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[摘 要]当今,对于现代化大型矿井来说,能否安全、快速搬运生产设备,也是井下安全生产、高效生产的保证。对于一个矿井的连掘队来说,生产任务紧张化的同时,再遇到搬家倒面,或是新旧设备更换,这无疑要影响生产任务的进度,因此,生产中更需要一种安全快速的设备搬运技术。
[关键词]连掘设备 搬运技术 安全 高效
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0131-01
在煤矿开采生产过程中,先进采掘设备的大量应用是保证煤矿高产高效的重要技术措施,而设备的快速搬运技术恰恰是一个连掘队可以安全、高效、稳定生产的一个重要环节。因此,探讨连掘设备快速搬运技术对于提高煤矿生产效率、安全系数是极有必要且具有现实意义的。
一、 连掘设备搬运发展历程:
中国神华神东煤炭分公司锦界煤矿,所在地区处于陕北黄土高原北端、毛乌素沙漠东南缘,矿井开拓方式采用斜井+平硐+立井混合开拓,开采方式采用走向长臂综合机械化一次采全高采煤法。该矿主井为斜井,原煤采用胶带输送机运输,辅助运输采用无轨防爆胶轮车运输,井下运输巷道均为水泥混泥土路面,为矿井材料、机电设备等运输提供了便利的条件。
该矿井连掘队配套设备采用连采机、梭车、破碎机、四壁锚杆机、两臂锚杆机、铲车配合使用,掘进效率较高,但存在一个弊端:由于设备体型大,自身重,运行速度较慢,加上推进巷道较长,所以,每掘进完一个工作面后,搬家倒面成了问题,运输速度慢、效率低下,且由于需要的人员较多、设备运输过程中又存在许多视线盲区,给安全带来了极大隐患。为了能够提高连掘队伍搬家倒面的效率及安全系数,该矿相关技术人员根据公司所提供的技术及设备,并结合矿井的自身实际情况,不断探寻摸索、并推进着各种设备搬运技术。
1、起初,该矿连掘队采用动力电缆把所有连掘设备串联起来的自走方式(以下称为爬机),另外配备一台防爆车辆用于配合爬机人员收放爬机电缆,该种运输方法存在以下特点:
1)、爬机动力电缆型号的选择:一般采用MYP3*25+1*10m2 ,便于人员收放,较省力,且可承载所有设备空载。
2)、爬机动力电缆长度的选择:根据该矿井下移动变电所设置距离为1000m左右,爬机电缆长度一般为选定为1200m左右。
3)、设备行走时人员分配:设备行走时,安排一人在车上铺放电缆,一人在车后将电缆摆放靠边,且各个设备之间安排有专人看护电缆,爬机电缆放完以后,设备需停止运行,待人员将前面的电缆重新收回车上,再从设备停运点开始铺放电缆,到达下一变电所重新续接好电源后方可再次行走设备,设备行走过程中又需将电缆回收到车上、铺放到地面,直到电缆放完,再重复以前的步奏,直到设备搬运到新的掘进工作面。
此种方法存在的弊端:
a、爬机过程中人员耗量较多,且由于设备自身体积较大,存在许多视线盲区,收放电缆人员和看护电缆人员的安全不能保证,容易造成人身伤害事故;
b、重新收放电缆、续接电缆耗时较长,且设备行走过程,由于履带式设备自身较重,行走过程中电机容易高温,需停止休息降温,设备运输效率较低;
c、爬机过程中占需占用其它用途的移动变电站,由于供电电压不匹配,改变电压后,原有系统的开关、设备等需暂停运行,影响了其它系统的工作效率;
d、设备行走过程中占用了辅助运输大巷,影响其它车辆的通行,降低了整体运输效率;
e、爬机过程中,电缆处于带电状态,隐患较大。
4)、目前锦界煤矿开采的31煤层和42煤层属于中厚煤层,井下路面均为水泥混泥土路面,连续采煤机、锚杆机和破碎机为履带式,设备行走过程中对路面破坏较严重,因此爬机过程中还需一部分人员辅助铺设皮带,设备行走过程中司机必须配合铺设皮带的工作人员,当工作人员运输皮带经过设备时,设备必须停止运行,做到“行人不行车、行车不行人”。
存在的弊端:
a、铺设皮带的工作人员劳动强度较大;
b、铺设皮带时,设备操作人员需配合等待铺设皮带人员,影响设备爬机效率。
2、后期增加了电瓶车配合设备搬运
在原有的设备搬运基础上,增加了电瓶车辅助搬运设备,电瓶车是采用大功率发电机发电,将输出电压作为连掘设备的电源电压,由于输出电压有限,一次只能供电给一台设备,优点是:不需要再使用爬机电缆,单台设备行走不需要兼顾其它设备和收放电缆人员。
存在一定缺点:
a、履带式设备仍需铺设皮带来保护混泥土路面,影响设备搬运速度;
b、根据以往使用情况发现,电瓶车故障多,当电瓶车出现故障时,需要等待维修好才能再工作,在一定程度上也影响着搬运效率;
c、电瓶车或搬运的设备易出现高温,需要进行降温才能再工作,效率提升不明显。
3、采用平板车、912特种車辆、电缆爬机相结合的方式搬运设备
连掘队使用的梭车可以使用单台912特种车辆直接搬运到目的地,安全高效;
而对路面破坏较大、行走速度较慢的履带式设备——连采机、破碎机,采用平板车进行搬运,同样使用起来安全高效。(平板车车身可降到最低高度为800mm,连采机和破碎机的机身高度可降到1.6m左右,而对于中国神华神东矿区锦界煤矿的巷道条件来说,完全符合运输要求。)
存在的局限性:
对于连掘队使用的两臂、四臂锚杆机来说,由于机身较重,重心不好把握,不能由单台912车辆单独完成搬运任务;又因设备的最低高度和平板车的最低高度之和超出部分巷道高度,所以局限了锚杆机只能采用电瓶车或使用电缆进行爬机,虽然较之前比较安全高效,但整体搬运速度还是不能达到理想效果。
二、目前,投入使用了最新设备搬运技术: 该矿在以前的设备搬运基础上,又进行了一项技术优化,优化后的最新技术是:加工一个设备固定平台(使用材料:11#工字钢、10#槽钢、40T铁链、40T U型环、80T铁链,80T U型环,平台尺寸根据不同的设备尺寸而定,搬运平台尺寸略大于设备尺寸),将设备带电行走到该平台上固定好,然后将912特种车辆行走到位并固定绑好,搬运期间一辆912车后退、一辆912车前进,期间需司机高度配合,否则易损坏912车辆和平台的固定铁链。
使用两台912车辆搬运设备,爬坡能力强(可爬坡度14度),转弯半径小(外小于等于7m,内径小于等于3m),可以实现搬运连掘队任何设备,搬运起来灵活可靠,运行期间,设备高度可以随意调整,最低高度可控制在离地面10CM,避开了以往的巷高限制,同时也省去了电缆监护、铺设皮带等辅助人员,再加上平板车、单台912运输车辆的配合使用,连掘队的设备搬运真正意义上实现了安全、高效。(现在搬家倒面大约需要2天时间,且考虑到夜班人员精神状态较差,为了保证安全夜班不安排搬家倒面,而以前需要4-6天,且包括夜班作业)。
三、使用前景:
连掘设备快速搬运车、快速搬运平台的配合应用,不仅极大的提高了矿井的生产能力和运输效率,而且也为安全生产提供了保障,具体体现在:
1、 大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率,原来运输一台设备需要两天时间,现在只需一个班就可完成设备的更换,缩短了井下工作时间。
2、 简化了运输环节,减少了事故多发点,提高了功效和安全性。
3、 为连掘工作面快速搬家创造了优越的条件。
912特种车辆联合连掘设备搬运平台的搬运技术,通过近一年的实践,已成功的实现了对连掘队、综掘队各类设备的搬运,该项技术的成功应用充分证明了它的高效、快速、安全特性,在全国矿井有广泛的应用前景。随着我国煤炭开采量的进一步扩大,连掘设备快速搬运技术在掘进方面起的重要作用会进一步显现,它将为煤炭安全、高效开采提供更为强大的保证。
参考文献
[1] 薛敬峰、倪先杰.煤矿煤巷综掘快速掘进技术[J].才智.2015,(10).
[2] 连采设备快速搬运技术应用研究[J].张长厚.中國新技术新产品. 2014(16)
[3] 大型综放液压支架快速搬运技术研究[J].张颖超,许建玉.煤矿机械. 2014(06)
[4] 王宝宏.浅谈综掘快速掘进技术[J].中国科技博览.2014,(01).
[5] 杨茂荣.浅谈复杂地质条件下综掘快速掘进技术[J].中国科技博览.2016,(10).
[关键词]连掘设备 搬运技术 安全 高效
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0131-01
在煤矿开采生产过程中,先进采掘设备的大量应用是保证煤矿高产高效的重要技术措施,而设备的快速搬运技术恰恰是一个连掘队可以安全、高效、稳定生产的一个重要环节。因此,探讨连掘设备快速搬运技术对于提高煤矿生产效率、安全系数是极有必要且具有现实意义的。
一、 连掘设备搬运发展历程:
中国神华神东煤炭分公司锦界煤矿,所在地区处于陕北黄土高原北端、毛乌素沙漠东南缘,矿井开拓方式采用斜井+平硐+立井混合开拓,开采方式采用走向长臂综合机械化一次采全高采煤法。该矿主井为斜井,原煤采用胶带输送机运输,辅助运输采用无轨防爆胶轮车运输,井下运输巷道均为水泥混泥土路面,为矿井材料、机电设备等运输提供了便利的条件。
该矿井连掘队配套设备采用连采机、梭车、破碎机、四壁锚杆机、两臂锚杆机、铲车配合使用,掘进效率较高,但存在一个弊端:由于设备体型大,自身重,运行速度较慢,加上推进巷道较长,所以,每掘进完一个工作面后,搬家倒面成了问题,运输速度慢、效率低下,且由于需要的人员较多、设备运输过程中又存在许多视线盲区,给安全带来了极大隐患。为了能够提高连掘队伍搬家倒面的效率及安全系数,该矿相关技术人员根据公司所提供的技术及设备,并结合矿井的自身实际情况,不断探寻摸索、并推进着各种设备搬运技术。
1、起初,该矿连掘队采用动力电缆把所有连掘设备串联起来的自走方式(以下称为爬机),另外配备一台防爆车辆用于配合爬机人员收放爬机电缆,该种运输方法存在以下特点:
1)、爬机动力电缆型号的选择:一般采用MYP3*25+1*10m2 ,便于人员收放,较省力,且可承载所有设备空载。
2)、爬机动力电缆长度的选择:根据该矿井下移动变电所设置距离为1000m左右,爬机电缆长度一般为选定为1200m左右。
3)、设备行走时人员分配:设备行走时,安排一人在车上铺放电缆,一人在车后将电缆摆放靠边,且各个设备之间安排有专人看护电缆,爬机电缆放完以后,设备需停止运行,待人员将前面的电缆重新收回车上,再从设备停运点开始铺放电缆,到达下一变电所重新续接好电源后方可再次行走设备,设备行走过程中又需将电缆回收到车上、铺放到地面,直到电缆放完,再重复以前的步奏,直到设备搬运到新的掘进工作面。
此种方法存在的弊端:
a、爬机过程中人员耗量较多,且由于设备自身体积较大,存在许多视线盲区,收放电缆人员和看护电缆人员的安全不能保证,容易造成人身伤害事故;
b、重新收放电缆、续接电缆耗时较长,且设备行走过程,由于履带式设备自身较重,行走过程中电机容易高温,需停止休息降温,设备运输效率较低;
c、爬机过程中占需占用其它用途的移动变电站,由于供电电压不匹配,改变电压后,原有系统的开关、设备等需暂停运行,影响了其它系统的工作效率;
d、设备行走过程中占用了辅助运输大巷,影响其它车辆的通行,降低了整体运输效率;
e、爬机过程中,电缆处于带电状态,隐患较大。
4)、目前锦界煤矿开采的31煤层和42煤层属于中厚煤层,井下路面均为水泥混泥土路面,连续采煤机、锚杆机和破碎机为履带式,设备行走过程中对路面破坏较严重,因此爬机过程中还需一部分人员辅助铺设皮带,设备行走过程中司机必须配合铺设皮带的工作人员,当工作人员运输皮带经过设备时,设备必须停止运行,做到“行人不行车、行车不行人”。
存在的弊端:
a、铺设皮带的工作人员劳动强度较大;
b、铺设皮带时,设备操作人员需配合等待铺设皮带人员,影响设备爬机效率。
2、后期增加了电瓶车配合设备搬运
在原有的设备搬运基础上,增加了电瓶车辅助搬运设备,电瓶车是采用大功率发电机发电,将输出电压作为连掘设备的电源电压,由于输出电压有限,一次只能供电给一台设备,优点是:不需要再使用爬机电缆,单台设备行走不需要兼顾其它设备和收放电缆人员。
存在一定缺点:
a、履带式设备仍需铺设皮带来保护混泥土路面,影响设备搬运速度;
b、根据以往使用情况发现,电瓶车故障多,当电瓶车出现故障时,需要等待维修好才能再工作,在一定程度上也影响着搬运效率;
c、电瓶车或搬运的设备易出现高温,需要进行降温才能再工作,效率提升不明显。
3、采用平板车、912特种車辆、电缆爬机相结合的方式搬运设备
连掘队使用的梭车可以使用单台912特种车辆直接搬运到目的地,安全高效;
而对路面破坏较大、行走速度较慢的履带式设备——连采机、破碎机,采用平板车进行搬运,同样使用起来安全高效。(平板车车身可降到最低高度为800mm,连采机和破碎机的机身高度可降到1.6m左右,而对于中国神华神东矿区锦界煤矿的巷道条件来说,完全符合运输要求。)
存在的局限性:
对于连掘队使用的两臂、四臂锚杆机来说,由于机身较重,重心不好把握,不能由单台912车辆单独完成搬运任务;又因设备的最低高度和平板车的最低高度之和超出部分巷道高度,所以局限了锚杆机只能采用电瓶车或使用电缆进行爬机,虽然较之前比较安全高效,但整体搬运速度还是不能达到理想效果。
二、目前,投入使用了最新设备搬运技术: 该矿在以前的设备搬运基础上,又进行了一项技术优化,优化后的最新技术是:加工一个设备固定平台(使用材料:11#工字钢、10#槽钢、40T铁链、40T U型环、80T铁链,80T U型环,平台尺寸根据不同的设备尺寸而定,搬运平台尺寸略大于设备尺寸),将设备带电行走到该平台上固定好,然后将912特种车辆行走到位并固定绑好,搬运期间一辆912车后退、一辆912车前进,期间需司机高度配合,否则易损坏912车辆和平台的固定铁链。
使用两台912车辆搬运设备,爬坡能力强(可爬坡度14度),转弯半径小(外小于等于7m,内径小于等于3m),可以实现搬运连掘队任何设备,搬运起来灵活可靠,运行期间,设备高度可以随意调整,最低高度可控制在离地面10CM,避开了以往的巷高限制,同时也省去了电缆监护、铺设皮带等辅助人员,再加上平板车、单台912运输车辆的配合使用,连掘队的设备搬运真正意义上实现了安全、高效。(现在搬家倒面大约需要2天时间,且考虑到夜班人员精神状态较差,为了保证安全夜班不安排搬家倒面,而以前需要4-6天,且包括夜班作业)。
三、使用前景:
连掘设备快速搬运车、快速搬运平台的配合应用,不仅极大的提高了矿井的生产能力和运输效率,而且也为安全生产提供了保障,具体体现在:
1、 大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率,原来运输一台设备需要两天时间,现在只需一个班就可完成设备的更换,缩短了井下工作时间。
2、 简化了运输环节,减少了事故多发点,提高了功效和安全性。
3、 为连掘工作面快速搬家创造了优越的条件。
912特种车辆联合连掘设备搬运平台的搬运技术,通过近一年的实践,已成功的实现了对连掘队、综掘队各类设备的搬运,该项技术的成功应用充分证明了它的高效、快速、安全特性,在全国矿井有广泛的应用前景。随着我国煤炭开采量的进一步扩大,连掘设备快速搬运技术在掘进方面起的重要作用会进一步显现,它将为煤炭安全、高效开采提供更为强大的保证。
参考文献
[1] 薛敬峰、倪先杰.煤矿煤巷综掘快速掘进技术[J].才智.2015,(10).
[2] 连采设备快速搬运技术应用研究[J].张长厚.中國新技术新产品. 2014(16)
[3] 大型综放液压支架快速搬运技术研究[J].张颖超,许建玉.煤矿机械. 2014(06)
[4] 王宝宏.浅谈综掘快速掘进技术[J].中国科技博览.2014,(01).
[5] 杨茂荣.浅谈复杂地质条件下综掘快速掘进技术[J].中国科技博览.2016,(10).