煤矿井下综采设备回撤工艺技术研究_赵惠东.pdf

煤矿井下综采设备回撤工艺技术研究赵惠东（阳泉市燕龛煤炭有限责任公司，山西阳泉045011）摘要：针对煤矿井下综采面设备回撤过程中工艺繁琐、效率低、安全性差的不足，提出了一种新的煤矿井下综采设备回撤工艺技术。以综采面原有的液压支架为基础实现回撤过程中的迎头支护方案，根据实际应用表明，新的综采设备回撤工艺，将井下回撤时间缩短了 27.8%，有效的提升了设备回撤效率和安全性。关键词：煤矿综采设备回撤工艺中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：1004-7050（2022）09-0109-02引言井下综采面设备的回撤是保证综采作业顺利进行的重要过程，其回撤的效率和安全性直接决定了煤矿井下综采作业的效率和人员安全，由于在综采的收尾阶段，井下巷道的不稳定加剧、顶板破碎程度大、综采片帮现象增多，而且由于井下空间狭小、回撤设备数量多，因此在传统的设备回撤过程中需要对巷道进行扩大并加强支护，效率较低，难以满足井下综采设备高效回撤的需求1。为了满足井下综采设备高效回撤的需求，本文在对井下各设备回撤流程进行详细分析的基础上，提出了一种新的快速回撤工艺，以综采面原有的液压支架为基础实现回撤过程中的迎头支护，减少了井下支护的时间，同时通过对回撤流程的优化，提升了井下回撤的效率，根据实际应用表明，新的综采设备回撤工艺，将井下回撤时间缩短了 27.8%，对提升井下设备回撤效率和安全性具有十分重要的意义。1回撤工作准备井下综采面的可采走向长度为 1 179 m，倾向长度为 163 m，属于稳定型煤层，平均厚度为 7.49 m，平均倾角为 5.7，属于近水平煤层，煤层的自然发火期为 21 d，在综采作业过程中的粉尘浓度计较大，爆炸的危险性较高。在综采方式上该综采面采用了长壁综合机械化放顶煤开采，全部垮落法管理顶板。在综采面上中部液压支架的数量为 89 个，过渡液压支架的数量为 6 个，端头支架数量为 1 个，刮板输送机在前后各有一部，带式输送机有 1 部，综采完成后需撤出井下巷道。为了保证回撤带的安全性，在综采面顺槽的停采线前后侧各 20 m 处对顶板锚索进行补强支护，同时需要对顺槽前后的巷道地坪进行硬化，在出口处设置1 台钢绞车，用于对刮板输送机、支架进行回撤，在综采面的中部设置一个慢速绞车，用那个有调拉支架，两个绞车的设置位置保持在 25 m 以内，便于配合对重型机械设备的回撤。在初次设置绞车后，两台绞车可以交替后移，最终将中部绞车移动到回风顺槽的末端，用于倒运支架并完成对剩余的两个过渡支架的回撤。在回撤时对回撤通道利用锚索和钢带进行补偿加固，保证设备回撤过程中的安全性。2综采面设备回撤研究根据井下综采面设备的分布情况，结合井下巷道的实际地质条件，提出了新的综采设备沿回风顺槽回撤的顺序，依次为综采面前端刮板输送机-综采面后侧刮板输送机-采煤机-液压支架-管路设备，综采面上各个综采设备的布置结构，如图 1 所示2。2.1综采面刮板输送机回撤方案根据前端刮板输送机分布，在进行回撤时，首先将刮板输送机两侧的杂物清理干净，然后将刮板输送收稿日期：2021-12-24作者简介：赵惠东，男，1988 年出生，毕业于太原理工大学，本科，助理工程师，从事采矿工程相关工作。总第 205 期2022 年第 9 期山西化工Shanxi Chemical IndustryTotal 205No.9，2022DOI:10.16525/14-1109/tq.2022.09.045图 1综采面设备布置结构示意图示意图运输联巷回顺超前支架机尾过渡支架采煤机切眼前部刮板输送机后部刮板输送机中间支架停采线机头过渡支架端头支架运顺超前支架破碎机水灌浆巷40201 回风运输联巷回风巷1 00040201 回风巷管路通道带式输送机顺槽运输联巷专题讨论山西化工第 42 卷机调直，拆卸掉输送机两侧的刮板并装入转运小车升井。从设备的末端位置拆卸掉刮板输送机的链条，然后拆卸刮板输送机机头和机尾位置的电机、减速器，拆卸后将其用专用的平板转运车转运到开阔地带，待其他设备拆卸完成后通过无轨脚轮车转运到地面上3。在拆卸综采面后侧的刮板输送机时，刮板、电机、链条的拆卸方式和前端刮板输送机拆卸方式相同，拆卸后将刮板组件统一装车升井。刮板输送机的链条部分则通过无轨脚轮车转运升井。待刮板输送机的端头架撤出后，将机头过渡槽通过原端头架处通道撤出，然后由综采面的无轨脚轮车转运升井。在回撤机尾时需要将机尾处的支架提前装车转运，空出巷道空间后将顶板进行补强支护，然后再撤出，避免出现巷道变形或者垮塌，最后将刮板输送机的机头撤出，通过牵引车及转运平板拖车将其转运升井。2.2采煤机回撤方案对采煤机的回撤，从刮板输送机拆除到采煤机时就开始准备，先将采煤机的供电电缆，将接口处做好保护，然后逐级拆除分布在采煤机上的各类电缆和管路，最后在逐步拆除截割滚筒及摇臂，通过叉车和支架的配合，将其分开转运4。2.3综采面液压支架回撤液压支架是煤矿井下巷道支护的核心，随着综采作业的进行，液压支架需要对采空巷道进行支护，保证在综采扰动和矿压波动下的巷道稳定性，因此井下综采面设备回撤最难的点在于如何在保证井下巷道稳定的前提下将大量的液压支架快速、安全的回撤出来，保证井下综采面设备的回撤周期5。传统的回撤方案中，需要先对井下巷道进行补强支护，然后在支护完成后再进行液压支架的回撤，不仅效率低而且进一步缩小了井下巷道空间，增加了液压支架的回撤难度。结合井下实际情况，提出了以综采面原有的液压支架为基础实现回撤过程中的迎头支护方案，在进行支架回撤时，每撤出一个中部液压支架就将掩护支架前移一次，综采面液压支架的回撤工艺流程，如图 2所示6。在回撤过程中第 4#和第 5#液压支架作为掩护液压支架。由图 2 可知，在进行液压支架回撤时，首先撤回1#过渡支架，然后利用牵引绞车将 2#过渡支架调整为倾斜 30，然后再撤出 3#过渡支架，撤出后在利用绞车将 2#过渡支架进一步调整为倾斜 45，然后再将 4#液压支架进行调斜，作为支架回撤时在老空侧的掩护支架。同时将 5#液压支架调整为 45角，和 2#过渡液压支架平行放置，利用绞车前移 4#液压支架慢慢前移到指定位置。在移动过程中，再利用绞车将 2#过渡支架贴帮摆正，然后将 5#支架后移作为煤墙一侧的掩护支架，和 4#支架并排放置，完成以上步骤后再撤出 2#过渡支架，然后在绞车的牵引下调整 4#和 5#支架，使其并排布置。在液压支架回撤的过程中，在 5#掩护支架上设置一个导向滑轮，利用绞车牵引将后侧的支架撤出架窝，同时根据井下的实际情况，在架窝位置设置一个1.1 m1.1 m 的十字形木垛，进行临时支护。然后再按照次方法依次撤出其他液压支架，待其他支架均撤出后，再利用液压单体支柱配合将 4#和 5#掩护支架撤出。目前该井下综采面设备回撤工艺，已经应用在多个综采面上，取得了极好的应用效果，根据实际统计，新的井下回撤工艺能够将井下回撤时间缩短了27.8%，对提升井下综采面设备回撤效率和安全性具有十分重要的意义。3结论针对煤矿井下综采面设备回撤过程中工艺繁琐、效率低、安全性差的不足，提出了一种新的煤矿井下综采设备回撤工艺技术，对该回撤工艺技术要点和应用情况进行了分析，结果表明：1）新的综采设备沿回风顺槽回撤顺序为前端刮板输送机-综采面后侧刮板输送机-采煤机-液压2#3#4#5#6#7#8#工作面支架煤壁煤壁工作面支架3#4#5#6#7#8#2#2-1步骤 12-2步骤 25#6#7#8#工作面支架煤壁2#2#4#4#工作面支架煤壁6#7#8#5#2#4#4#2-3步骤 32-4步骤 42-5步骤 52-6步骤 6图 2液压支架回撤工艺流程6#7#8#工作面支架煤壁2#2#5#5#4#工作面支架煤壁4#5#6#7#8#（下转第 115 页）1102022 年第 9 期支架-管路设备；2）以综采面原有的液压支架为基础实现回撤过程中的迎头支护方案，每撤出一个中部液压支架就将掩护支架前移一次，能够减少支架回撤时的补强支护，提高巷道稳定性；3）新的井下回撤工艺能够将井下回撤时间缩短了 27.8%，对提升井下综采面设备回撤效率和安全性具有十分重要的意义。参考文献1李晟.晋华宫矿大倾角综采工作面设备回撤技术应用J.山西焦煤科技，2018，42（7）：24-26.2马守富.大倾角综采工作面利用空巷下行回撤技术J.煤炭科学技术，2018，46（Supple1）：115-118.3刘勇.常村煤矿 2311 大倾角综放工作面设备改造及安装技术J.煤，2020，29（9）：53-55.4翁海龙.预掘单回撤通道在保德煤矿综放工作面的应用J.陕西煤炭，2017，36（1）：130-132.5代卫卫，陈建荣，方明阳.大倾角工作面液压支架撤除技术研究J.煤炭科学技术，2020，48（3）：140-146.6燕伟.大倾角综放工作面设备防滑技术的研究J.山东煤炭科技，2018（12）：162-164.Study on the Wthdrawal Technology of Fully Mechanized Mining Equipment in Coal MineZhao Huidong（Yangquan Yanniche Coal Co.,Ltd.,Yangquan Shanxi 045011）Abstract:In view of the disadvantages of tedious process,low efficiency and poor safety in the process of equipment withdrawal in the fullymechanized coal mining face,a new technology for equipment withdrawal in the fully mechanized coal mining face is proposed.Based onthe original hydraulic support in the fully mechanized mining face,the head-on support scheme in the withdrawal process is realized.According to the actual application,the new withdrawal process of fully mechanized mining equipment shortens the underground withdrawaltime by 27.8%,effectively improving the equipment withdrawal efficiency and safety.Key words:coal mine;fully mechanized mining equipment;withdrawal process（上接第 110 页）Cause Analysis and Rectification Measures of Piston Ring and Support Ring Wear in Fuel GasCompressorYang Kuntao（Shanxi Luan Chemical Group Coal-based Clean Energy Co.,Ltd.,Changzhi Shanxi 046299）Abstract:After a year of operation of the 1.8 million t/a coal chemical fuel gas reciprocating compressor,the piston ring and support ringof the primary cylinder were worn,the exhaust temperature of the cylinder and the gas valve increased,and the exhaust was insufficient.The operation cycle was seriously reduced,and the replacement of spare parts was still unable to solve the problem.Through the analysis ofthe unit installation,process flow and media,the problem was finally solved through the technical transformation of the piston ring andsupport ring materials.The operation requirements are met,the operation cycle is improved,and the maintenance times are reduced.Key words:compressor;piston ring;support ring;abrasion的匹配、热膨胀系数才是活塞环、支撑环磨损的根本原因。5结语从检修中发现，该机组振动大的原因是由于工艺流程中水汽分离器存在漏点，导致介质中水气大形成积液产生液击导致，漏点处理完成振动值在范围要求内，活塞环、支撑环依然胀死、磨损现象严重，所以振动大不是活塞环、支撑环磨损的原因。通过工艺操作人员对介质气体进行调整以及增加管道滤网目数，提高了介质的纯净度，大大减少了介质中杂质颗粒，同时加强对注油器的清理，减少润滑油中的焦油。从而减少了油泥的形成，对活塞环、支撑环的磨损有一定的减缓作用，但不是根本原因。通过技改活塞，将支撑环从 120单片式改为整圈，减少了备件更换次数，没有改变胀死、磨损情况。从设备检修不断进行试验和分析发现，在此工艺条件下活塞环、支撑环的热膨胀系数不符合设备要求，导致经常出现活塞环胀死现象。活塞环、支撑环的硬度不足，通过对该工艺条件和气缸内套硬度进行计算定制专用的活塞环、支撑环，减小了膨胀系数、提高了硬度，从根本上解决了活塞环、支撑环磨损情况。参考文献1高仁鹏，李海林，吴长春，等.往复式压缩机气缸活塞环磨损检修与预防措施J.中国设备工程，2018（4）：104-106.2卜庆鹏.往复式压缩机气缸异响原因分析及处理J.化工管理，2021（3）：126-127.3丁天利，卢书新.填充聚四氟乙烯活塞环的应用J.一重技术，2006（1）：44464陈南雄.进口往复式压缩机气缸磨损原因分析与改进.硫磷设计与粉体工程，2008（3）：28-33.杨坤涛：燃料气压缩机活塞环、支撑环磨损原因分析和整改措施115