8422综放工作面安装设计2修改.docx
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8422综放工作面安装设计2修改
8422综放工作面
安装设计
芦家窑煤矿
二0一二年一月
编制:
审核:
安监部:
总工程师:
目录
第一章概况......................5
第二章安装前的准备工作..........6
第三章设备运输..................9
第四章设备安装.................16
第五章主要系统安装.............20
第六章主要安全技术措施.........21
第七章材料设备计划.............22
第八章劳动组织和时间安排.......23
附图一:
8422面运输设备布置示意图..24
附图二:
8422面支架安装布置示意图..25
第一章概况
一、工作面自然条件
8422工作面位于井田二盘区,该面西部为8420工作面老空区,东部为未采区,北部为盘区集中皮带机道生产系统,南部为杨涧矿与芦家窑矿井田边界。
工作面地表为丘陵、耕地,无其它建筑物,该面煤层为太原组最上部煤层,主采4-1煤,煤层北面厚度为12.27m,南部厚度为5.10m,平均厚度8.37m,煤层结构复杂,一般含2~4层夹矸,夹矸总厚度0.6~1.2m,平均0.8m,单层厚度0.1~0.5m,煤层走向NE128~140°,倾向SW,倾角平均4°。
该面设计可采走向长度1080m,倾斜长180m,根据以上地质条件,该面回采工艺为综采放顶煤开采。
二、巷道布置
工作面轨道运输巷、皮带运输巷及切眼均沿4-1#煤底板布置,工作面两道相互平行。
轨道运输巷(回风巷)为工作面的进料巷道;皮带运输巷(进风巷道)为主运巷,同二盘区皮带运输巷相连构成工作面的运煤系统。
轨道运输巷:
巷道断面为矩形:
宽*高=4.0*3.2(m2)。
皮带运输巷巷道断面为矩形:
宽*高=5.0*3.2(m2)。
切眼:
顶板采用锚梁网、锚索联合支护,巷道断面为矩形。
断面:
宽*高=8.5*3.2(m2)。
因切眼断面较大,为增强支护强度,切眼中间增打两排单体液压支柱。
三、工作面及运输机道的设备选型
1.本面选用8420综放工作面成套的设备,ZF9000/20/33型掩护式液压支架113架,ZFG10000/20/33型端头过渡架6架。
支架数量是依据矿地测部门提供的最短面长180m而定。
架型特征:
中间支架重27T,长×宽×高=7650mm×1430mm×2000mm;过渡架支架重量27.5T,长×宽×高=7650mm×1520mm×2000mm;端头支架解体最大部件重量10T。
2.工作面运输机前部选用SGZ830/630型(中双链)刮板运输机一部,长度为180m。
支架后部选用SGZ900/800型(中双链)刮板运输机一部,长度为180m。
3.面内选用MG300/730-WD型双滚筒割煤机一台。
4.皮带机道内选用SZZ1000/400转载机;PCM—250破碎机各一台,铺设长度60m;DTL120/180/315*2型胶带运输机一部,铺设长度共1270m。
5.系统控制选用KBSGZY-1600/10(1140v)移动变电站5台和BRW400/31.5乳化液泵两套。
第二章安装前的准备工作
为了保证工作面安装工作能安全、顺利、快速的完成,需要提前做好以下准备工作:
一、工作面切眼刷大
1、切眼全长180m,刷大后的切眼净宽度≮8.5m,;煤机窝刷大后的切眼总宽度9.5m,长度20m,位置距切眼上口10m至30m处。
支护后的切眼净高不得低于3.0m。
2、在切眼刷大时,支护方式采用锚梁网索联合支护,中间增扶_二排单体中柱;具体参数和技术要求详见掘进单位施工技术安全措施。
3、前后部运输机头、尾.煤机窝.转载机头.破碎机处都必须打齐大件的起吊锚杆或锚索,锚杆Ф=20mm长2000mm,锚索Ф=17.8mm长度8000mm,每组至少2根锚杆垂直顶板成对使用。
二、轨道工程
(一)工程量:
1、盘区集中运输巷延长段铺设轨道250m;
2、8422轨道运输巷铺设轨道1240m(包括两个车场);
3、8422切眼钉道180m;
4、8422皮带运输机道里部钉道150m。
合计:
1820m
(二)标准要求:
由于综采设备重,支架运输线全部铺设30kg/m轨道,轨枕规格要求为:
长×宽×高=1.2m×0.2m×0.25m。
轨道铺设要求:
直巷轨距600mm;所有轨道接头均要构件齐全有效,轨道接头高低差和内错差不大于2mm;轨枕间距中-中不大于1.0m,人行道轨枕头必须一齐,每块轨枕6根道钉,按“一二、二一”交错布置。
转弯处轨枕间距不大于0.6m,每2.0m增加一副铁道板并有地锚固定;轨道接头处必须铺轨枕,轨枕下要充填垫实,不得出现明轨枕;弯道和摘挂钩点及停车处均施工成平台,平台的长度符合标准要求;轨道必须平、直,水平差不超过规定,不得出现陡弯,弯道弧度要求均匀圆滑,曲率半径不小于6m。
三、运输设备
1、工程量:
根据巷道布置情况,需在盘区延伸轨道巷安装JD-55KW调度绞车两台,安装JD-25KW调度绞车两台;在工作面轨道运输巷安装JD-55KW调度绞车3台,JD-90KW调度绞车1台(稳设于工作面轨道运输巷从外向里约500m处适当位置用于向工作面切眼方向松拉支架和设备材料);切眼安装回柱绞车三部;皮带运输巷安装回柱绞车两部。
(具体位置见工作面运输设备布置图)
2、安装标准要求:
回柱绞车和调度绞车安装固定具体要求:
(1)回绞采用地锚和“四压两戗”固定时,地锚锚杆必须打入底板硬岩中深度不少于1.6m,否则必须采取浇筑砼基础、增长锚杆长度等特殊措施进行固定;戗柱必须用风镐挖出柱窝,深度不得小于50mm,角度与底板呈60º-75°夹角,用木楔打紧打牢,压柱角度与顶板夹角垂直。
四压两戗的支柱下方应固定在绞车机体底座上的柱窝内或机体底盘上。
对固定压柱材质的要求:
四压和两戗的材料应使用直径不小于180mm的优质圆木或单体支柱,当回柱绞车需要固定在支架下面时,应使其戗柱戗在支架顶梁的加强部位,压、戗柱必须栓防倒钢丝绳。
(2)调度电绞必须采用地锚固定和“压、戗柱”固定双套措施稳固,后侧(人员操作侧)须打牢两棵压柱,前侧至少必须打牢两棵合格有效的戗柱,原则上要求“四压两戗”柱全部打好。
调度电绞采用地锚固定时:
地锚锚杆必须打入底板硬岩中深度不少于1.6m,否则必须采取浇筑砼基础、增长锚杆长度等特殊措施进行固定。
打锚杆及搅拌药卷时,使用风钻配合风动锚头进行,当打眼过程中无煤岩尘出现时,可以采用直接向风钻供水湿式打眼,否则应边打眼边洒水防尘,严禁出现岩尘飞扬现象。
锚杆长度采用不小于2000mm的等强螺纹锚杆,锚深不小于1.6m,直径不小于φ20mm,锚固长度不小于0.7m,药卷采用中速树脂药卷全锚固定,数量不得少于4块,要求其锚固力不小于130KN/根,使用备帽,紧固有效,紧固后丝杆外露1~3丝。
每台绞车使用锚杆数量对应绞车底盘固定孔的数量。
绞车使用压杠固定时,14T回柱绞车压杠直径不得小于40mm,20T回柱绞车压杠直径不得小于50mm,并用弧形压板(厚度不低于16mm钢板,宽度不小于100mm)及螺帽压紧上紧,使用备帽,紧固有效,紧固后丝杆外露不得超过30mm。
绞车安装固定时,其驱动部分和开关等距巷道间隙不小于0.3m,距人行道不小于0.8m,巷道支护良好。
各部回柱绞车均采用6×19股纤维芯绳,用作轨道提升的绞车滑头可采用插接方式或根据本矿井标准要求采用绳卡卡牢的方式固定(本矿井要求使用卡带)。
绞车滑头采用相应绳卡卡牢时,每个滑头不低于4付绳卡,保险绳不低于3付绳卡,交叉上紧,间距150mm~200mm,也可采用插接,插接长度不少于三个半捻距,保险绳插接时长度不少于二个半捻距。
绞车提升拖运大件时必须使用保险绳,用于工作面上提升运输的保险绳直径不小于Ф21.5mm。
绞车钢丝绳与所运设备车必须用强度能满足要求的铁质马镫连接,马镫必须上满丝扣。
回柱绞车完好标准:
⑴机体:
底座无开裂或明显变形,安装牢固,压柱合格,运转平稳。
⑵滚筒、钢丝绳A:
滚筒无裂纹、无破损或变形。
B:
钢丝绳在滚筒上固定牢靠,排绳整齐,无咬伤,不打结。
(3)稳设绞车对向时,稳设单位的技术人员或熟悉正确稳设绞车的副区长或以上管理干部必须在现场进行技术把关,确保绞车稳设后拉运设备绞车钢丝绳不跑偏、不把劲。
3、安全设施及其它要求:
⑴完善各部绞车信号,确保信号灵敏可靠。
工作面内各部回柱绞车必须安装两个分别独立的声光语音对讲信号,一端安装在适当位置,能够在回撤时随着临时躲避硐室的移动而移动,另一端绞车信号必须安装在相对固定的便于绞车司机操作的绞车硐室等安全地点(操作按钮线长不小于5m,距控制开关距离不大于2m)。
严禁信号串联混合使用。
绞车司机必须在顶板支护完好、有隔离柱、防护网的后方一侧无甩钩、断绳抽人等危险的安全地点或支架两立柱以里操作,严禁死拉硬拖。
运输支架时,发信号人员及其他施工人员必须躲在躲避硐室等有可靠掩护(或支架立柱以里)的安全地方。
发现问题后,及时传递信号停止运行,采取措施进行处理并坚持“先支后改”。
待人员闪开并安全躲避后,方可发信号再次牵引,严禁用晃灯、口喊、敲打物体等方式代替信号。
运行中绞车司机精力集中,绳道内、大件下方及导向轮等构成的三角区域内严禁有人。
如现场无法做到信号移动时,必须要求矿方在工作面内每隔40米安设一个信号,并且要求信号工必须固定,通过哨子(一声停、二声提、三声松)联系后,信号工及时打点开车或停车。
使用哨子联系时,其30m范围内不得平行作业。
用于拖运设备的回柱绞车防护网规格如下:
使用不小于8#菱形铁丝网(确无菱形铁丝网时,也可用双层经纬网),铺设固定在绞车前方0.5m处的两棵单体或戗柱上,网要拉紧铺平,能覆盖顶板至绞车滚筒上边沿,每棵单体或戗柱上固定不得少于三处,每处扭接不少于三花。
⑵各部绞车必须实行编号管理和使用,并保持完好、固定牢固、控制按钮必须确保灵敏可靠,信号清晰响亮,提升绳合格,每次提升前,须全面认真检查,严禁绳路有人,如有问题及时处理或汇报,处理完毕后由当班安监员检查合格后方可使用。
第三章设备运输
一、运输方式:
所有设备均装车固定后通过轨道运输。
二、设备装车:
1、所运设备在盘区巷道内调整好方向,并按照前后顺序运输,以便于安装。
2、采煤机解体后使用专用平板车装车,并用Ф30mm螺丝带垫圈固定。
3、运输机装车时做到不超长、不超宽、不超高、不超重,捆扎牢固。
4、支架选用专用平板车进行整体装车,并用4条Ф30mm螺丝带垫圈固定。
5、动力列车在外排序编号,按顺序进皮带运输轨巷。
6、地面端头支架解体后装车下井,井下组装。
地面过渡支架整体装车下井。
7、必须制定工作票及专项安全技术措施。
三、设备运输路线
1.工作面移动变电站、泵站、皮带自移机尾、转载机、破碎机、前后部运输机、支架、采煤机等设备均由轨道运输巷进入,具体路线为:
移动变电站、泵站、皮带自移机尾、转载机、破碎机,从8420皮带运输巷→二盘区轨道运输巷→8422轨道运输巷→8422切眼→8422皮带运输巷。
前后部运输机、支架、采煤机等从8420工作面→8420轨道运输巷→二盘区轨道运输巷→8422轨道运输巷→8422切眼。
2.运输机道的皮带运输机由运输机道进,具体路线为:
8420皮带运输巷→二盘区轨道巷→8422皮带运输巷。
3.地面补充的端头支架、过渡支架及材料,具体路线为:
地面→副斜井→950联络巷→二盘区集中轨道运输巷→8422轨道运输巷→8422切眼。
四、运输设备的选型及布置
8422工作面安装的设备全部转运8420综放面原有的设备,地面补充端头支架、过渡支架和材料,运输设备安装位置详见工作面运输设备布置图。
1、二盘区轨道巷延伸巷里头安装一台JD-55KW调度绞车,绳径Φ
=21.5mm,外安装一台JD-25KW绞车同里头对拉,绳径Φ=18.5mm。
2、8422轨道运输巷内安装JD-55KW调度绞车3台,JD-90KW调度绞车1台(安装在工作面轨道运输巷从外向里约500m处适当位置用于向工作面切眼方向松拉支架和设备材料),3台JD-55KW调度绞车分别安装在8422轨道巷的入口处、中部及接近工作面切眼位置(具体稳设位置由现场会确定),形成外段、里段两两对拉方式,以上JD-55KW和JD-90KW调度绞车所选钢丝绳绳径均取Φ=21.5mm。
为保证切眼进支架出平板车的安全,在里车场布置两部JD-25KW调度绞车(绳径Φ=18.5mm)对拉。
3、8422切眼上下出口及面中安装三台JH-28T(37KW)回柱绞车,用于松运支架及支架脱车调向。
绳径Φ=24.5mm。
根据现场需要,上出口与工作面切眼相对的绞车硐室可安装一台JD-55KW(绳径Φ=21.5mm)或JD-25KW(绳径Φ=18.5mm)调度绞车辅助运输工作面安装期间的设备物料。
4、8422皮带运输巷切眼出口140m处以外安装一台JH-28T(37KW)回柱绞车,用于运输动力列车、转载机、破碎机及自移皮带机尾,绳径Φ=24.5mm。
8422皮带机道迎头安装一台JH-20T(22KW)回绞,便于转载机的安装。
5、井底车场到950联络斜巷;安装一部JH-28T(37KW)回柱绞车,绳径Φ=26.0mm。
二盘区集中轨道巷第一斜巷及里斜巷(穿层段),各安装一部JH-28T(37KW)回柱绞车,用于过渡支架运输,绳径Φ=24.5mm。
8420至8422之间盘区轨道巷安装4部JD-55KW绞车,绳径Φ=21.5mm。
五、调度绞车及回柱绞车钢丝绳配备
JH-28T回柱绞车,配备Φ=24.5mm钢丝绳;
JH-20T回柱绞车,配备Φ=24.5mm钢丝绳;
JD-25KW调度绞车,配备Φ=18.5mm钢丝绳;
JD-55KW调度绞车,配备Φ=21.5mm钢丝绳。
JD-90KW调度绞车,配备Φ=21.5mm钢丝绳。
六、主要轨道运输斜巷运输设备选型验算
所用的计算公式及参数意义
F=(G1+G2)(sinα±f1cosα)+Mp×L(sinα±f2cosα)kg
式中:
F------运输设备所需牵引力;
G1------设备最大重量27500kg;
G2------平板车的重量1000kg;
f1------车在轨道上运行时的摩擦阻力系数,无实测值时,可采用0.01~0.015;
f2-----钢丝绳在运行中阻力系数,无实测值时,可采用0.1~0.2;
Mp-----钢丝绳单位长度的质量,kg/m;
L----斜巷中产生最大拉力处至绞车滚筒切点的钢丝绳长度m。
α----巷道倾角;
¢18.5mm钢丝绳破断力为22143kg;
¢21.5mm钢丝绳破断力为32245kg;
¢24.5mm钢丝绳破断力为39286kg;
¢26.0mm钢丝绳破断力为46224kg;
钢丝绳安全系数根据《煤矿安全规程》倾斜运物取:
n﹦5.0~3.5;最小必须大于3.5.
1、950联络斜巷(过渡支架)
根据巷道倾角状况,取值如下:
最大倾角α=14°,L=200m,Mp=2.44kg/m,¢=26.0mm,f1=0.015,f2=0.2,过渡支架拉取“+”,支架最大重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin14°+0.015cos14°)+2.44×200×(sin14°+0.2cos14°)=7480kg
(1)JH-28T回绞牵引力为28000kg﹥7480kg,合格。
(2)¢26.0mm钢丝绳破断力为46224kg
安全系数﹕n﹦46224kg/7480kg﹦6.18﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
2、二盘区轨道巷第一斜巷
根据巷道倾角状况,取值如下:
最大倾角α=8°,L=200m,Mp=1.9kg/m,¢=24.50mm,f1=0.015,f2=0.2,过渡支架拉取“+”,支架最大重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin8°+0.015cos8°)+1.9×200×(sin8°+0.2cos8°)=4517kg
(1)JH-28T回绞牵引力为28000kg﹥4517kg,合格。
(2)¢24.50mm钢丝绳破断力为39286kg
安全系数﹕n﹦39286kg/4517kg﹦8.69﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
3、集中轨道巷里斜巷(穿层段)
根据巷道倾角状况,取值如下:
最大倾角α=17°,L=100m,Mp=2.44kg/m,¢=26.0mm,f1=0.015,f2=0.2,过渡支架拉取“+”,支架重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin17°+0.015cos17°)+2.44×100×(sin17°+0.2cos17°)=8493kg
(1)JH-28T回绞牵引力为28000kg﹥8493kg,合格。
(2)¢26.0mm钢丝绳破断力为46224kg
安全系数﹕n﹦46224kg/8493kg﹦5.45﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
4、集中轨道巷里段斜巷(穿层返坡里)
根据巷道倾角状况,取值如下:
最大倾角α=8°,L=300m,Mp=1.6kg/m,¢=21.5mm,f1=0.015,f2=0.2,过渡支架拉取“+”,支架最大重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin8°+0.015cos8°)+1.6×300×(sin8°+0.2cos8°)=4551kg
(1)JD-55KW调度绞车牵引力为5510kg﹥4551kg,合格。
(2)¢21.50mm钢丝绳破断力为32245kg
安全系数﹕n﹦32245kg/4551kg﹦7.08﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
5、集中轨道巷延长段
根据斜巷倾角状况,取值如下:
最大倾角α=5°,L=100m,Mp=1.6kg/m,¢=21.5mm,f1=0.015,f2=0.2,过渡支架拉取“+”,支架最大重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin5°+0.015cos5°)+1.6×100×(sin5°+0.2cos5°)=2952kg
(1)JD-55KW调度绞车牵引力为5510kg﹥2952kg,合格。
(2)¢21.5mm钢丝绳破断力为32245kg
安全系数﹕n﹦32245kg/2952kg﹦10.9﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
6、8422轨道运输巷
根据轨道巷长度1140m,设计用四部调度绞车分外段和里段两两对拉,其中,轨道巷外端安装一部JD-55KW调度绞车,中部安装一部JD-90KW调度绞车(向里松)和JD-55KW调度绞车(向外拉),里端安装一部JD-55KW调度绞车,钢丝绳绳径均取Φ=21.5mm。
外段至中部:
根据巷道倾角的状况,取值如下:
最大倾角α=9°,L=600m,Φ=21.5mm,Mp=1.6kg/m,f1=0.015,f2=0.2,支架向下松取“-”;过渡支架重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin9°-0.015cos9°)+1.6×600(sin9°-0.2cos9°)=3979kg
(1)JD-55KW调度绞车牵引力为5510kg﹥3979kg,合格。
(2)¢21.5mm钢丝绳破断力为32245kg
安全系数﹕n﹦32245kg/3979㎏﹦8.1﹥5.0符合《煤矿安全规程》,合格。
中部至里段:
巷道最大下山倾角取α=11°,L=700m,Φ=21.5mm,Mp=1.6kg/m,f1=0.015,f2=0.2,支架向下松取“-”;过渡支架重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin11°-0.015cos11°)+1.6×700(sin11°-0.2cos11°)=5018kg
(1)JD-90KW调度绞车牵引力为7100kg﹥5018kg,合格。
(2)¢21.5mm钢丝绳破断力为32245kg
安全系数﹕n﹦32245kg/5018㎏﹦6.4﹥5.0符合《煤矿安全规程》,合格。
7、8422切眼
A:
切眼轨道运输时:
根据切眼倾角状况,取值如下:
最大倾角α=5°,L=180m,Mp=1.9kg/m,¢=24.5mm,f1=0.015,f2=0.2,支架拉取“+”过渡支架重G1=27500kg,平板车重G2=1000kg。
F=(27500+1000)(sin5°+0.015cos5°)+1.9×180(sin5°+0.2cos5°)=3005kg
(1)JH-28T回绞牵引力为28000kg﹥3005kg,合格。
(2)¢24.5mm钢丝绳破断力为39286kg
安全系数﹕n﹦39286kg/3005kg﹦13.07﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
B:
切眼考虑钢丝绳局部在地滚或在底板拖拉支架。
f1=0.015f2=0.3;
F=27500×(sin5°+0.015cos5°)+1.9×180(sin5°+0.3cos5°)=2937kg
(1)JH-28T回绞牵引力为28000kg﹥2937kg,合格。
(2)¢24.5mm钢丝绳破断力为39286kg
安全系数﹕n﹦39286kg/2937kg﹦13.4﹥5.0,符合《煤矿安全规程》,合格。
支架调向旋转时两台绞车配合操作。
第四章设备安装
一、设备安装顺序
开关动力车→转载机→破碎机→皮带自移机尾→端头过渡支架→工作面前后刮板运输机→工作面综采支架→采煤机。
所有设备运输到安装地点后,要在待安装地点放置好,暂时不能安装的要靠巷帮码放好。
备用材料要在不影响安装的地点码放好。
安装留下的杂物要及时清理运上井。
必须确保运输和行人的通道安全畅通。
对液压支架安装有影响的单体支柱,在支架调向时应及时回收,其余支柱不得提前回收。
且被碰倒或碰歪时要重新支设好。
二、转载机,破碎机及皮带机自移机尾安装:
(1)安装顺序:
机尾部→卸料槽→推移槽→破碎机→凹槽→倾斜槽→凸槽→桥身槽→自移装置稳放→转载机头
(2)安装方法
1、在转载机头前尾后应各安装一台JH-20T回柱绞车。
2、根据切眼的宽度、转载机长度和溜槽中心线位置定好机尾位置,转载机槽中心线偏离巷道中线下帮适当距离,并留有0.8m以上宽的人行道,用回柱绞车将转载机尾拉到指定位置,安装时要将底板找平,机尾找正。
3、按顺序向机头依次安装,每安装一节都要把拉链条用的钢丝绳穿好,安上联接螺栓,用哑铃销正确连接。
安装倾斜槽、凸槽、桥身槽时,在其下方用木垛支稳。
4、按皮带运输机中心线及转载机机头位置,安装皮带自移机尾及转载机头,并将桥身槽与转载机头对位。
5、转载机的刮板链从机尾的底链道入槽,用绞车拉出机头转为上链返回机尾,将底链绕过机尾链轮与上链用专用接头正确连接。
新旧链条和连接环不得混用,以防长度不一致而造成刮板调斜。
6、待工作面供电、供水、供液系统形成后,正确连接各管路,用机头张紧装置张紧链条使其达到预张力。
7、按规定的油质油量对所需注油脂的部位进行注油。
8、全面检查确认各部位完好无误后方可试机。
(3)质量要求
1、链条是成对的,严禁拆对或调换。
2、各部位的螺栓销子必须齐全紧固。
3、刮板的安装方向必须正确