浅谈晓南矿综采工作面安拆设备及工艺的发展与创新

浅谈晓南矿综采工作面安拆设备及工艺的发展与创新

赵书远王维威潘庆丰

铁法能源公司晓南矿辽宁调兵112700

摘要：本文主要论述晓南矿近年来本着减员提效、省工省力、安全可靠的原则，大力发展科技创新，对安拆工艺进行整体优化革新。针对原有安拆工艺及设备的不足之处，通过布置集中安拆硐室、提升绞车功率，提高设备机械化程度等多方面努力，实现了液压支架的整体安装拆除工艺，提升了安拆工艺的机械化程度，减少了安拆工程的人员及材料投入，同时减轻了职工的劳动强度，降低了操作难度及危险系数，并在取得现有成果的基础上，对安拆工艺的未来发展进行一些设想。

关键词：安拆工艺；集中安拆硐室安拆机械化

1、晓南矿原有安拆工艺的不足之处

近年来，受矿井资源枯竭、地质条件复杂化影响，综采工作面布置规模逐渐变小、产量低，为保证生产能力，增加综采工作面回采个数，导致安拆工程数量增多、工期紧张，安拆工程的安全高效完成是保证正常生产接续的重要一环。自1984年投入使用综合机械化采煤设备以后，综采工作面的安拆工艺、设备逐步形成了整套的可行模式，但在工艺及设备上也存在诸多不足之处。

（1）采面安拆硐室布置频繁。每个安拆工程都需布置安拆硐室，造成巷道施工量增大，并且现场地质条件各异，并不能保证每个安拆硐室的作业环境、空间都相对良好。

（2）综机设备调运工作量较大。由于晓南矿设备提升受罐笼尺寸限制，只能将综机设备尽可能分解，降低单件的尺寸和重量，以占安拆最大比重的液压支架为例，每组综采液压支架通常需要分解成4车，井下运输工作量很大，同时也造成了调运危险发生的几率提升。

（3）慢速绞车、手动葫芦作为支架、三机等安拆的主要设备，在使用过程中风险较高。虽然在现场都有严格的管控措施，但由于慢速绞车牵引、手动葫芦起吊操作不当引发的伤人事故也时有发生。

（4）起吊间支架分解、安装的劳动强度大，占用人数多。原有利用手动葫芦时的劳动强度大，风险性高，后改为液压起吊盘后，劳动强度和风险性得到了减缓。

2、安拆工艺、设备的革新

近年来晓南矿深挖潜能，鼓励创新，对安拆工艺进行了大量优化改革，同时着重引进更先进的安拆设备，本着减员提效、降低成本、减轻强度、提升安全的原则，不断完善提高安拆工艺的机械化程度，取得了良好的经济和安全效益。

2.1安拆工艺革新

2.1.1布置集中安拆硐室，实现整组支架长距离运输

随着近几年运输大巷和采区铁道规格逐步加大，采区辅助运输设备能力不断加大，支架远距离整体运输在技术、设备上已具备可行性基础。安拆硐室集中布置分为两种情况：一种是采区主要材料上山不能提升整体支架，原因是整体支架调运单车吨位大，采区主要材料上山的提升绞车的功率不能满足支架整体安全调运。因此，如果支架整体调运，需设置采区集中安拆硐室，安拆硐室一般布置在采区内联络各采面的运输中巷内。另一种是采区材料上山坡度小，运输距离相对较短，提升绞车的功率能满足整体支架调运，将集中安拆硐室布置在水平大巷的联络道内。通过利用综采支架安拆硐室集中布置，实现液压支架整组调运，可以在多个工作面重复利用，减少安拆工程的资金投入，还能减少准备工作的工程量，减少调运工程量，同时加快了安拆工程的进度以及安拆工程的安全系数。

2.1.2实现无坑木拆除工艺

在原有设备基础上，晓南矿通过对工艺、设备的革新，首次在西三421工作面实现了综采工作面机械化无坑木拆除。首先利用自制液压拆除平台、配合三组掩护支架、实现了支架、平台的迈步自移，提高了顶板支护强度，减少三角区空顶面积，然后利用单体铰接梁联合支护方式支护三角区，取替圆木支护方式，实现了机械化拆除工艺和无坑木拆除，减轻了大量劳动强度，提高了安全系数。

2.2安拆设备的引进更新

2.2.1研发自制液压拆除平台

支架拆除平台共分为三部分，分别为回撤支架部、伸缩部、起吊部，回撤支架部用于液压支架的抽出及抹转，伸缩部用于连接、推移起吊部，起吊部用于支架的装车。液压拆除平台与原有简易拆除平台相比，可以实现支架抽出、装车等同步进行，提升了工作效率；同时，利用液压缸取代了慢速绞车，远程控制进行支架撤出、抹转等工序，具有操作简单、安全性高、劳动强度低的优越性。

2.2.2引进液压安装叉车、自制加工四角道的配合使用

在N1-1405工作面首次采用液压安装叉车，与四角道配合使用，实现整组支架在切眼内装、卸，取得了良好效果。通过在切眼与顺槽交岔点铺设四角道，液压叉车在四角道处接车，通过绞车牵引，利用自身液压缸实现了液压支架在工作面内装卸、抹转。相较以往用慢速绞车装卸、抹转支架工艺，操作简单、安全性高，可节省大量工时。

2.2.3引进液压吊装机安装中部槽

最新引进的双臂液压吊装机，通过绞车牵引可在轨道上行走，主旋转底座上铰接2组起吊臂，可整体旋转280°，单臂可旋转60°，方便吊取不同位置的工件，工作范围大。在N1-1405拆除工作面首次使用，该设备可同时起吊、调整重件，相较以往的手工操作模式，便捷、省力、远程操作，极大提高起吊作业的安全性。

3、晓南矿安拆工艺发展的展望

晓南矿在几年来在安拆工艺上取得长足进步的基础上并未止步不前，对安拆工艺水平的提升还在积极探索、力争完善，对安拆工艺的发展进行良好的展望。

3.1集中安拆硐室安装电动葫芦取代液压起吊盘

现有集中安拆硐室使用液压起吊盘对支架进行分解组装，液压起吊盘在应用中发现一些不足之处，其中由于吊环自身重量较轻，液压缸伸出后需要人工拉拽，比较费力；吊环与液压缸联接的钢丝绳和滑轮由于磨损，如检查不细，对于支架起吊也存在一定的危险；使用液压阀组控制整个工艺流程，操作者必须熟练掌握方可避免发生误操作，提升了操作的难度。为此，晓南矿在2018年计划引进电动葫芦改造成支架起吊装置，用于支架的分解、组装，提高支架安拆的机械化程度，减轻工人的劳动强度，并且使用遥控器进行操作，相对简单便捷，减少了劳动强度和难度。

3.2刨煤工作面拆除三角区增设掩护架

刨煤机工作面通常使用两组掩护架与拆除平台搭配，该模式下三角区没有效支护设备，采取打设单体或圆木的方式进行维护，费时费料，对三角区的顶板维护强度也不充分。为此，晓南矿计划将自制一套掩护支架，用于三角区的顶板维护，相对单体及圆木的方式更加可靠，同时也提升了三角区维护的机械化程度。

4、结语

晓南矿近年来本大力发展科技创新，着减员提效、安全可靠的原则，对安拆工艺进行不断的优化革新，通过布置集中安拆硐室、提升绞车功率，提高设备机械化程度等多方面努力，实现了液压支架的整体安装拆除工艺，提升了安拆工艺的机械化程度，减少了安拆工程的人员及材料投入，同时减轻了职工的劳动强度，降低了操作难度及危险系数。在取得现有成果的基础上，对安拆工艺的进一步发展提出设想，利用在安拆硐室布置电动葫芦取代液压起吊盘、在刨煤机拆除工作面三角区增设掩护支架等方案，提升安拆工艺的效率、减轻劳动强度，确保安拆工程安全高效的完成，保证晓南矿正常生产接续。

参考文献：

[1]高杰.基于科学产能的薄煤层可采性评价及工艺决策系统研究[D].中国矿业大学，2016.

[2]郭周克.黄沙矿极薄煤层高效综采技术研究[D].中国矿业大学（北京），2013.

作者简介：

赵书远（1981-），男，工程师。2003年毕业于中国矿业大学（北京校区）采矿工程专业，现任晓南矿综采预备队书记。