8米大采高设备安装工艺技术运用

8米大采高设备安装工艺技术运用

孟凡华

国家能源集团神东煤炭集团生产服务中心 内蒙古鄂尔多斯 017209

[摘要]随着我国市场经济的快速发展，对能源的需求量日益增加，使得煤炭生产在国民经济及社会发展中起着极其重要的作用。因此不断探讨煤炭开采技术以及大型设备安装工艺成为，我们当前最为主要的课题。本文主要从矿务工程准备情况、车辆选型、设备运输安装、设备调试等方面，针对以往安装工艺在8米大采高工作面设备安装工艺方面进行探讨，从中找出安装8米大采高工作面设备的最优解决方案。

[关键词]煤炭开采 矿务工程 安装工艺 最优方案

引言：近年来随着我国煤炭市场需求量不断增加，自然条件、煤炭储量、煤炭开采方式成为当前最为瞩目的客观条件，成为直接制约煤炭生产的主要因素。然而我们作为国家重点煤炭生产企业来说，更注重质的飞跃。在煤炭开采过程中根据煤炭赋予的自然条件因素影响，根据煤层厚度，选择配套的开采设备，提高煤炭开采率。

工作面设备安装现状分析：目前根据煤炭开采技术的不断更新，设备尺寸、开采工艺的不断进步，普通采高工艺开采不能满足煤层开采技术的特性，为了避免造成大量资源的浪费，实行大采高开采技术。但是据目前实际情况现有设备设施不能满足大采高开采工艺要求。

现就XXX煤矿8.0米大采高工作面为例从前期设备安装的准备工作、车辆选型、设备运输安装、设备调试运转，等方面进行交流。

一、辅助运输沿线巷道

1、行车路线上，巷道的净高度、宽度必须满足特种车辆通行。巷道顶板无鳞皮,管线吊挂高度符合要求,有行车指示牌且位置吊挂正确。巷道内管线及各类设施、设备均应安装在水沟一侧,若不在一侧时,水沟必须用石子垫平。巷道两帮必须做到支护完好无片帮隐患,巷道内无积水。

2、矿方负责行车沿线加水点的设置，每隔1000m安设一处临时加水点。

3、行车沿线及作业场所调车硐室平整无杂物且深度不得低于12m，并且应设置导风筒。巷道高度大于3.5m时，导风筒直径不小于500mm；巷道高度小于3.5m时，导风筒直径不小于300mm。导风筒吊挂要紧靠顶板、无死弯，风筒进风口要迎着风流拐进正巷不低于10m，风筒出风口距离密闭（煤帮）不超过2m。

4、两顺槽内所有排水设施，开关要求吊挂高度不得低于3m，排水水泵必须放置在水泵窝内并设置栅栏，挂设警示装置。

5、运输沿线风门设施必须安排专人看管，同时要求人员必须躲避在硐室内，车辆方可通行。

6、临时泵站、充电柜存放硐室内应设置专用水泵排水，水泵应设置在巷帮侧的专用泵窝内。排水管路应尽可能选用胶管，铺设高度不低于2m，遇硐室口需贴顶铺设。为搬家倒面临时设备供电的变压器容量应满足搬家倒面设备供电要求，供电距离不大于500m，供电电缆不小于75mm2。安装8m及以上大采高工作面时，临时设备供电电缆不小于95mm2，变压器供电距离不大于900m。 

7、砼底板技术要求 ，工作面安装重车行走线路、切眼、特种防爆胶轮车调车硐应施工砼底板，抹角位置加强底板强度。安装8m及以上高度支架时，大巷砼底板厚度不小于300mm，强度不低于C30；顺槽砼底板的厚度不小于200mm，强度不低于C30；切眼与回撤通道砼底板的厚度不小于300mm，强度不低于C30。运输路线上的风门不留门槛，两道风门之间距离不小于20m。风门设在拐弯巷道处时，距离拐弯点不得小于15m。风门内设躲避硐。

二、车辆选型

根据8米大采高工作面设备的选型情况，确定车辆的选型。目前我们国家大力提倡，设备自主化、国产化，然而我们在车辆的选型过程中当然也以国产化车型为主。我们国内目前通过技术攻关科技创新在自主研发了运输八米大采高设备的专用车辆。已经在我们矿区推广应用，现将车辆选型及技术参数介绍如下：

车辆技术参数表

 设备、部件、材料运输所需车辆一览表

三、通风及瓦斯管理

根据《煤矿安全规程》和《XX煤炭集团“一通三防”管理实施细则》中的有关规定：回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值

设备运输安装基本情况。

1　按工作面安装同时工作最多人数计算（每人供风≮4m3/min）

Q采>4N （m3/min）

按工作面同时作业最多人数60人计算。

Q采>4N （m3/min）

=4×60

=240m3/min

据此条件计算工作面配风量取240m3/min。

2　按温度及最优排尘风速进行计算

Q采=60×V采×S采

式中：V采——工作面风速，m/s；按安装工作面温度在18～20℃之间，取V采为1m/s

S采——工作面的平均断面积（m2）

S =10.5×5×0.7=36.75(m2)

则：Q采=60×1.0×36.75=2205（m3/min）

表所示  K温、V——回采工作面温度与对应风速调整系数表

3　按胶轮车配风标准进行计算

柴油车根据《煤矿安全规程》规定供风量为不小于4m3/min.KW。低污染车功率为96KW，单台供风量为384 m3/min 。ED 系列特种车功率171KW, 单台供风量为684 m3/min 。C9系列特种车240KW，单台供风量为960 m3/min。工作面安装期间，车辆需按矿方供风量安排车辆数量。

4　风速验算

《煤矿安全规程》规定，最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s，根据这一要求进行验算工作面允许的最小风量和最大风量。

15S3/min）

式中：S——工作面平均断面积（m2）

Q采<240S

   =240×36.7=8820m3/min

Q采>15S

   =15×36.75=551.25m3/min

在以上计算过程中，按柴油车供风量进行计算的XXX综采工作面安装所需风量2205m3/min符合风速验算要求且为最大值, 因此XXX综采工作面安装需要风量可取2205m3/min。

四、设备安装顺序

根据矿方所提供的地质资料说明书，设备安装说明书确定工作面设备安装顺序。

首先吊挂工作面电缆、铺设顺槽电缆管线，从机尾方向开始安装刮板机中部槽至煤机机窝、铺设运输机链，同步稳放自移机尾、转载机、破碎机、移变列车上道，安装采煤机机身及剩余溜槽。安装运输机机尾、传动部和护罩、从机尾向机头方向稳放液压支架至机头架窝，安装采煤机摇臂及破碎机，安装运输机头框架、传动部和护罩，安装工作面剩余液压支架。单机试运转，最后联合试运转。

工作面以及顺槽电缆管线的铺设，采用低污染车运输方式运输。根据图纸设计需求量进行装车。

安装溜槽前，首先从机尾侧确定第一节变线槽与第一节普通槽位置后，然后每10节溜槽画一条阶段控制线，其目的是随时掌握溜槽的整体安装尺寸，使两顺槽的安全通道保持合适的距离。因中部槽外形尺寸普通低污染车辆不能满足运输条件因此采用5B防爆车进行运输。

煤机、摇臂、刮板机头、刮板机尾、转载机件、刮板机链、液压支架等设备几个尺寸较大，采用VTC680蓄电池支架搬运车、WC80Y/VTC680型支架搬运ED25型支架车40Y车进行运输。

五、设备调试运转

说到设备调试运转可以说是综采工作面安装最为核心的部分，设备调试运转分为，单机调试运转、设备联合试运转两大部分。

首先单机调试运转之前我们首先确保三机各个部件连接完好、搭接部位是否合理、正确、配套关系是否符合要求。设备间的自动控制是否完好。信号传输、接收和显示是否正常。通讯闭锁、联合控制系统是否正常，动作是否可靠。技术性能、运行状态是否正常，润滑系统是否到位。

其次检查移动变电站、及组合开关检查接地系统是否可靠，测试接地电阻不大于2Ω，供电系统所有保护装置齐全完好，绝缘等级达到规程规定要求不得低于100兆欧。先导接地检查、过载、漏电、保护复位、接触器检查、高压性能测试。

检查所有驱动部部件的连接有无松动或泄漏油、冷却液等，同时要检查有无损坏、螺丝有无松动，仪表、指示灯、制动系统是否齐全有效，油、冷却液是否合格。绝缘等级是否达到要求。以上注意事项全部检查到位方可调试运转。

电机送电以后，逐台电机进行正反转实验，先点动机尾电机运转确定正反转，若电机存在反转现象必须进行改转；改转后应再次点动机尾电机，确保运输机链松紧度符合要求、运输机能够正常运转后，方可点动机头电机，三台电机正传确定以后，方可联合试运转。

联合试运转的程序是：工作面由刮板运输机依次向胶带机发出开机信号，再由胶带机向刮板输送机方向逐个启动设备，先空载联合试运转，然后带负荷联合试运转。

六、总结

大采高综采工作面安装期间，在矿务工程及车辆上没有制约生产，但是从生产工艺及辅助运输方面存在的问题我们认真总结经验为更大采高工作面安装做好了铺垫。