煤礦綜采工作面的安裝與回撤研究

通訊作者：包瑞，1993年2月，男，漢族，寧夏銀川人，現(xiàn)任國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)安裝分公司技術(shù)員，助理工程師，本科學(xué)歷。研究方向：綜采工作面設(shè)備安裝與回撤。

摘要：為了保障煤炭開采工作的順利開展，就要進(jìn)行煤炭綜采工作面設(shè)備的安裝和回撤。但是由于煤炭鋼材設(shè)備在礦井內(nèi)安裝時(shí)受到地形的限制較大，另外設(shè)備體積也相對(duì)較大，在安裝和回撤過程中會(huì)遇到許多問題。本文首先針對(duì)性地講解了綜采設(shè)備安裝回撤過程中存在的問題，之后綜采設(shè)備安裝回撤改進(jìn)辦法。

關(guān)鍵詞：綜采;工作面;安裝;回撤

一、前言

近幾年來，我國社會(huì)在不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)和工業(yè)制造對(duì)于煤炭的要求逐漸上升。為了帶動(dòng)我國整體的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，改革開放以來我國大力支持煤炭開采行業(yè)，不僅增加了煤礦數(shù)量，而且煤礦開采的深度在一步步下沉。這不僅帶動(dòng)了大功率設(shè)備的生產(chǎn)制造，還提高了煤炭開采的效率[1]。但是由于前期開采技術(shù)水平較低，老的煤礦綜采工作面較差，存在很多安全問題，一旦發(fā)生安全事故就會(huì)嚴(yán)重影響整體開采精度。因此，選用大功率、高精度、高質(zhì)量的煤礦綜采設(shè)備，建立可靠的煤礦綜采工作面是十分必要的[2]。在這一過程中，煤礦綜采工作面中的設(shè)備安裝與回撤是不容忽視的，每個(gè)環(huán)節(jié)都要緊密相扣，保證采礦的安全性，提高煤礦綜采的效率。

二、綜采設(shè)備安裝回撤存在的問題

（一）綜采設(shè)備安裝回撤受到地質(zhì)條件制約

一般來說，現(xiàn)階段的大型煤礦綜采工作面的設(shè)備安裝使用以及后續(xù)回撤周期在兩個(gè)月以內(nèi)。但是我國地大物博，不同區(qū)域有著不同的地質(zhì)條件，一些復(fù)雜的地質(zhì)條件給煤礦綜采面的安裝帶來了巨大挑戰(zhàn)。另外，有些地區(qū)的地殼板塊活躍，在開采過程中就會(huì)由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備巷道產(chǎn)生變形，無法保證運(yùn)輸軌道的順利通過[3]。這不僅影響了安裝和回撤的需求，同時(shí)還會(huì)影響煤炭開采的順利進(jìn)行[4]，并且變形的巷道在修理過程中存在一定的安全隱患，這會(huì)增加維修人員的維修困難程度。如果處理不好，在煤層開采過程中會(huì)出現(xiàn)自然的情況，嚴(yán)重威脅開采設(shè)備和工作人員的生命，健康財(cái)產(chǎn)安全。綜采工作面示意圖如圖1所示。

（二）綜采安裝與回撤工具落后

現(xiàn)階段開采設(shè)備的不斷更新，但是工作面的安裝和回撤工具卻仍然使用老舊的千斤頂?shù)萚5]。這些小型安裝回撤工具并不能適應(yīng)現(xiàn)階段大型開采設(shè)備的安裝和回撤。并且原始的安裝回車工具工作效率極低，承重能力較差，這會(huì)嚴(yán)重影響工作進(jìn)程。從這一方面來看，你也能夠反映出施工企業(yè)對(duì)于設(shè)備安裝和回撤工作不夠重視。

（三）安裝與回撤環(huán)境復(fù)雜

在很多地下煤炭開采礦井中，由于設(shè)備的安裝和回撤環(huán)境十分復(fù)雜，大部分工作只能在巷道上完成[6]。如果防護(hù)措施不到位，不僅會(huì)嚴(yán)重威脅施工人員的安全，還會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重影響，阻礙煤礦綜采的順利進(jìn)行。

（四）安裝與拆卸作業(yè)空間小

現(xiàn)階段我國露天煤礦（圖2）較少，大部分都是在地下開采（圖3），煤炭資源的開采，但是由于地下空間較小，受到地質(zhì)移動(dòng)等因素導(dǎo)致巷道變形，受到施工工作范圍的影響，為施工人員進(jìn)行工作面的安裝和回撤工作增加了較大難度，增加工作周期的同時(shí)，影響開采效率。

（五）對(duì)安全隱患警惕性較差

重大事故的發(fā)生往往與工程施行過程中沒有及時(shí)解除隱患有關(guān)，對(duì)于長(zhǎng)期存在在安全隱患重視不足，甚至對(duì)于設(shè)計(jì)之初就發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的問題沒有及時(shí)調(diào)整和糾正，最終導(dǎo)致了重大事故的發(fā)生。

三、綜采設(shè)備安裝回撤優(yōu)化措施

煤炭綜采工作需要的工作面設(shè)備復(fù)雜而數(shù)量眾多，采煤機(jī)、輸送機(jī)、移動(dòng)變電站等都是必不可少的，另外還需要控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的輔助配合。在一些較難開采的地區(qū)中還配有液壓安全絞車、小水泵等。綜采機(jī)見圖4。

為了實(shí)現(xiàn)煤炭綜采工作面的安全性和穩(wěn)定性，提升開采工作的可靠性，在煤炭開采過程中，工作面的兩個(gè)端頭支架、過渡支架的安裝和回撤過程中都不能擺放頂煤，這就導(dǎo)致支架部分成為煤炭損失的主要區(qū)域[7]。由于受到放頂煤工藝的限制以及不同礦井結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在開采煤炭過程中造成大量的煤炭損失。因此對(duì)綜采設(shè)備的安裝和回撤進(jìn)行方法的改進(jìn)能夠大量回收在開采過程中所浪費(fèi)的煤炭資源，壁式采煤如圖5所示。接下來本文就將講解綜采設(shè)備在安裝和回車過程中方法的改進(jìn)措施。

（一）準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

在煤炭開采工作進(jìn)行之前，需要首先對(duì)礦區(qū)所處的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)了解。正式開采工作之前，首先要進(jìn)行礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的勘察。近年來，由于地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對(duì)人民生活造成巨大影響，以及地質(zhì)資源的科學(xué)開發(fā)能有效提高礦產(chǎn)資源利用率，我國加強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)勘查工作的重視，投入了大量的研究資金，物探技術(shù)在礦山采區(qū)地質(zhì)勘查工作中的有效應(yīng)用逐漸增加。我國的物探技術(shù)研究取得了較大進(jìn)展，物探技術(shù)在礦山采區(qū)地質(zhì)勘查中得到了廣泛地應(yīng)用。

積極運(yùn)用物探技術(shù)，掌握煤礦詳情。在礦山采區(qū)地質(zhì)勘查實(shí)踐中，物探技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分顯著。從其實(shí)際運(yùn)用而言，物探技術(shù)具有優(yōu)良的發(fā)展前景。特別是地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用發(fā)展對(duì)于物探技術(shù)的進(jìn)步意義重大，其所呈現(xiàn)出來的勘查效果非常突出。地質(zhì)雷達(dá)實(shí)際上所采用的就是電磁法，通過不同介質(zhì)的傳播特性來進(jìn)行檢測(cè)。另一個(gè)重要的發(fā)展方面就是GIS技術(shù)，其發(fā)展能夠有效利用空間中的數(shù)字和數(shù)據(jù)來獲取地理信息的特征，判斷如何有效應(yīng)用地質(zhì)信息，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)信息的管理，確保主流的物探技術(shù)能夠有效應(yīng)用到煤炭礦產(chǎn)采區(qū)地質(zhì)勘查中，為了確保地質(zhì)資源勘探工作的有效開展。除此之外，礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)還應(yīng)當(dāng)注重建設(shè)完善的物探技術(shù)管理制度，加強(qiáng)對(duì)工作人員的行為約束和技能培訓(xùn)，保證一線施工人員能夠按照規(guī)范化的操作流程進(jìn)行科學(xué)的勘查工作，保障礦產(chǎn)勘查工作順利有序開展。

獲得況且質(zhì)量尺寸以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，通過計(jì)算，合理選擇設(shè)備，重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備的型號(hào)和質(zhì)量。在綜采設(shè)備選擇完成之后，就要進(jìn)行綜采設(shè)備的安裝工作。施工單位一定要監(jiān)督施工人員在安裝過程中嚴(yán)格遵守安裝標(biāo)準(zhǔn)，并按照設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的安裝[8]。要提前將安裝所需要的材料準(zhǔn)備充分，需要制定一定的安裝計(jì)劃，并且按照計(jì)劃進(jìn)行一步步地安裝。前期工作準(zhǔn)備好，在后期進(jìn)行過程中就能夠省掉很多麻煩。

在設(shè)備安裝布置的過程中，首先要對(duì)各種軌道進(jìn)行安裝布置。這樣一來就能夠進(jìn)一步完成運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)置和機(jī)械設(shè)備的安裝，保障后期工作的安全性。在安裝過程中要注意運(yùn)輸系統(tǒng)的布置，需要根據(jù)預(yù)先制定的計(jì)劃嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行，保障煤炭開采過程的安全。

（二）施工環(huán)節(jié)

按照安裝順序進(jìn)行設(shè)備安裝。鋪設(shè)軌道作為最基礎(chǔ)的工作，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝。這不僅能夠?yàn)榻酉聛淼墓ぷ鞴?jié)省時(shí)間，還能夠保障工作的順利進(jìn)行，按照計(jì)劃規(guī)定的地點(diǎn)安裝相應(yīng)的運(yùn)輸系統(tǒng)[9]。運(yùn)輸設(shè)備與三機(jī)等設(shè)備安裝完成后，利用無極繩絞車或其他相關(guān)運(yùn)輸工具將支架部件運(yùn)至安裝硐室，在硐室利用行車將支架組裝完畢，使用慢速絞車將所有支架設(shè)備牽引至指定位置進(jìn)行就位，并依次擺放，擺放中要防止支架下滑、歪倒等引發(fā)安全事故。

（三）設(shè)備回撤工作

在煤礦開采完畢后需要及時(shí)有效地拆卸綜采工作面設(shè)備，在這一環(huán)節(jié)同樣不能掉以輕心，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，按部就班地進(jìn)行。在設(shè)備拆卸中，首先回撤連接皮帶，其次回撤機(jī)械設(shè)備與運(yùn)輸系統(tǒng)，最后回撤支架。

（四）加強(qiáng)人才培訓(xùn)

在安裝和回車過程中涉及的工種，需要絞車司機(jī)、支架工、電鉗工等等共同配合完成綜采工作面的安裝和回撤。所以現(xiàn)如今中材設(shè)備安裝回撤需要培養(yǎng)更多的技術(shù)人才，減少對(duì)廠家服務(wù)的依賴性。施工開采單位通過培養(yǎng)更多的年輕技工人員，將一部分預(yù)設(shè)費(fèi)用用于年輕職工的培訓(xùn)過程中，這樣一來，通過前期的投入，在后期維修安裝回撤過程中就能夠降低更多費(fèi)用的支出。

（五）合理控制和設(shè)計(jì)綜采工作面

通過將煤炭綜采區(qū)的具體看才位置進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)綜采工作面的走向長(zhǎng)度，以此來降低開采過程中煤炭資源的損耗。如果在開采過程中不符合規(guī)定的采煤工作面，就會(huì)在一定程度上增加開采布置的難度[10]。在這種情況下，要有針對(duì)性地結(jié)合礦井位置，根據(jù)井田間儲(chǔ)量的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井田布置的科學(xué)合理化，規(guī)范化的井田布置，能夠增加礦井開采工作面的整體走向長(zhǎng)度。

規(guī)范化、合理化不僅能夠減少開采過程中的煤炭資源損耗，還能夠提升回采效率。就當(dāng)前技術(shù)而言，進(jìn)一步提升開采速率已經(jīng)很難實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)當(dāng)合理優(yōu)化工作面的設(shè)計(jì)和布置，提升開采工作過程中煤炭資源的回采效率，以及減少開采過程中的資源損耗。

四、結(jié)語

總的來說，煤礦綜采面的安裝、使用、回撤都是涉及多種機(jī)械、工種、技術(shù)的工作，不僅要投入大量的人力還要投入大量的大型設(shè)備。在設(shè)備安裝、回撤過程中就亟須重視安全問題并且提高工作效率，以此來保證綜采效率，提高采煤可靠性。

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