武岩松

（山西焦煤霍州煤电集团丰峪煤业安装分公司，山西 临汾 031400）

引言

随着大功率综采设备的投入应用，综采工作面搬家次数明显提升，提高回采设备搬家效率可提升煤炭开采效率[1]。为此，众多的科研学者对搬家设备以及搬家技术展开研究，其中张家锁[2]提出防爆无轨胶轮车、绞车应用到大采高工作面综采设备搬运中，并以竹林山煤矿1321工作面为工程背景，提出具体搬家方案，提高了综采设备搬家效率；党立卿[3]依据伊泰集团所属矿井实际情况，提出一套适应矿井实际的搬家方法，该搬家方法较传统的搬家工艺节省时间约30 d。根据矿井回采工作面实际情况，提出针对性的搬家工艺可明显提高综采设备搬家效率[4-7]。回坡底矿以往综采设备搬家时存在搬家速度慢、投入大以及安全系数低等问题，为了提高综采设备搬家效率及安全保障能力，提出在11-105综采工作面采用机械化搬家工艺，有效解决了工作面搬家过程中面临的问题，在一定程度上提升了矿井生产效率。

1 工作面概况

回坡底矿11-105综采工作面正巷长1 228 m、副巷1 168 m、倾斜长240 m。回采的11号煤平均3.3 m，埋深350 m，倾角1°～6°。11号煤层直接顶为3.2 m厚的泥岩、老顶为3.0m厚的粉砂岩、直接底为6.5 m厚的泥岩。采面回采范围断层、陷落柱发育。采面内主要综采设备规格见表1。

为了提高综采设备搬家效率，提出将机械化搬家工艺应用到11-105综采工作面综采设备搬运中，具体为依托支架吊车、支架搬运车、铲车以及防爆平板车等实现对综采设备搬运。

表1 11-105工作面主要综采设备规格

2 机械化搬家过程分析

11-105综采工作面在2019年8月具备搬家条件，根据现场需要，整个综采设备搬家过程分为准备阶段、综采设备拆除阶段、运输阶段。

2.1 准备阶段

1）钢丝绳及绞车。采用45 kW绞车辅助综采设备回撤。在正对采面机巷中心线位置、刮板输送机中心线位置各布置一台绞车。绞车配套采用的钢丝绳直径为Φ30 mm。绞车采用四压两戗杠紧固牢固，戗杠采用单体固定。

2）铺底。由于11-105工作面底板为岩性松软的泥岩，为了给综采设备回撤创造良好条件，待采面“三机”设备拆除完毕后，在机道底板用厚度200 mm、强度C20混凝土硬化。

3）布置临时泵站。在采面正巷布置2台临时泵站，为综采设备回撤期间提供液压动力。

4）改造通风系统。在液压支架回撤时，在靠近采面煤壁侧布置硬质风筒，并采用木料、风筒保护架等保护。

5）其他准备工作。在11-105正巷的带式输送机、转载机拆除前，应根据现场情况在巷道顶板上施工起吊锚索；综采支架回撤前在采面内布置一定数量的单体支柱以及木料，以便支架回撤时使用。

2.2 综采设备拆除

1）转载机以及破碎机拆除。首先拆除负载侧以及上部电缆，后拆除转载机刮板部分，后用多功能车将转载机外运。拆除破碎机电机，转载机减速器及电机，拆解转机各位置溜槽，依次用绞车、防爆叉车将拆除后的设备搬运至装车点进行外运。

2）可伸缩带式输送机拆除。可伸缩带式输送机拆除顺序为：先通过卷带装置退出输送机所有胶带，后解体卸载滚筒、机架；将钢丝绳回收至张紧绞车滚筒内；拆解驱动装置、储带装置、夹带装置以及张紧装置。拆解后的滚筒、机架、驱动装置、卷带装置以及张紧装置等通过防爆叉车、绞车联合运输至装车点装车。

3）采煤机。将采煤机机组拆分为头部摇、尾部摇臂以及机身三部分，甩掉电源，拆解后的采煤机通过铲车搬运。

4）设备列车。拆开连接移动变电站、组合开关以及液压泵站的连接装置，拆除各装置连接电缆。移动变电站使用支架搬运平板车运行，液压泵站等用多功能车搬运。较重设备装运时通过吊链、绞车装车；较轻设备则通过人工搬运方式装车。设备装车完成后，采用与设备质量、体积相匹配的掉链牢固捆绑。当物件重量较大且容易滚动时则用4股8号铅丝进行定位捆绑。

5）液压支架。端头支架回撤时先对支架各部位进行编号，在端头支架左侧架设木垛或单体支护顶板，先下降端头支架左侧立柱，依次拆除左侧端头支架顶梁、立柱、底座并通过防爆叉车以及吊链装车外运；端头支架右侧拆除、回撤工艺与左侧相同。过渡支架回撤时应将先端头所有单体用原木替换。具体过渡支架回撤方法为：先将支架吊车移动到回撤的支架前方，将吊车钩子挂到底座吊孔上，后将支架支撑高度降低到最低；拆除过渡支架与邻近支架间的连接管路，用吊车将支架拉出并调向，支架拉出20 m后将支架放置到距煤壁1 m处的机道内；留在机道内的支架通过支架搬运平板车装车外运，吊车则返回搬运剩余的过渡支架。具体中间支架回撤过程为：用吊车将第1个、第2个中间支架调向，作为掩护支架使用，2个掩护支架中间间距为1.5 m；在掩护支架旁靠近采空区则用工字钢、单体组成架棚对顶板进行支护，单体间距、排距分别为500 mm、800 mm，共计布置16个单体支柱，支护范围为8 m；第1个掩护支架滞后被撤支架1架，为吊车、作业人员创造安全环境，第2个掩护支架紧随被撤支架，在被撤支架回撤后在被撤支架处通过第2个掩护支架以及单体、工作钢支护顶板。当支架回撤过程中顶板破碎或者压力较大时，则通过加急单体支柱以及布置木垛强化顶板支护。中间支架撤架方法为：在邻近支架保护下降低支架高度，首先收回支架护帮板、降前探梁，后降低主顶梁，采用支架吊车按照回撤过渡支架方式将中间支架拉出、调向并搬运至20 m位置，通过支架搬运平板车外运，支架吊车以及作业人员在掩护支架保护下工作。

2.3 综采设备运输

综采设备运输采用的设备包括有支架搬运车、支架吊车（2165型）、比塞洛斯55铲车等。

1）端头支架运输：在工作面将端头支架顶梁、立柱以及底座分解完成后，后通过多功能车、支架搬运车装车牢固后依次按照下述路线运输：11-105工作面→11-105正巷→1110辅运巷→11-201正巷→11201工作面。

2）过渡支架、中间支架运输：先用支架吊车调向、拉出，后通过支架搬运车将支架抬起装车外运，运输路线与端头支架一致。

3）采煤机、转载机机头、刮板输送机等重件用铲车搬运，在搬运前通过吊链、绞车装置将设备与铲板牢固连接。

4）电缆、刮板输送机中部槽、输送带、托辊、支架以及连接件等采用多功能车搬运。

11-105综采工作面设备搬运从2019年8月2日开始至2019年8月23日结束，设备搬运耗时共计21 d，按照综采设备搬运计划圆满地实现了综采设备搬家工作。

3 应用效果分析

为了考察机械化搬家工艺在回坡底矿的应用情况，对2019年8月11-105综采工作面设备搬家情况进行跟踪记录。11-105综采设备耗时21 d完成综采设备搬家工作，而以往矿井采取的搬家工艺耗时平均为35 d，采用机械化搬家工艺较传统的搬家工艺耗时减少14 d。具体11-105综采工作面采用的机械化搬家工艺与传统搬家工艺对比情况见下页表2。

从表2看出，在11-105综采工作面采取的机械化搬家工艺不仅可减少搬家耗时，而且在人员投入、搬家成本等方面均表现出较为明显的优势。

表2 机械化搬家工艺与传统搬家工艺对比表