快速机械化安装掘进机工艺

2022-06-21丁希阳张经龙

山东煤炭科技 2022年5期

丁希阳张经龙张洋

（汶上义桥煤矿有限责任公司，山东汶上 272500）

掘进过程中，因巷道开门、拐弯等因素，需经常安装和回撤掘进机。掘进机体积大、质量重，受巷道空间限制，安装掘进机直接制约高效掘进。近年来，汶上义桥煤矿通过使用回柱绞车机械化安装掘进机，仅用时6 个班次就能完成安装任务，安装过程安全、快速、高效。

1 概况

2015 年以来，义桥煤矿使用了EBZ160 型、EBZ260 型掘进机，累计安装掘进机达50 余次，先后使用过手拉葫芦起吊、电动葫芦起吊和回柱绞车机械化起吊安装掘进机。本文以安装三一重工EBZ260HD 型掘进机为例，讲述使用回柱绞车快速机械化安装掘进机工艺的实践与应用。

1.1 掘进机参数

EBZ260HD 掘进机机身长15.05 m，宽3.6 m，高2.02 m，整机重量86 000 kg，可拆解为行走部、截割部、本体部、铲板部、后支撑部等11 个部件，最大不可拆卸部件为本体部前架，重9100 kg。掘进机各部件尺寸、质量参数见表1。

表1 掘进机各部件尺寸、质量参数表

1.2 回柱绞车

（1）使用回柱绞车牵引、起吊掘进机件、皮带机件等实现机械化起吊，由于双速回柱绞车在起吊时制动效果不可靠，一般使用单速回柱绞车进行起吊，根据掘进机各部件质量选取型号适宜的回柱绞车，通常情况下选用JH-14 型单速绞车。该型号绞车体积小、质量轻，便于安装、搬运和回撤。

（2）配合绳径不小于21.5 mm 钢丝绳进行拖运、起吊作业，起吊夹角控制在45°～90°之间为宜。钢丝绳绳径选取与起吊夹角关系见表2。

表2 起吊夹角与钢丝绳对应关系表

1.3 安装空间

（1）通常情况下在直巷段安装，巷道坡度以不大于15°为宜，巷道长度不低于40 m，巷道顶板无断层或顶板离层现象。巷道宽度以机身一侧距巷道帮壁留有不低于500 mm 的安全间隙为宜。

（2）在掘进机安装地点外20～40 m 范围内，安装1 台JH-14 型单速绞车，通过调整起吊尾轮的位置控制起吊夹角。

2 安装工艺

2.1 安装准备工作

（1）在顶、帮打设起吊锚杆，起吊锚杆每两根一组，两根间距约为200 mm；每组间距约为1.5 m，成排布置，排距约为2.0 m。

（2）起吊锚杆为Φ22 mm×2400 mm 的等强锚杆，深入围岩的深度不得小于1600 mm，每根锚杆的拉拔力不得小于100 kN。

（3）工具：10 t 尾轮1 个，10 t 卸扣2 个，5 t 手拉葫芦2 个，3 t 手拉葫芦1 个，Φ18 mm×64 mm 圆环链若干，卸扣及连接环使用10.9 级高强螺栓连接。

（4）在安装地点至少设置两组照明灯，确保作业现场有充足的照明。

2.2 绞车固定

（1）采用4 根底座固定锚杆和2 根保险生根锚杆进行固定，固定锚杆使用Φ20 mm×2400 mm 的等强螺纹钢锚杆，伸入岩石底板不小于1800 mm，每根锚杆的拉拔力不得小于100 kN。

（2）保险生根锚杆打设在绞车底盘后部，与底板夹角不小于45°打入底板，使用Φ18 mm×64 mm圆环链将绞车与生根锚杆连接，拉紧不得有余扣。

2.3 运输安装顺序

（1）运输顺序：截割头→截割工作臂→截割减速器→截割电机→主铲板→左星轮→右星轮→左铲板→右铲板→回转台→左履带→本体→铲板油缸→右履带→后支撑架→后支撑油缸→二运回转架→一运前节→一运中节→一运溜头→一运链子、后支撑架→油箱→操纵台→电控箱→油泵电机→回转油缸。

（2）安装顺序：本体部→铲板部→铲板升降油缸→行走部→后支撑→第一运输机→截割部→截割部升降、回转油缸→液压油箱→泵站→操作台→电控箱→安装所有管路及电缆→各类盖板。

2.4 安装流程

（1）本体部：用回柱绞车将本体部吊起，并在其下部垫上枕木，使其下面距底板平面达600 mm 以上，枕木摆成井字型。

（2）铲板部：首先用回柱绞车将主、左、右侧铲板吊起，左、右铲板与主铲板定位销定位，将主、左、右侧铲板连接。然后，吊入左、右驱动装置，在装配星轮时，要位置准确，安装牢固、回旋无阻力，运行顺畅。

（3）本体部与铲板部对接：首先用2 个5 t 手拉葫芦分别起吊左右侧铲板与主铲板联接，调整吊位，铲板销孔与本体销孔对正。然后安装铲板升降油缸，使铲板的前端与底板接地。

（4）行走部：首先用回柱绞车将一侧的行走部吊起，对准配合键槽与本体部靠实拧入螺栓。然后在已装好的履带下面垫实枕木，待两个履带联接完后，将本体部吊起，抽出枕木等物。

（5）后支撑：回柱绞车起吊支撑架，与本体部对接，对正键槽定位。

（6）第一运输机：首先用回柱绞车吊起运输机，前溜槽为头，从本体后部向前穿入，第一运输部后部落下。然后将第一运输机与后支撑对正，将第一运输机放在一运支撑轮上。再将刮板链吊起，一端长铁丝捆住，由上部向前引入，在前导轮处反向，由链条的返回侧拉出铁丝。

（7）截割部：首先将截割头或截割臂作为前部吊装用钢丝绳包裹，将截割部吊起与回转工作台联接。然后将装配后的截割头前端用枕木垫起，再装截割部升降油缸。

（8）主体机构安装完成后，再逐步安装操作台、油箱、泵站、电控箱等部件。

3 安装措施

安装掘进机时，使用回柱绞车主起吊和拖运，使用手拉葫芦进行辅助起吊或者牵引调向。

3.1 安全确认

（1）在工作地点前后15～20 m 范围内拉设警戒牌，警戒牌距底板1～1.5 m，经负责人同意，确认安全后方可通行。

（2）每次起吊前，由跟班副区长组织对作业环境、工具、设备、顶帮支护及锁具等进行风险辨识、隐患排查和安全确认，确保安全后方可作业。

（3）上、下山起吊设备、重物时，其下山方向不得有人，并且操作人员站在设备重物的上山一侧操作手拉葫芦。

（4）起吊作业时必须安排专人观察顶板情况，发现顶板下沉及掉渣等不安全现象时，必须停止。

3.2 尾轮固定

（1）采用“十字花”方式进行起吊作业，使用双螺母紧固牢固。

（2）使用Φ18 mm×64 mm 双圆环链起吊，一根链子主起吊，一根链子防护（以穿过手拉葫芦承重链之间为宜），链子每端受力锚杆不少于2 根。

（3）每次起吊前，安全负责人对固定吊点进行检查，确保安全起吊。

3.3 绞车起吊及拖运措施

（1）由熟悉起吊作业的绞车司机操作绞车进行起吊，且司机站在绞车侧后部的安全位置操作。

（2）人员必须躲开绳道、尾轮三角区域及崩绳波及区域，向迎头拖运时下山方向严禁有人。

（3）绞车起吊时，使用哨子或电铃进行联络，“一声”停，“两声”紧绳，“三声”松绳。正式起吊前要进行试起吊1～2 次，先吊离地面或车辆100 mm，进行隐患排查，物体应平衡，捆绑应无松动，起吊工具、机械应正常。如有异常应立即停止起吊，将物体放回原处后进行处理。

（4）钢丝绳钩头通过10 t 卸扣或Φ18 mm×64 mm 连接环与重物捆绑绳索或起吊环连接。

（5）拖运距离超过30 m 时或视线不清楚时必须使用电铃联系。

（6）严禁野蛮拖运或起吊，严禁生拉硬拽，出现钢丝绳受力过大时，必须停止拖运，由负责人指定专人进行排查处理。

3.4 起吊安装技术措施

（1）部件捆绑起吊：小于2 t 的设备可使用绳径为15.5 mm 的钢丝绳，2～3 t 的设备可使用绳径为18.5 mm 钢丝绳捆绑，大于3 t 的重物，使用Φ18 mm×64 mm 圆环链或Φ20 mm×60 mm 圆环链或绳径不小于21.5 mm 的钢丝绳进行捆绑。捆绑时至少捆绑两道，重心居中，设备具有起吊环时，起吊钩环或绳套固定在设备起吊环上。

（2）辅助起吊或调向使用两个及以上手拉葫芦时，每个手拉葫芦的载荷量都必须大于重物的质量。

（3）严禁将已起吊的重物悬吊搁置，起吊时必须找好重物中心和重心位置，严禁用身体来平衡重物重心。

（4）严禁使用通链起吊，防止一根锚杆失效造成尾轮或手拉葫芦落地。

（5）重物起吊时或起吊后，下面不准站人或进行其他工作，若需进行设备的摆正、转动等工作，必须使用绳拉或采用长柄工具推。吊起的物件需要进行移动时必须用绳或手拉葫芦牵引，物件两侧及牵引受力反方向严禁有人。

（6）严禁用人体质量来平衡被起吊的重物，起吊作业时，不能站在重物下面（下方）或重物运动前方等不安全的地方，要离开起吊设备3 m 以外的安全距离，严禁用手直接校正已被重物张紧的吊绳、吊具。

（7）使用手拉葫芦对起吊设备进行侧向牵引时，可使用帮部支护锚杆。牵引或调整使用支护锚杆时，使用前必须对受力锚杆附近锚杆进行紧固。