田志远

摘要:目前,煤矿企业针对薄煤层开采技术有较多突破,其中螺旋钻钻采在个别煤矿企业得到了尝试应用。螺旋钻钻采设备是全新的矿山设备,安装工艺、操作流程及安全注意事项均是较新的课题,本文以MZ132/294型螺旋钻进式采煤机为例,探讨螺旋钻设备在井下特殊巷道环境下的安装工程。

关键词:螺旋钻进式采煤机 安装工程

1 工程基本情况概述

安装工程施工巷道情况:断面高度为5.0m×2.8m,沿迎头方向左帮吊挂有电缆、供水管、压风管等,巷道右帮吊挂有600mm导风筒和全长为650m的800型胶带输送机。巷道通风方式为局扇通风。

安装工程量:1台MZ132/294型螺旋钻进式采煤机及副属设备

安装工程设备要求:安装过程中采用两台JH2-14型绞车配?覫21.5mm钢丝绳挂轮进行牵运、起吊安装,并且由手动葫芦协助安装,安装绞车采用地锚或地锚配合压戗柱稳固。

2 施工方案研究

2.1 先对单轨吊进行安装,在上顶位置每隔3m打好一根起吊锚杆,共计18根,距右帮1.5m-2.0m位置,锚杆成一线,每根起吊锚杆外露不得超过100mm,单轨吊在随后的整体移动时再按上述规格补打锚杆。

2.2 在安装单轨吊时,在起吊锚杆位置上上好大链,利用锚杆螺母将其紧固并上好滑轮,对单轨吊进行起吊,利用大链进行固定。依次连接好单轨吊轨道并利用螺丝连接紧固。

2.3 先将行走部履带依次铺设完毕,保证履带中线间距为1.9m,在履带之上安装行走部,利用14T绞车配合手动葫芦对行走部以及行走部拉梁进行对接,对接完毕后利用手动葫芦进行局部微调,对接整齐后穿好对接螺丝。连接履带并保证履带的紧固程度,将行走液压马达与液压油管连接好。

2.4 搭接螺旋钻液压泵站、操作台等,使用绞车对液压油泵电机进行安装固定,连接液压泵,利用液压油管将液压油箱与液压泵进行连接,连接好后,对电磁起动器进行配电,先对磁力启动器进行配电并保证设备完好无失爆,当安全确认无误后,对磁力启动器输送电,当确认无误后,停止送电,在上一级馈电开关断开并挂号停电牌,之后对液压油泵电机进行配电。

2.5 对螺旋钻支撑部侧梁进行安装搭接,首先采用液压油对行走部拉梁上的平衡液压活塞进行涂抹,液压油对平衡液压活塞涂抹均匀,在安装支撑部侧梁时,利用绞车配合手动葫芦将平衡液压缸筒与行走部液压活塞对接,再将升降液压缸与支撑部侧梁连接紧固,连接好液压油管,调节升降液压缸使支撑部侧梁平稳,在使用绞车对支撑部中部梁进行搭接,利用手动葫芦对中部梁对接微调,上好连接销并上螺丝紧固。在使用绞车对支撑部中部梁起吊与侧梁对接,并用螺丝紧固好。

2.6对对接部进行搭接组装,利用绞车配合手动葫芦进行组装。组装好辅助对接架后,操纵行走部靠近,将对接架与右定向部对接好。在对接部尾部安装液压电磁阀,连接好液压油管。

2.7 将支撑部降至最低位置,保证推进部的安装空间,对推进部角钢架进行组装,利用绞车对推进部进行起吊,移至支撑部上方位置,对准连接处,上好螺丝并加固,对减速器、耦合器及电机逐次安装并紧固在角钢架上,对主电机进行配电,试运行,保证电机运转方向为正转且运转正常。

2.8 将钻具与角钢架进行连接,并连接钻头。紧固连接螺丝,对螺旋钻进行试运转,运转无误后,利用直径为320mm及以上的导风筒与风管连接。连接好机组上的各类阀组、液压管路、电线缆等。

3 设备起吊安全系数验算

3.1 钢丝绳验算

施工地点使用两台JH2-14型绞车配φ21.5mm钢丝绳,进行起吊。

根据公式:

m=QE/Q总

式中:m——钢丝绳安全系数(?覫21.5mm钢丝绳最大破断力为24550kg)

QE——钢丝绳破断力(螺旋钻最重件为推进部角钢架3500kg)

Q总——最重件总重量

m=24550/(3500)=7.0>6.5 合格。

又因JH2-14型绞车牵引力为14000kg>3500kg 合格。

3.2 起吊锚杆验算

一根起吊锚杆最大拉力为6000kg,采用一根起吊锚杆或用大链连接2根起吊锚杆起吊

6000kg>3500kg

所以用一根起吊锚杆合格。

4 工程主要事故隐患

①绞车压戗柱不牢固,引起绞车移动伤人的事故隐患。

②手动葫芦使用不当,造成挤压磕碰伤人事故隐患。

③重物起吊上顶不牢固存在冒顶伤人的事故隐患。

④人员站位不当、不躲开绳道及三角区存在钢丝绳弹人的事故隐患。

⑤施工过程中拉合电制度落实不到位,有误伤人员的事故隐患。

5 主要安全技术措施

5.1 针对“绞车压戗柱不牢固,存在绞车移动伤人的事故隐患”的安全技术措施

①安装前,现场班长及盯岗人员要先对安装所使用的绞车进行安全确认,发现问题必须及时进行处理。

②绞车司机必须由合格司机担任,并持证上岗。开车前要对绞车设备设施等进行安全确认,当确认无问题后方准开动绞车。

③开动绞车前,要先检查好绞车基础及固定的螺丝及压戗柱、绞车防护罩、钢丝绳、闸带、绳头、卸扣(规格为M28及以上)等,有问题时不得起吊,处理好后再起吊。

④绞车司机开车前,检查好绞车地锚螺丝是否缺失,是否紧固,若发现问题及时处理,否则严禁开车。

5.2 针对“手动葫芦使用不当,造成挤压磕碰伤人事故隐患”的安全技术措施

①开工前,现场班长进行现场安全确认,无误后方可开工。现场无班队长指挥的不准开工。

②使用手动葫芦之前先要确认手动葫芦是否超载,如果起吊或牵引物件重量超过手动葫芦拉力范围,换用符合规定的其他设备起吊。

③在使用手动葫芦之前,必须确认机件完好无损,传动部分以及起重链条润滑良好,空转情况正常,设备不完好不得使用。

④使用手动葫芦吊挂,必须配合40大链使用,大链必须确认合格之后方可使用,螺母必须上满扣。

⑤使用手动葫芦起吊之前,必须检查上下吊钩是否挂牢,不得有错扭的链环,双行链的下吊钩架不得翻转。

⑥操作者必须戴好手套,站在与手链轮同一平面内拽动手链条;在拽动手链条时,用力必须均匀和平缓,不要用力过猛,以免手链跳动或卡环。

⑦操作者如发现手拉力大于正常拉力时,应立即停止使用。防止破坏内部结构,以防止挤压磕碰事故。

⑧在使用手动葫芦起吊或牵引重物时,严禁人员在重物下和重物上,或者站在手动葫芦和牵引物件之间作业和走动,及将身体的任何部分伸入到件内或件下,躲开件晃动可能波及的范围,以免发生砸伤和挤压事故。

⑨重物起吊或牵引到位后,再取下手动葫芦下钩,使用完毕后要轻拿轻放,不能随手乱扔,以防砸伤人和摔坏手动葫芦。

5.3 针对“重物起吊上顶不牢固存在冒顶和件下落伤人事故隐患”的安全技术措施

①开工前,现场班长进行现场安全确认,无误后方可开工。现场无班队长指挥的不准开工。

②起吊挂轮时要选择上顶牢固的吊点,起吊时要找好起吊角度,并设专人指挥、观山,有异常现象要及时处理好后再操作。

③起吊前先要检查起吊装置的牢固情况,如不牢固必须加固,符合起吊要求,方可使用。

④上顶有煤块或矸石存在冒落危险时要及时找掉,找掉时要由两名有经验的员工进行,一人找掉,一人观山,找掉人员要使用长度在1.5m以上的木棍或钎子杆,并戴好手套。

⑤找掉前应由外向里对工作范围内的支护、顶板安全情况进行检查,发现问题,必须先处理排除。

⑥找掉时应该按照“由外向里”、“先顶后帮”的顺序找。严禁两组在同一地点找掉,或者进行与找掉无关的其他作业。

⑦起吊时,人员要躲开件可能下落波及的范围,待件稳固后方可靠近,以防止件下落伤人。施工过程中要有畅通的后路。在起吊范围5m以外进行闸撤人工作。

5.4 针对“人员站位不当、不躲开绳道及三角区存在钢丝绳弹人事故隐患”的安全技术措施

①起吊开工前现场班队长要进行现场安全确认,无误后方可开工。现场无班队长指挥的不准开工。

②施工过程中,设置闸人牌,挂红灯,设专人闸人,在起吊或牵引范围5m以外进行闸撤人。

③挂轮、起吊要使用合格的绳爪(绳爪插接距离为3.5个捻距以上)、卸扣(卸扣规格为M28)、40大链,并连接好,卸扣螺丝拧紧带满扣。

④绞车牵引、起吊、挂轮导向时,所有人员要躲开绳道、三角区及反三角区,严禁人员站在重物上或重物下,躲开件晃动可能波及的范围,撤到安全地点。

⑤所有人员必须相互配合,做好自主保安和相互保安。

5.5 针对“施工过程中拉合电制度落实不到位,有误伤人员的事故隐患”制定安全技术措施如下

①甩配电工作由采掘电钳工完成,且持证上岗,配电时严格执行拉合电制度。

②坚持验电放电,并挂好停电牌,检修工随身携带瓦斯报警仪,随时检查周围瓦斯情况,瓦斯浓度低于0.8%,坚持一人工作一人监护。当瓦斯浓度达到或超出0.8%时,立即停止工作、切断电源、撤出人员进行处理。

③在供电线路上有人操作时,必须都挂停电牌。开盖后必须验电、放电。摘下的门、盖要放在不碍事的地方。操作时要仔细认真,避免磕手碰脚。严禁带电检修、配电。保证接线工艺和质量。严禁有不合格接线,杜绝失爆。操作完后,必须各组取自己的停电牌,最后一个停电牌取走后方能送电,严禁约时送电。

④送电的设备,必须及时按标准埋设局部接地极(保护接地)或将设备接地并联入接地极网。

⑤人力拽电缆人员要喊齐叫应。齐拿、齐动、齐停、齐放,严禁口令不清,动作不齐而伤人。过拐弯地点时,电缆必须提前放在里侧肩上,避免电缆绷紧勒伤人。

参考文献:

[1]朴京爱.螺旋钻采煤机钻头的载荷谱分析[D].辽宁工程技术大学,2011.

[2]薛博,季明,陈威.螺旋钻采煤机螺旋钻杆结构的设计分析[J]. 煤矿机械,2012(07).

[3]江红祥,杜长龙,李建平,姜浩.螺旋钻采煤机钻具稳定组合的优化设计[J].煤矿机械,2010(05).