1、引言

隨著煤炭開采技術(shù)的提高，綜合機(jī)械化采煤方法在煤礦的應(yīng)用也越來越普遍，綜采設(shè)備的安裝作為一個新的專業(yè)也越來越受到人們的重視，快速的完成綜采設(shè)備的安裝對礦井的高效生產(chǎn)起著重要的作用。目前我國常用的綜采設(shè)備安裝方法采用上行式，但隨著礦井開采深度的增加，礦壓逐漸增大，在工作面安裝過程中常會出現(xiàn)切眼刷擴(kuò)完成后，風(fēng)巷受上區(qū)段工作面采動影響，巷道變形嚴(yán)重，制約了綜采支架的整體運(yùn)輸，如果仍采用上行式安裝方式，可采行的方法有支架解體運(yùn)輸、風(fēng)巷預(yù)留變形量加大、風(fēng)巷刷擴(kuò)臥底等等，但不論采用何種辦法，勢必會增加工作面安裝工序，不僅浪費(fèi)大量人力物力，還影響下一步工作面的安裝速度，進(jìn)一步影響了礦井生產(chǎn)接替。

神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)公司棗泉煤礦130202工作面接替時間緊，根據(jù)礦井生產(chǎn)安排，130202工作面安裝、調(diào)試時間只有40天左右，根據(jù)以往工作面上行式安裝的經(jīng)驗(yàn)，走向長近2500m，切眼傾向長326m的工作面安裝、調(diào)試時間最少需要60天左右。對此，棗泉煤礦在反復(fù)勘察現(xiàn)場、科學(xué)論證、周密分析的基礎(chǔ)上，提出了綜采設(shè)備反向倒裝工藝，即所有的綜采設(shè)備從頂板條件較好的機(jī)巷運(yùn)輸，安裝從工作面切眼上口自上而下進(jìn)行，經(jīng)過制定科學(xué)的施工方案，合理組織，在130202工作面安裝中取得了成功。

130202回采工作面地面位于棗泉煤礦工業(yè)廣場正南方向。工作面地面高程為+1378.5～+1412m，回采高程為+970～+680m。130201工作面以北為13采區(qū)主體下山，東側(cè)為正回采的130201工作面，南側(cè)為13、14采區(qū)DF50斷層上盤、西側(cè)75m左右為13采區(qū)集中泄水巷，西、南側(cè)均屬未開采區(qū)域。

工作面所處煤層為井田內(nèi)二煤層，煤層厚度8.45～8.72m，平均8.62m，傾角4°～8°，平均6°，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層中有1～3層夾矸，厚度0～0.2m之間。工作面設(shè)計走向長2447.4m，傾向長326m。機(jī)巷巷道斷面設(shè)計尺寸為凈寬×凈高=5.2×3.6m，風(fēng)巷設(shè)計尺寸為凈寬×凈高=4.6×3.6m，切眼設(shè)計尺寸為凈寬×凈高=8.5×3.6m，切眼最大傾角12°。工作面正常涌水量為1.33m3/min，最大涌水量2.17m3/min;預(yù)計130202工作面瓦斯相對涌出量為0.043 m3/t，絕對涌出量為0.328 m3/min。

工作面綜采設(shè)備安裝工程主要有：

⑴ 切眼設(shè)備：安裝采煤機(jī)一臺，支架191架（ZYT10000/26/55D端頭架7架，ZFP10000/26/55D過渡架6架，ZYG10000/26/55D過渡架2架，ZY10000/28/62D基本架176架），刮板運(yùn)輸機(jī)一套;

⑵ 機(jī)巷設(shè)備：安裝轉(zhuǎn)載機(jī)一套，破碎機(jī)一臺，皮帶自移機(jī)尾一套，單軌吊一套（300米），設(shè)備列車29輛，鋪設(shè)30Kg軌道300米，所有設(shè)備從移動變電站到開關(guān)再到設(shè)備電機(jī)的設(shè)備供電電纜，供液系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及照明系統(tǒng)及其附件。

（1）安裝方案

①利用鏟板車由機(jī)巷運(yùn)輸安裝設(shè)備列車、單軌吊及管路、纜線;

②液壓支架安裝：191#―1#液壓支架在切眼內(nèi)卸車，利用絞車配合鏟板車就位;

③刮板輸送機(jī)機(jī)尾及傳動部、中間槽由機(jī)巷運(yùn)輸至切眼內(nèi)，利用鏟板車安裝就位;采煤機(jī)由機(jī)巷運(yùn)輸至切眼內(nèi)，利用采煤機(jī)機(jī)窩段的支架起吊采煤機(jī)部件安裝;利用鏟板車依次安裝刮板機(jī)刮板鏈、交叉?zhèn)刃都皞鲃硬?、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、馬蒂爾機(jī)尾。

（2）安裝前準(zhǔn)備工作

①根據(jù)設(shè)備安裝的先后順序，對設(shè)備進(jìn)行編號，并標(biāo)明大件在井下的運(yùn)輸方向。

②根據(jù)施工需要在安裝前，在切眼上口的絞車硐室內(nèi)安裝兩臺JDHB-25絞車，（編號為1#、2#絞車），采用基礎(chǔ)灌漿（砼標(biāo)號不小于C20）、地腳螺栓及“六壓兩戧”固定。

③在機(jī)巷安裝一套（兩泵一箱）臨時泵站作為安裝期間的臨時供液，并敷設(shè)好供液管路。在轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭，轉(zhuǎn)載（破碎）機(jī)傳動部安裝地點(diǎn)上方提前施工起吊錨桿或起吊錨索。

④在切眼上口、切眼下口及設(shè)備列車處分別安裝調(diào)度電話一部，便于安裝聯(lián)系使用。

⑤牽拉JSDB-25型絞車校驗(yàn)

已知條件：斜坡長度：LK=180m;最大坡度：β=12°;鋼絲繩徑：Φ=44mm;每米質(zhì)量：mp=6.63kg/m;鋼絲繩破斷拉力（6×19+1）：Qp=1269KN;最大牽引質(zhì)量：mz1=45T;鋼絲繩摩擦系數(shù)：f1=0.2;支架摩擦系數(shù)： f2=0.2;絞車牽引力：F=300KN（慢速平均）。

　　Sin12°=0.21，cos12°=0.98，Sin12°+0.2×cos12°=0.41

　?、?、按絞車牽引力進(jìn)行校驗(yàn)：

　　F1=mz1 （sinβ+ f2.cosβ）g+ mp.L（sinβ+ f1.cosβ）g

　　=45000×0.41×9.8+6.63×180×0.41×9.8=180810+4795

　　≈186KN<300KN

　　得出該絞車牽引力能夠滿足使用要求。

　　Ⅱ、按鋼絲繩安全系數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)：

　　ma=Q p/ F1=1269/186≈6.82>6.5

得出該鋼絲繩安全系數(shù)能能滿足使用要求。由以上計算得出：在130202工作面安裝時，提升坡長180米，最大坡度為12°，使用JSDB-25型絞車及Φ44mm（6×19+1）鋼絲繩能滿足牽引支架使用要求。

（3）液壓支架安裝方法

191#―4#液壓支架安裝方法：

支架搬運(yùn)車在切眼內(nèi)卸車（液壓支架前梁朝向切眼下口）→利用1#絞車配合鏟板車調(diào)向就位→支架升平升緊→支架防倒處理，初撐力符合要求→完善支架安裝。

①191#液壓支架卸車后，利用2個25T蝴蝶結(jié)配合Φ26連接鏈，利用2個25T蝴蝶結(jié)配合Φ26連接鏈繞過191#支架右立柱與1#絞車鋼絲繩鉤頭連接，預(yù)緊2#絞車鋼絲繩作為防倒，利用電瓶車或鏟板車進(jìn)行支架調(diào)向就位。

② 用上述同樣的方法安裝至4#支架。

3#―1#液壓支架安裝方法：

支架搬運(yùn)車在切眼下口卸車（液壓支架前梁朝向機(jī)巷）→利用單體支柱配合鏟板車調(diào)向就位→支架升平升緊→支架防倒處理，初撐力符合要求→完善支架安裝。

施工期間采用“三八制”作業(yè)，每班八小時，多工種混合作業(yè)，通過現(xiàn)場合理的組織，130202工作面安裝、調(diào)試僅用30天，比計劃提前了10天左右，相比傳統(tǒng)的上行式安裝工藝提前了一個月左右時間，同時減少了風(fēng)巷刷擴(kuò)臥底的人員及物力的投入。棗泉煤礦130202工作面綜采設(shè)備的反向倒裝成功實(shí)踐表明，綜采設(shè)備的反向倒裝具有廣闊的發(fā)展前景，特別是在上行式安裝工藝條件不具備或者難以具備時，其優(yōu)勢更為明顯，突出表現(xiàn)在運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡化，節(jié)省擴(kuò)修巷道的人員、資金及時間的投入，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

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