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煤矿综采工作面设备安装拆除现状及改进方法措施

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摘要 我国是个采煤大国,地质储量丰富,煤田分布广阔,地质条件复杂多样,井型大小不一,发展机械化就必须因地制宜地使用各种采煤机械才能满足各种矿井地质条件的要求。在旺盛的煤炭市场需求拉动下,煤炭企业的发展仍然保持了扩大规模,大功率、大采高采掘设备已经在矿井中得到广泛的应用,但是对一些老矿井来说,要想增加煤炭的产量和提高煤炭资源回收率,就必须引进大功率、大采高的采掘设备,提高采掘设备的利用效率,但由于在建矿初期的设计中考虑不长远,加之受地质条件限制的因素,适应条件较差,特别在运输方面严重受到了制约,运输、起吊设备、巷道宽度、高度等条件不能满足整体运输,导致造成解体运输、组装,给机电设备的安装、拆除安全工作带来诸多困难,同时设备的性能也不能保证和生产衔接接替紧张。综采工作面设备的安装和拆除成了目前制约矿井生产的薄弱环节,同时也给安装、拆除作业的安全工作带来管理难度。

关键词 综采设备;安装拆除;现状;改进方法

中图分类号TD98 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)82-0079-02

1存在问题及现状分析

1)安装、拆除的基础管理工作滞后,安拆的前期准备工作量增加,大大延误了正常的安装、拆除进度,造成生产衔接紧张;2)工作面的设计缺陷多,存在没有根据设备选型进行切眼、巷道的设计,造成多次重复投工;3)片面的追求工作面的回采速度,而忽略对安拆工具的更新和工艺的改进,安装、拆除的工具仍然较落后,几乎没有什么变化,仍在使用JD-11.4、JD-25、 JM-14绞车、手拉葫芦、千斤顶等一些简单的工具。特别在小运输方面,运输能力根本不匹配,严重制约了安装、拆除的速度,也增加了工作难度和工作量;4)安装拆除的作业条件复杂恶劣,往往是在动态变化中作业,一般安装拆除一个工作面周期需要45天~60天的,甚至达到90天;5)安装拆除的质量标准化工作较滞后,对轨道的铺设、绞车的安装和综采工作面收尾铺网质量、顶帮支护没有严格规范设计和监督考核,抢时间,赶速度,忽视基础质量技术管理,给安装拆除造成很多困难,严重影响安装拆除效率;6)领导对安装拆除方面的经验缺乏,认为准备工作差不多就可以了,对一些新设备、新工艺的使用不能积极创造条件;7)人员组织管理、劳动组织不合理;8)人员的技术素质偏低,一些老矿井普遍存在年龄结构差异,老工人逐步退休,年轻职工增加,但是实践经验和吃苦精神差;9)安装拆除的工种岗位人员的待遇不高,劳动强度大,安全系数小,造成效率低下。

2相应改进的措施

1)完善掘进巷道的设计和基础质量标准化工作。采煤工作面巷道、切眼在掘送前应充分考虑综采机电设备安装、拆除的基本要求,合理进行设计,减少和缩短安装、拆除的基础准备工作量和周期,提高安装、拆除工作效率,保证正常的生产衔接。结合自己多年从事综采机电设备安装、拆除的经验和生产部门的设计,在设计过程中应考虑以下几方面:(1)巷道、开切眼的高度、宽度;(2)巷道绞车硐室、位置的布置;(3)巷道、切眼的支护质量要求,满足安装、拆除设备运输的空间,减少安拆时再进行二次重新移挪、支护;(4)巷道轨道铺设的基础要求,减少拉底、挑顶的辅助工作量;(5)管线的吊挂标准设计,应考虑安装、拆除设备运输的要求;(6)切眼机头、机尾、采煤机安装地点的宽度、高度,减少重新扩帮、拉底等辅助工作量;(7)应考虑设备安装、拆除专用起吊锚杆、锚索、棚梁等的设计,尽量减少使用支护锚杆、锚索而破坏原有支护的强度;2)加强安拆前期的基础准备工作。基础准备工作对于安拆设备相当重要,特别在小运输方面,基础不好,极易发生落道、翻车、跑车等事故。随着煤矿大功率、大采高设备的引进和使用,特别在一些老矿井中,加之受地质条件的限制,轨道运输严重制约着安装、拆除的速度和安全管理难度,因此必须加强轨道运输质量标准化工作,应优先使用30kg/m的轨道和采用轨距600mm以上的轨道运输,满足设备运输的稳定可靠性;3)改进安装拆除工具。目前安装拆卸所使用的工具性能严重不能满足现在综采机电设备安拆卸要求的能力,主要是质量差、工作效率低下,改善和引进先进的安装拆卸工具对提高安拆运卸效率、减轻工人劳动强度、保证作业人员的安全起着很大作用,应加大煤矿安拆卸使用工具的资金投入力度,积极引进液压、风动、油压等安拆工具和小型防爆铲车(叉车)和起吊安装车等先进安装设备,缩短安装拆除周期和保证生产衔接正常接替的需要;4)加强综采工作面收尾的工程质量管理。特别在一些老矿井中,由于地质条件的受限,顶板破碎、压力大,更要在顶板、煤帮支护工艺上优化设计,采取联合支护的形式,提高顶帮的支护强度。同时特别注意工作面液压支架的管理,保证支架的初撑力达到要求,不能因工作面收尾减少备品备件的投入和日常的检修工作量,忽视顶板管理,给拆除工作增加困难。另外在条件允许的情况下应根据设备适当增加宽度、高度,确保快速拆除工作面;5)增加安装综采设备的工作空间和辅助运输环节的管理。随着煤炭产量急剧增加,一些老矿井也随之引进大功率、大采高、大吨位的机电设备,但是起初的大巷、盘区巷道设计远远不能满足安装、运输的要求,导致一些设备需要在井上进行分解装车下井再组装,另外运输设备的平板车吨位也随之增大,造成人工翻平板车非常困难。因此在地质条件和支护条件允许的情况下,应尽量增加工作面的宽度、高度,保证有足够的作业空间,同时应在经济条件允许的前提下,重新掘送辅助运输巷道和在工作面两顺槽口铺设约50m~60m的双股道,保证设备整体运输和重车、空车错车,保证设备的原有性能和减轻工人的劳动强度,提高安装效率和保证运输、安装过程中的安全;6)改进安装拆除工艺随着煤矿开采速度的增加,安装拆除衔接非常紧张,特别在一些老矿井中,受地质条件和基础设施的影响,在完成拆除一个切眼长度约250m左右的工作面(以工作面160架液压支架为例),从准备工作到收尾70天~90天的时间。安装同样一个工作面(走向在1 500m),从准备工作到调试、试采完毕也需要70天的时间,这样就会造成矿井采掘安拆衔接失调。因此除了以上采取的措施以外,必须在安装拆除工艺上相应改进,比如利用回柱绞车配合3吨以上滑轮安装运输机中部溜槽,效率较以往使用手拉葫芦安装提高50%;采用掩护支架支护的方式拆除综采工作面液压支架,加强了支架前探梁到煤帮的顶板支护,减少了各种支护材料的投入、减轻了作业人员的劳动强度和现场作业环境的安全性。再如利用德国进口的液压支架牵引车拆装综采工作面设备。在安装拆除工艺、方法上各个煤矿的做法不尽相同,应互相交流学习,引进先进的技术和工艺,提高安拆效率,保证采掘衔接。7)优化劳动组织。煤矿综采设备安装拆除的专业性很强,需要操作人员既有较强的技术能力,涉及到的工种岗位较多(小绞车司机、支架工、泵站工、电钳工、放炮工、采煤机司机、皮带机司机、三机工等),根据安装回撤计划,要做好人员组织工作。每个人都要熟悉作业规程及安全措施,熟悉设备结构性能,熟悉现场环境,班组要保持人员出勤均衡,人员搭配默契,人员分工专业化,不要随便变更作业岗位。把人员组织作为安装回撤环节工作的“点”,工序安排作为“线”,现场操作作为“面”,以线连点,以点带面,实现安全生产。8)加强人员培训和人才培养。从目前一些老矿井的发展来看,技术人才严重缺乏,引进的新设备出现问题后依赖于厂家服务,另外随着煤矿一部分老职工在逐步退休,有些技术人才不愿意从事井下,或者在煤矿井下几年就又跳槽了,部分单位出现“青黄不接”现象,因此加强企业青年职工的培训势在必行,需要提取一定数额的经费用于培训工作上,给员工创造发展的通道。

3 结论

总之,综采作面设备搬迁频繁、费工费时,影响设备效率的充分发挥,影响单产和效率的提高,是综采作面提高经济效益的一个障碍。由于综采工作面由于盘区尺寸设计不合理和矿井地质条件的影响,造成频繁搬迁的局面日前难以改变,必须在新的盘区设计时要从长远发展的思路上考虑,特别是运输设计规划。所以,要缩短工作面的安装拆除时间,必须从生产工艺、巷道支护方式以及劳动组织、工序安排、技术培训等方面着手考虑。

参考文献

[1]翟刚.综采技术手册上、下[M].北京:煤炭工业出版社,2001.

[2]王之永.综采工作面快速安装技术[J].煤炭科技,2001,3.

[3]煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法(试行)[M].煤炭工业出版社,2004.

[4]煤矿企业安全管理手册[M].中国矿业大学出版社,2006.