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)安裝時受到地形的限制較大,另外設(shè)備體積也相對較大,在安裝和回撤過程中會遇到許多問題。本文首先針對性地講解了綜采設(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,我國社會在不斷進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展,社會生產(chǎn)和工業(yè)制造對于煤炭的要求逐漸上升。為了帶動我國整體的經(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,在開采過程中就會由于地質(zhì)運動導(dǎo)致設(shè)備巷道產(chǎn)生變形,無法保證運輸軌道的順利通過[3]。這不僅影響了安裝和回撤的需求,同時還會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,不僅會嚴(yán)重威脅施工人員的安全,還會對設(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,影響開采效率。
(五)對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解除隱患有關(guān),對于長期存在在安全隱患重視不足,甚至對于設(shè)計之初就發(fā)現(xiàn)風(fēng)險的問題沒有及時調(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)害會對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。
積極運用物探技術(shù),掌握煤礦詳情。在礦山采區(qū)地質(zhì)勘查實踐中,物探技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢十分顯著。從其實際運用而言,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。另一個重要的發(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,通過計算,合理選擇設(shè)備,重點關(guān)注設(shè)備的型號和質(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劃,并且按照計劃進(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輸系統(tǒng)的布置,需要根據(jù)預(yù)先制定的計劃嚴(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。這不僅能夠為接下來的工作節(jié)省時間,還能夠保障工作的順利進(jìn)行,按照計劃規(guī)定的地點安裝相應(yīng)的運輸系統(tǒng)[9]。運輸設(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)運輸工具將支架部件運至安裝硐室,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用的支出。
(五)合理控制和設(shè)計綜采工作面
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,能夠進(jìn)一步延長綜采工作面的走向長度,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,要有針對性地結(jié)合礦井位置,根據(jù)井田間儲量的技術(shù),實現(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)很難實現(xiàn),因此應(yīng)當(dāng)合理優(yōu)化工作面的設(shè)計和布置,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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