較為穩(wěn)定的綜采工作面。因此，對于綜采工作面中所處環(huán)境及機(jī)械撤回影響條件的研究就顯得十分重要，這是保障工作效率的關(guān)鍵所在。本文接下來對于影響綜采工作面機(jī)電設(shè)備安裝與撤回的重要因素進(jìn)行分析。

3.1 操作工具不適合

綜采工作面屬于煤礦資源開發(fā)的工作環(huán)境或者是工作場地，其應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備已經(jīng)隨著技術(shù)發(fā)展不斷更新。目前來說，眾多大噸位、大功率的機(jī)械開采設(shè)備應(yīng)用在煤礦資源開發(fā)過程中，這不僅代表我國關(guān)于煤礦資源的需求增大，更代表著我國煤礦開發(fā)團(tuán)隊需要面臨更加嚴(yán)峻的環(huán)境。所以說，如果仍然通過傳統(tǒng)煤礦資源開采方式和機(jī)械安裝與撤回技術(shù)則無法滿足目前社會生產(chǎn)需求。除此之外，許多小型操作工具(小扳手、螺絲刀等)使用如果出現(xiàn)人為失誤，則會導(dǎo)致操作偏差，甚至?xí)绊憴C(jī)電設(shè)備的安全，撤回效率將會造成不必要的浪費和損失。因此，需要重點把握小型操作工具的應(yīng)用，避免出現(xiàn)誤差。

3.2 外部環(huán)境較惡劣

對于煤礦開采來說，十分惡劣和艱巨的開采環(huán)境是首先應(yīng)對的問題，而我們在機(jī)電設(shè)備回撤過程中也需要對外部惡劣環(huán)境進(jìn)行應(yīng)對，一般來講，綜采工作面處于潮濕和陰暗之中，并且伴有許多凹凸不平的狹小處所，因此每一次機(jī)械撤回都需要解決復(fù)雜環(huán)境帶來的影響。

4 目前在綜采環(huán)節(jié)中使用的機(jī)電設(shè)備安全回撤和安裝的現(xiàn)狀

4.1 設(shè)備較為落后，無法滿足回撤安裝的需求

本文根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料了解到，綜采工作面目前的應(yīng)用較為成熟，但是眾多機(jī)電設(shè)備經(jīng)歷更新后噸位和功率的變化也逐漸增大，不過，關(guān)于應(yīng)對機(jī)電設(shè)備安全撤回和安裝的機(jī)械工具無法做到匹配性，也就是說，這種負(fù)責(zé)機(jī)電設(shè)備安裝回撤的機(jī)械工具更新的較少，仍然存在千斤頂、小扳手等等。就拿最常使用的刮板輸送機(jī)來講，機(jī)械功率經(jīng)過更新?lián)Q代，功率由原本的100多千瓦增長到1000多千瓦，這種功率已經(jīng)超出了目前世界上眾多國家運輸機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，但是對應(yīng)的機(jī)電設(shè)備的回撤和安裝工具等仍然沒有豐富。拉力較小、功率較小、行程較短，仍然無法全面發(fā)揮革新后刮板輸送機(jī)的先進(jìn)生產(chǎn)力，因此這種滯后條件是由配套設(shè)施的安裝和運輸工具所帶來的，這也是我們在今后的研究過程中需要解決的問題。

4.2 地下施工現(xiàn)場的工作環(huán)境相對不穩(wěn)定

煤礦開采過程中，作業(yè)人員需要長期在井下工作。煤礦井下巷道都是用支護(hù)材料支撐周圍巖體的，保證內(nèi)部巖層不會脫落，但是如果一旦支護(hù)材料出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，將會導(dǎo)致井下巷道的巖層崩塌，開采人員生命受到巨大影響，而且開采設(shè)備在回撤過程中也會遭遇安全問題。除此之外，許多大型開采設(shè)備也不利于拆卸和搬運，因此在煤礦狹小空間內(nèi)，作業(yè)難度和設(shè)備回撤安裝的難度不斷提升。為了解決這種問題，需要作業(yè)人員進(jìn)行密切準(zhǔn)備，防止大型設(shè)備在狹小空間回撤出現(xiàn)滑落現(xiàn)象。對于施工小組來講，作業(yè)時間不夠穩(wěn)定，如果工作環(huán)境發(fā)生變化危險系數(shù)也會直線提升，這不僅對于設(shè)備造成巨大影響，還會導(dǎo)致人員受傷。

4.3 設(shè)備回撤和安裝時的客觀條件截然不同

對于設(shè)備安裝和撤回來說，這兩個程序截然不同，首先二者施工時間不完全一致，安裝在回撤之前，而且對于環(huán)境來講差異較大作業(yè)周期較長?；爻肥窃诎惭b之后完成的，會遭遇眾多不穩(wěn)定因素的影響，因此對于回撤工作來講，需要密切考慮環(huán)境因素帶來的變化。

5 如何改善安全回撤和安裝的條件，提高綜采效率

5.1 加大力度研發(fā)機(jī)電設(shè)備回撤和安裝的新型科技裝備

為了有效保證機(jī)械設(shè)備快速且安全的回撤，必然需要加大回撤設(shè)備的更新力度，通過匹配性的回撤設(shè)備安裝和應(yīng)用，提高機(jī)械設(shè)備回撤效率。我國必須不斷提高研發(fā)力度，加大經(jīng)濟(jì)投入在煤礦開采過程中。加大原有絞車功率和開發(fā)新型機(jī)械設(shè)備，以此更好地保障煤礦井下工作人員的作業(yè)效率，縮短作業(yè)時間，提升設(shè)備回撤速度。比如說在安裝拆卸工具中的改造，需要結(jié)合目前工具性能進(jìn)行匹配性的設(shè)置，尤其對于機(jī)電設(shè)備安裝能力需求進(jìn)行調(diào)整。通過功率更新絞車和起吊工具的應(yīng)用滿足現(xiàn)場實際需求。在一些小型拆卸工具類似于扳手之類的應(yīng)用中，也需要做到多樣化的設(shè)置。

5.2 創(chuàng)造優(yōu)良的設(shè)備回撤和安裝的作業(yè)環(huán)境

通過以上論述了解到，作業(yè)環(huán)境將直接決定著機(jī)電設(shè)備回撤和安裝的效率，因此需要對良好的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行保障。施工團(tuán)隊可以通過多方力量協(xié)調(diào)，發(fā)揮整體合力，制定相應(yīng)應(yīng)急方案，并且不斷改良作業(yè)條件，擴(kuò)大窄道內(nèi)的作業(yè)范圍縮減傾斜角度，以便防止機(jī)器出現(xiàn)滑落或者跌倒現(xiàn)象。也可以通過增加摩擦的方法改善作業(yè)地基，使得絞車在軌道中進(jìn)行加固，不斷提高運輸絞車的功能。除此之外，還要不斷提高施工人員綜合素質(zhì)和實踐操作技能，在井下作業(yè)時通過自我感知和專業(yè)素質(zhì)。更好地分析作業(yè)空間內(nèi)可能存在的危險，從而盡量縮短作業(yè)時間，提高回撤效率。這不僅有利于保障機(jī)電設(shè)備的有效回撤，還可以最大限度地維護(hù)施工人員的生命安全。

5.3 設(shè)備撤回安裝時加強(qiáng)周圍巖體的支撐和防護(hù)

在機(jī)電設(shè)備撤回安裝時需要加固周圍巖體的支撐和防護(hù)，因為地下環(huán)境復(fù)雜多變，地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)眾多不可控因素，對于開采設(shè)備本身的體積重量來說，作業(yè)時間增長往往會加大危險系數(shù)，因此需要保證巖層墻體支撐和防護(hù)的有效性，以便更好地應(yīng)對未知因素帶來的限制。施工團(tuán)隊需要建立安全預(yù)警機(jī)制，對巖體進(jìn)行實時監(jiān)測，以便清晰了解掩體狀態(tài)發(fā)生問題，做好及時應(yīng)對。舉例說明，可以在工作面進(jìn)行頂板加固設(shè)置，通過頂板強(qiáng)化避免臺階下沉。工作面可以通過液壓支架進(jìn)行支撐，通過支撐保證工作面處于穩(wěn)定狀態(tài)，不過對于最大仰俯角的設(shè)置不能超過7度的標(biāo)準(zhǔn)，液壓支架歪斜也不能超過5度。這種數(shù)值設(shè)置是保證液壓支架最初支撐力，也是符合現(xiàn)代力學(xué)關(guān)于地下作業(yè)支撐角度的。也可以通過改進(jìn)掘進(jìn)和回采時的安裝拆卸點的支護(hù)條件，更好的對改造內(nèi)地質(zhì)周期形變或者是因為安裝而影響的空間問題進(jìn)行拓展。利用局部支護(hù)條件改造和工藝，拓展原有狹窄空間范圍，最大限度的保證機(jī)械設(shè)備的安裝與回撤的空間需求。在工具選擇中使用的頂板錨索、錨桿也必須以滿足起重量為主。

6 結(jié)語

本文對于綜采工作面的理解借鑒相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行總結(jié)，工作面是指在煤礦資源開采過程中的生產(chǎn)現(xiàn)場，該生產(chǎn)現(xiàn)場具備符合性的特點，但是由于空間限制為作業(yè)開采帶來了難度。許多情況下，綜采工作面受到地形和地貌特征的影響，再加上煤層分布不同就導(dǎo)致許多開采設(shè)備在應(yīng)用過程中需要注意安全性和應(yīng)用的條件。