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综采工作面机电设备安装工艺

李培义
  
社科学术交流文集
2022年36期
国能神东布尔台煤矿 内蒙古乌兰木伦镇 017209

摘要:煤炭是一种重要的资源,在社会经济发展时期发挥了重要作用,因此,煤炭产业得到了国家的高度重视。众所周知,煤炭开采是比较复杂的系统工程,在开采的时候会使用较多的机械设备,综合工作面机电设备就属于其中重要的设施之一。要想充分地展示出综采工作面机电设备的作用和价值就需要保证综采工作面机电设备的安装质量。鉴于此,本文将重点对综采工作面机电设备安装工艺进行探讨。

关键词:综采工作面;机电设备;安装工艺

综采工作面安装是一项重要的工序,综采工作面机械设备安装技术水平及安装质量直接影响着后期回采工作,一旦设备在安装过程中某个环节出错,不仅影响着整个工作面设备相互衔接,降低工作面回采效率,加大设备损坏率,而且很容易引发煤矿重大机电事故,造成煤矿人员伤亡及经济损失。因此下文将对综采工作面机电设备安装工艺进行阐述。

1机电设备

机电设备一般指机械、电器及电气自动化设备。随着人民生活水平的不断提高,人们在日常生活中对机电设备的需求越来越多,从交通工具到各种家用电器、计算机、打印机等已成为人们生活中不可缺少的机电产品。先进的机电设备不仅能大大提高劳动生产率,减轻劳动强度,改善生产环境,完成人力无法完成的工作,而且作为国家工业基础之一,对整个国民经济的发展,以及科技、国防实力的提高有着直接的、重要的影响,还是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志。机电设备种类繁多,分类方法也多种多样。《国民经济行业分类与代码》(GB/T4754--2002)中对机电设备有细致的分类,这种分类方法常用于行业设备资产管理、机电产品目录资料手册的编目等。另外,机电设备按用途可分为三大类,即产业类机电设备、信息类机电设备和民生类机电设备。产业类机电设备是指用于生产企业的设备,例如机械制造行业使用的各类机械加工设备、自动化生产线、工业机器人,还有其他行业使用的机械设备,如纺织机械、矿山机械等都属于产业类机电设备。信息类机电设备是指用于信息采集、传输和存储处理的电子机械产品。例如,计算机、打印机、复印机、传真机、通讯设备等其他办公自动化设备都属于信息类机电设备。民生类机电设备是指用于人民生活领域的电子机械产品。例如,各种家用电器、家用加工机械、汽车电子化产品、健身运动机械等都属于民生类机电设备。

2机电设备安装过程中存在的问题

2.1井下安装环境条件差

通常而言,井下现场安装工作条件艰苦,巷道有一定的倾斜角度,甚至还有大倾角煤矿的情况,这样会给安装工作造成一定的影响,而且对于安装工作提出了较高的要求。在安装设备的过程中,需要选择合理的防滑方法,以防工作人员受伤。

2.2安装工具落后

随着井下综采工作面机电设备的持续更新和完善,如今的综采工作面机电设备功率较大,并且有着较大的吨位。在引进先进综采设施的过程中,部分企业对于安装工具的更新和替换没有引起足够的重视,因此会给整体的安装进度造成较大的影响。

2.3安装环境复杂多变

综采工作面机电设备安装有一定的期限,在进行安装施工的时候,安装环境会出现一定的变化,如果巷道受到地质构造作用的影响,就会产生各种各样的问题。对于工作人员来说,需要按照现场的实际情况进行改造,因此会增加设备安装成本。

2.4安装施工空间狭小

矿井下巷道空间狭小,对于那些外形尺寸较大的机电设备来说,安装空间明显不足,并且一部分大型吊装工具也难以正常使用,因此会增加工作人员的施工难度,这时需要频繁调整位置和方向,这样也会增加整体的施工周期。

2.5其他影响因素

其他影响因素包括安装前期准备工作不足、设备安装工艺不合理、安装工作质量不合格、工作人员技术水平参差不齐等。

3综采工作面机电设备安装工艺

3.1设备安全运输管理

3.1.1装车安全管理

在采煤的过程中,各项设备的体积比较大,在拆卸和装车时,各个零部件需要和运输车辆牢靠地固定在一起。如果选择轨道运输采煤设备,设备和轨道平板车需要绑扎牢固;如果选择无轨脚轮运输,设备和胶轮车之间需要选择合理的防滑方法。(1)运输刮板机时,链条和刮板等部分需要使用专车运输,机头使用整体装车运输。如果想节省井下安装时间,可以先在地面安装电动机和减速机,等这些操作完毕后,再把设备运到井下安装。(2)设备进入工作面顺槽之后,要借助绞车来完成运输,期间要仔细检查绞车的运行情况,尤其要注意检测绞车电机是否保持正常的工作状态,钢丝绳是否存在磨损的情况等。

3.1.2无轨胶轮车设备运输安全管理

对于大中型现代化矿井来说,采用无轨胶轮车运输综采工作面设备时,必须制定合理有效的安全运输管理措施。对于大型和中型现代化矿井来说,使用无轨胶轮车运输设备的过程中,需要准备完善的安全运输管理方法。(1)设备运输之前,需要先把运输工作面的顺槽和主运输大巷等部分借助混凝土进行硬化处理,其中混凝土的浇筑厚度和硬化强度需要符合相关规定,而且工作面顺槽每隔200m要设置一个调车硐室。(2)工作面支架主要采用支架搬运车以及铲板车配合搬运,首先采用支架车将支架运输至工作面,然后利用铲板车进行支架安装调向。(3)采煤机、输送机、转载机、破碎机、带式输送机、泵站列车等设备运输至工作面后,采用铲车搬运安装。工作面机电设备零部件可直接采用材料车运输。

3.2工作面设备安装前准备工作

3.2.1合理选择设备类型

不同的煤矿地质条件不同,所以在工作面机械设备选择时必须充分考虑到地质条件的影响,对于地质条件较好、无较大地质构造且顶板岩石稳定性强的工作面,液压支架选择时确保支架支撑力符合设计要求即可,但对于顶板破碎严重、顶板压力大的工作面,液压支架支撑力必须能够充分保证工作面回采安全。

3.2.2合理选择设备参数

由于各个工作面设计长度、回采高度以及回采能力不同,在选择设备时必须确保数量及生产能力满足工作面生产要求,如液压支架数量、刮板输送机运输能力以及采煤机割煤能力等。

3.2.3提前布置好各个硐室

由于综采工作面机械设备体积、重量较大,设备采购后需运输到工作面后重新组装,所以在设备安装前应根据设计提前在工作面头尾顺槽施工相应的吊装硐室、组装硐室、调车硐室等,保证设备到位后能够快速组装、运输。

3.2.4设备入井及组装顺序

合理布置由于综采工作面设备安装时空间有限,各个设备在入井前必须进行编码管理,按设备的安装顺序依次入井,设备到达安装地点后将各个部件依次摆放好。

3.2.5提前对设备进行校验

设备在入井前应对设备的安全性能进行校验,特别是对于一些高压开关必须进行充放电试验,同时对于一些密封性零部件必须采取防护措施,如液压轴承、电气元件等。

3.3总体安装工艺

综采工作面在进行回采工作之前,必须先进行采煤机电设备的安装工作。采煤工作面机电设备安装工艺主要包括设备安装前的准备、主要机电设备安装检修与调试、重要注意事项3部分。采煤工作面在矿井深处,工作环境相对复杂,作业区域狭窄、环境潮湿、煤尘大、干扰也较多,设备体积庞大、质量沉重且结构相对复杂,涉及机械电气设备较多。采煤工作面为双巷布置,切眼、运输顺槽、回风顺槽已做硬化处理。采煤机电设备搬迁,首先需进行机械拆卸、移动运输,然后按照安装标准依次运送安装端头支架、转载机、破碎机、刮板输送机、液压支架、采煤机、移动变电站等设备,最后进行调试运行。由于工作量较大,需要一个合理的安装作业规程,规范安装作业工作、保障安装质量、保护工人安全。

3.4主要设备安装工艺

3.4.1液压支架

综采工作面液压支架的安装方法是由矿井下的生产环境来决定的,包括工作面顶板和底板的岩石特性、倾斜角度以及矿压显现规律等因素。目前,液压支架的安装方法主要有4种,分别为:解体运输解体安装、解体运输整体安装、半解体运输整体安装及整体运输整体安装。液压支架在进行安装时每种方法都有自己的适用范围,因此需要根据井下综采工作面不同的环境情况选用合适的安装方法,以保证液压支架的顺利安装。综采工作面液压支架安装时需要端头支架和中间支架配合使用。首先需要使用装驾车将液压支架运输到工作面卸车,然后再进行支架的安装。安装前首先需要在工作面头尾、中部布设6部绞车,然后从机头向机尾方向进行安装。液压支架安装完毕后,即可送到开切眼处,此时利用采空区侧及煤壁侧绞车将其拉送到指定地点,最后使用中部绞车进行调向。在液压支架安装过程中,切眼顶板因承受较大压力会产生裂纹,为使支架安装更加稳定可靠,可在安装过程中配备中间支架来解决这个问题。

3.4.2刮板输送机

在进行刮板输送机安装时要注意顺序是机头、机头多渡槽、机头偏转槽、机头抬高槽、正常槽和机尾偏转槽。在安装的过程中也要有所侧重,主要是机头、机尾电机减速箱的安装。在进行机头安装的时候要先把机头放平,然后按照相关的规定进行,需要注意减速器和机头的连接螺栓必须要安装紧,还要确保机头的稳固,保证机头安装的质量。中部槽安装时对平、直、稳的要求程度很高,在安装之前一定要先把地板的矿石、煤等清理干净,保证中部槽安装的质量。在安装的时候还要注意每段槽的搭接板必须向着机尾,避免卡刮现象的出现,最大程度上保证中部槽安装的质量。刮板输送机在投入使用之后如果发现链条比较松弛必须立刻紧链,因为链条出现松弛很容易产生事故,对企业造成难以估计的损失,因此需要进行严格的监控。最大程度上保证刮板输送机链条的正常,进而保证刮板输送机的正常使用。

3.4.3采煤机

采煤机是自动化机械采煤最主要的设备,目前煤矿采煤常用的两种设备为滚筒式采煤机和刨煤机两大类,滚筒式采煤机具有挖煤速磨陕以及采煤范围相对较大等优点,被煤炭企业广泛应用。合理地选择采煤机能够提高煤炭采集的效率,采煤机的安装对煤炭采集效率也有很大的影响。采煤机只有正确安装才能最大限度地提高采煤效率。采煤机安装时一定要严格按照流程就行,首先要确定机器安装的位置,然后将设备零件等运输到工作面,确定合适的作业高度,滚筒式采煤机在采煤过程中能够被大量应用就是因为滚筒式采煤机的采高范围比较大,因此在安装采煤机时高度的确定具有重要的意义。在机器安装时要合理地利用吊车等。在采煤机进行安装之前,首先要先把位置选择好,并且做好充分的准备,这样才能保证采煤机的顺利安装。其次,并下进行采煤机的安装是在工作面刮板输送机上进行,这就对支架的承重能力有一定的要求,所以要在采煤机安装的支架处用横梁进行加固,这样才能保证采煤机井下安装的顺利进行。最后在采煤机安装结束之后要先进行调试,调试合格之后才能投入使用。

3.4.4供电设备

电气设备安装在专用列车上,包括两台牵引绞车,利用专用连接设备连接为一体,各移动变电站、高压开关等电气设备按照安装规范依次排列整齐安装,并设置防护装置,供电线缆严格按照规范布置。经过检修测试,确保供电设备漏电接地、过流保护等设备完好。

3.4.5销轴

安装销轴前先应调整支架,再在适宜的间隙安装销轴,避免尺寸不均匀导致卡住的现象。在进行安装时如果要求砸入,那么应将木块垫在销轴外,避免冲击力太大导致的销轴变形。通常支架较高、销轴较大,如果条件允许,那么应设置好脚手架,方便操作者实时使用。绞车司机也应结合信号科学地操控设备,确保平稳允许。在全部机电设备检查无误后才能够进行封闭,在进行安装时应重视一系列元件的应用,要有效地安装连接销,以及不能够插销方式和材料,并且有效固定全部的液管,如非必要严禁更改。总之,如此的安装技术手段能够实现劳动强度的提升、运输时间的节省,非常有利于提升生产效率。

3.5试运转和调试

采煤机在安装好之后还要进行运转和调试,才能进入生产使用阶段。采煤机在安装完成之后,要对设备进行严格的检查,避免机器存在着漏电、漏水等现象。确保设备没有故障以后,还要对设备进行调试,刚安装好的设备在运行过程中可能存在一些不适当的地方,影响设备的效率。设备调试需要在空载的条件下进行,在调试时要密切关注设备的运作情况,根据设备的运作情况,合理地调整刮板机和带式输送机的衔接位置,带式输送机在输送煤炭的过程中容易出现滑带的现象,刮板机与带式输送机的良好衔接能够有效地提高煤炭开采和输送效率。

3.6注意事项

安装工作由多组人员相互配合进行,安装组负责设备安装及测试完成;检修组负责对安装组安装完成的设备进行运行检测、修理调试与记录工作,两组工作前后接替,保证安装质量;运输组则负责设备安全妥善的运输到位。安装过程中,对设备的线路、绝缘器件、转动设备以及固定情况需由专人进行检修,保障设备安全性。对机电设备上的油污、灰尘等需进行及时清理工作,防止杂物在安装过程中掉入设备内部,造成设备损坏。起吊大型设备时,必须对起吊装置进行严格检查,确保承载能力达到负荷要求,吊装时,工作人员须保持安全距离。安装检修人员需严格按照操作规范及流程进行工作,不得私自调整工序。施工过程中,需严格执行一通三防的安全规程,进行通风、防尘、防火、瓦斯监测预警防治工作,确保生产安全第一的任务要求。

4结束语

煤矿生产中,在调整工作面的情况下需要开展综采工作面机电设备的安装工作,这具体包括机电设备的拆卸、移动、安装等操作,其耗时较多、操作复杂,以及常常存在安装质量问题,这不利于提高煤矿生产效率。鉴于此,需要根据生产经验和实际情况分析综采工作面机电设备的安装工艺,优化操作流程,以实现安装质量和效率的提升。

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