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摘 要：随着矿井开采的不断深入，地质条件变得异常复杂，其中顶板较破碎成为一大难题，施工工艺复杂，交叉作业多，顶板难以维护，矿方对工程质量、工程进度的要求日趋严格，矿方又希望在短时期内完成采面接续工作，这就要求施工区队必须在较短时间内高质量地完成施工任务。
关键词：综采工作面；设备安装；关键技术
中图分类号：TD822.1 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0194-02
1 立项背景
顶板岩层破碎条件下综采工作面设备快速安装技术，围绕韩咀煤矿20100工作面切眼内大部分区域为上分层采空区，直接顶垮落，支护均采用架棚支护，且架棚密度较大，施工安装难度大，顶板破碎严重，施工周期不宜过长等问题，提出一套适用于顶板岩层破碎条件下综采工作面设备快速安装技术。
2 技术创新内容
2.1 调车硐室布置设计
（1）工作面切眼内大部分区域为上分层采空区，直接顶垮落，支护均采用架棚支护。
（2）架棚支护老塘侧考虑到支架车的运输要求，将距离保证5000mm以上，煤壁侧控制在3700mm以上，方便支架车的穿行，同时又留足车辆与棚腿的安全距离，保证不撞坏棚腿。
（3）首先要根据设备运输的运行轨迹选择合适的调车位置，然后进行调车硐室的开凿。运输车辆的长度、高度、宽度和所运输的设备是确定调车硐室的尺寸依据，调车硐室的长度要能保证支架车车身进入硐室，硐室口要进行磨角，以便车辆倒行至工作面，高度保持和原巷道高度相同即可。
（4）支架车行进顺槽是正向行驶，进入工作面需要倒行，这样才能卸车后支架车可以行使出来。
2.2 回柱绞车选型位置布置
（1）无论是工作面内运输支架的绞车还是负责支架调向的绞车，由于运输路线坡度较大、路线较长，所以在安装之前要通过计算选择合适的绞车及钢丝绳，避免安全隐患。
（2）在工作面布置1台临时JSDB-19型双速多用绞车。绞车固定在已安装好液压支架前探梁下方，利用前探梁作为顶板进行”四压两戗”固定绞车。
（3）支架安装从胶带巷向辅运进风巷方向安装，回柱绞车与无轨胶轮车交替工作，利用回柱绞车的大牵引力和无轨胶轮车的快速行驶，达到有效的结合，互相弥补自身的短处。
（4）每安装20架支架，回柱绞车向预安装支架方向挪动一次，有效提高绞车钢丝绳的牵引力，减少绞车长距离带来的牵引损耗，减少长距离信号传递的不便。
2.3 采面刮板输送机的安装
（1）利用液压支架运输的间歇时间，切眼内还有足够空间用于10t防爆叉车的运输，提前对前部刮板机溜槽安装。
（2）在对前部刮板机溜槽安装时，提前标记出前部刮板输送机机头的位置，用10t防爆叉车将机头第一节特殊槽运到位后，对位安装，安好哑铃销，电缆槽夹板、销排及其它螺丝和销子。然后将拉底链钢丝绳从机头侧中部底链槽内向机尾穿入，将前部刮板输送机中部槽提前运输到切眼内，然后用10t防爆叉车对位安装中部槽，每安装一节溜槽都要拉出拉底链钢丝绳，用同样的方法安装其余溜槽，直至安装到采煤机位置停止。
（3）在对前部刮板机溜槽安装时，打破以往安一架液压支架再安一节溜槽的传统，合理利用支架运输的间歇时间、支架安全到位前的运输空间，对前部刮板机进行高效安装，提前将前溜槽安完，做到了施工安全、可靠、高效。
2.4 采面液压支架的安装技术
（1）以往支架搬运车都是按正常的方式装运液压支架，液压支架到达工作面切眼卸车位置后，利用工作面的回柱绞车对液压支架负责牵引和调向，由于液压支架伸缩梁和顶梁过长，液压支架的转弯半径过大，导致拆除架棚的面积过大，加大了安全隐患。
（2）改进施工工艺后，采取理论与现场实际情况相结合，通过CAD软件图纸模拟井下支架安装情况，地面经过多次液压支架反向装车试验后，采用液压支架装车时反向进入支架运输车，安全的将液压支架运输到了卸车地点。通过回柱绞车的牵引，结合液压支架的自移功能，两者相互配合替代了回柱绞车单独牵引的工作方式，安全性大大提高。
（3）在地面接通支架管路，将支架的尾梁升起，升起后安排专人指挥装车，将车辆从支架尾梁处倒入，装车完成后测量支架的高度，距离地面不得超过2.8m后方可运输。
（4）支架车将支架运输到安装位置前，提前拆除用于支护的棚腿，以往棚腿拆除7.8m距离，改進后仅仅只需拆除2m距离，同时巧妙的避开了先支后回的传统施工方法，精简了施工步骤，提高了安全系数。
（5）支架到达切眼卸车位置后，在支架下方放置一根方木，由专人操作支架车进行支架的卸车，待支架挨地落实后方可进入支架内摘钩，人员从支架里出来后由专人指挥支架车撤出切眼。
（6）支架卸车后，通过支架的自移功能向前移动，FBL-55型支架铲运车在支架的底座后侧进行支架辅助调向，此方法安装液压支架不仅节省了安装时间，而且大大降低了安全隐患。
2.5 利用10T叉车代替慢绞牵引链条的施工技术
（1）传统回柱绞车牵引链条工艺，需要绞车工、信号工、起重工等相互配合，必须确保信号传递准确，配合默契，一个环节出差错，需要较大返工处理，甚至出现安全事故，人力物力投入较大，安全风险较多；绞车速度缓慢，敷设效率受限制。
（2）利用10t防爆叉车牵引链条，仅需要两人配合即可，极少出现信息传递误差，10t防爆叉车牵引链条敷设，将前部刮板输送机中部槽安装至采煤机位置处，把刮板链条铺设到刮板输送机上部，然后将拉底链钢丝绳从机头侧中部底链槽内向机尾穿入；10t防爆叉车速度较快，敷设效率大大提高。
2.6 采煤机机窝的布置及采煤机的安装技术
更改开凿的采煤机机窝在切眼中部的设计位置，将煤机机窝开凿在机尾前段。首先将采煤机煤机窝开凿在前溜机尾前段，实测好采煤机左右摇臂的间距，提前在切眼内开凿好采煤机煤机窝，煤机窝内打好起吊锚索，采煤机左右摇臂提前运输至采煤机煤机窝处。待前部刮板输送机中部槽安装至采煤机处，利用2台FBL-55支架搬运车对端采煤机机架运输至安装位置。此方法不仅减少了运输难度和距离，也缩短了安装时间。 2.7 双轨列车布置及安装技术
（1）传统工艺是结合设计图纸，先铺好轨道和绞车，支架车将设备运到顺槽轨道处后，利用超前打的起吊锚索对设备进行起吊至軌道上，加大了施工难度，进度滞后，安全性不高。
（2）超前对轨道段的巷道进行刷帮400mm，这样支架搬运车两侧车轮可以跨轨道行驶，将设备车盘放置在轨道上，避免了安装起吊锚索，倒链起吊设备车盘安装在轨道上的繁琐工序。
（3）平板车在地面提前布置好液管系统，放置在轨道前利用临时泵站的液枪将刹车片打开，放置在轨道上后将液枪卸液，这样车盘牢牢卡箍在轨道上，安全可靠。
（4）将各台车辆用专用连接杆连接可靠，设备穿车的连接杆和插销严禁使用非标准连接装置和非标准插销。平板车碰头两旁要焊有链环，平板车之间除用连杆连接之外，再用两股链环（或？准22.5钢丝绳双股）把平板车连接在一起，重车的下滑方向要在轨道的两旁上夹轨器，防止移动电站车发生跑车事故。
2.8 采面电缆的超前敷设技术
（1）考虑到切眼的长度，顺槽的长度及设备布置特点，顺槽内在单轨吊、双轨列车设备未下井运送的施工阶段，将电缆运输至预安装的位置，顺槽内部分由无轨胶轮车作为移动的作业平台边行驶边托放，临时吊挂在顺槽帮上，等单轨吊系列车等安装完后，再正式吊挂，减小了劳动强度，大大提高了工作效率。
（2）工作面内电缆安装利用人工敷设，利用支架安装的间歇期超前拖放采面电缆，已安装好的前溜电缆槽内按照次序安装电缆，未安装溜槽部分电缆临时盘放在溜槽上，等溜槽安装到位后再进一步安装，如此施工缩短了安装工期。
3 结 语
通过在项目实施过程中的不断实践和探索，对实施方案逐步进行优化，采用了顶板岩层破碎条件下综采工作面设备快速安装技术，加快了综采面设备安装速度，确保了工程质量，总结出了一套完整的综采面安装施工技术和经验。综采面切眼顶帮煤岩破碎情况下设备快速安装关键技术特别适用于顶板较破碎难以维护，施工工艺复杂，交叉作业多，采面接续工作紧张的采面项目。推广和应用此项技术，施工速度快、工序简单、安全性较高、经济效益、社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。
收稿日期：2018-5-12
作者简介：孙红英（1973-），女，汉族，安徽桐城人，机电工程师，大专，现在工程管理部工作，获一项国家发明专利，获三项国家实用新型专利。
关键词：综采工作面；设备安装；关键技术
中图分类号：TD822.1 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0194-02
1 立项背景
顶板岩层破碎条件下综采工作面设备快速安装技术，围绕韩咀煤矿20100工作面切眼内大部分区域为上分层采空区，直接顶垮落，支护均采用架棚支护，且架棚密度较大，施工安装难度大，顶板破碎严重，施工周期不宜过长等问题，提出一套适用于顶板岩层破碎条件下综采工作面设备快速安装技术。
2 技术创新内容
2.1 调车硐室布置设计
（1）工作面切眼内大部分区域为上分层采空区，直接顶垮落，支护均采用架棚支护。
（2）架棚支护老塘侧考虑到支架车的运输要求，将距离保证5000mm以上，煤壁侧控制在3700mm以上，方便支架车的穿行，同时又留足车辆与棚腿的安全距离，保证不撞坏棚腿。
（3）首先要根据设备运输的运行轨迹选择合适的调车位置，然后进行调车硐室的开凿。运输车辆的长度、高度、宽度和所运输的设备是确定调车硐室的尺寸依据，调车硐室的长度要能保证支架车车身进入硐室，硐室口要进行磨角，以便车辆倒行至工作面，高度保持和原巷道高度相同即可。
（4）支架车行进顺槽是正向行驶，进入工作面需要倒行，这样才能卸车后支架车可以行使出来。
2.2 回柱绞车选型位置布置
（1）无论是工作面内运输支架的绞车还是负责支架调向的绞车，由于运输路线坡度较大、路线较长，所以在安装之前要通过计算选择合适的绞车及钢丝绳，避免安全隐患。
（2）在工作面布置1台临时JSDB-19型双速多用绞车。绞车固定在已安装好液压支架前探梁下方，利用前探梁作为顶板进行”四压两戗”固定绞车。
（3）支架安装从胶带巷向辅运进风巷方向安装，回柱绞车与无轨胶轮车交替工作，利用回柱绞车的大牵引力和无轨胶轮车的快速行驶，达到有效的结合，互相弥补自身的短处。
（4）每安装20架支架，回柱绞车向预安装支架方向挪动一次，有效提高绞车钢丝绳的牵引力，减少绞车长距离带来的牵引损耗，减少长距离信号传递的不便。
2.3 采面刮板输送机的安装
（1）利用液压支架运输的间歇时间，切眼内还有足够空间用于10t防爆叉车的运输，提前对前部刮板机溜槽安装。
（2）在对前部刮板机溜槽安装时，提前标记出前部刮板输送机机头的位置，用10t防爆叉车将机头第一节特殊槽运到位后，对位安装，安好哑铃销，电缆槽夹板、销排及其它螺丝和销子。然后将拉底链钢丝绳从机头侧中部底链槽内向机尾穿入，将前部刮板输送机中部槽提前运输到切眼内，然后用10t防爆叉车对位安装中部槽，每安装一节溜槽都要拉出拉底链钢丝绳，用同样的方法安装其余溜槽，直至安装到采煤机位置停止。
（3）在对前部刮板机溜槽安装时，打破以往安一架液压支架再安一节溜槽的传统，合理利用支架运输的间歇时间、支架安全到位前的运输空间，对前部刮板机进行高效安装，提前将前溜槽安完，做到了施工安全、可靠、高效。
2.4 采面液压支架的安装技术
（1）以往支架搬运车都是按正常的方式装运液压支架，液压支架到达工作面切眼卸车位置后，利用工作面的回柱绞车对液压支架负责牵引和调向，由于液压支架伸缩梁和顶梁过长，液压支架的转弯半径过大，导致拆除架棚的面积过大，加大了安全隐患。
（2）改进施工工艺后，采取理论与现场实际情况相结合，通过CAD软件图纸模拟井下支架安装情况，地面经过多次液压支架反向装车试验后，采用液压支架装车时反向进入支架运输车，安全的将液压支架运输到了卸车地点。通过回柱绞车的牵引，结合液压支架的自移功能，两者相互配合替代了回柱绞车单独牵引的工作方式，安全性大大提高。
（3）在地面接通支架管路，将支架的尾梁升起，升起后安排专人指挥装车，将车辆从支架尾梁处倒入，装车完成后测量支架的高度，距离地面不得超过2.8m后方可运输。
（4）支架车将支架运输到安装位置前，提前拆除用于支护的棚腿，以往棚腿拆除7.8m距离，改進后仅仅只需拆除2m距离，同时巧妙的避开了先支后回的传统施工方法，精简了施工步骤，提高了安全系数。
（5）支架到达切眼卸车位置后，在支架下方放置一根方木，由专人操作支架车进行支架的卸车，待支架挨地落实后方可进入支架内摘钩，人员从支架里出来后由专人指挥支架车撤出切眼。
（6）支架卸车后，通过支架的自移功能向前移动，FBL-55型支架铲运车在支架的底座后侧进行支架辅助调向，此方法安装液压支架不仅节省了安装时间，而且大大降低了安全隐患。
2.5 利用10T叉车代替慢绞牵引链条的施工技术
（1）传统回柱绞车牵引链条工艺，需要绞车工、信号工、起重工等相互配合，必须确保信号传递准确，配合默契，一个环节出差错，需要较大返工处理，甚至出现安全事故，人力物力投入较大，安全风险较多；绞车速度缓慢，敷设效率受限制。
（2）利用10t防爆叉车牵引链条，仅需要两人配合即可，极少出现信息传递误差，10t防爆叉车牵引链条敷设，将前部刮板输送机中部槽安装至采煤机位置处，把刮板链条铺设到刮板输送机上部，然后将拉底链钢丝绳从机头侧中部底链槽内向机尾穿入；10t防爆叉车速度较快，敷设效率大大提高。
2.6 采煤机机窝的布置及采煤机的安装技术
更改开凿的采煤机机窝在切眼中部的设计位置，将煤机机窝开凿在机尾前段。首先将采煤机煤机窝开凿在前溜机尾前段，实测好采煤机左右摇臂的间距，提前在切眼内开凿好采煤机煤机窝，煤机窝内打好起吊锚索，采煤机左右摇臂提前运输至采煤机煤机窝处。待前部刮板输送机中部槽安装至采煤机处，利用2台FBL-55支架搬运车对端采煤机机架运输至安装位置。此方法不仅减少了运输难度和距离，也缩短了安装时间。 2.7 双轨列车布置及安装技术
（1）传统工艺是结合设计图纸，先铺好轨道和绞车，支架车将设备运到顺槽轨道处后，利用超前打的起吊锚索对设备进行起吊至軌道上，加大了施工难度，进度滞后，安全性不高。
（2）超前对轨道段的巷道进行刷帮400mm，这样支架搬运车两侧车轮可以跨轨道行驶，将设备车盘放置在轨道上，避免了安装起吊锚索，倒链起吊设备车盘安装在轨道上的繁琐工序。
（3）平板车在地面提前布置好液管系统，放置在轨道前利用临时泵站的液枪将刹车片打开，放置在轨道上后将液枪卸液，这样车盘牢牢卡箍在轨道上，安全可靠。
（4）将各台车辆用专用连接杆连接可靠，设备穿车的连接杆和插销严禁使用非标准连接装置和非标准插销。平板车碰头两旁要焊有链环，平板车之间除用连杆连接之外，再用两股链环（或？准22.5钢丝绳双股）把平板车连接在一起，重车的下滑方向要在轨道的两旁上夹轨器，防止移动电站车发生跑车事故。
2.8 采面电缆的超前敷设技术
（1）考虑到切眼的长度，顺槽的长度及设备布置特点，顺槽内在单轨吊、双轨列车设备未下井运送的施工阶段，将电缆运输至预安装的位置，顺槽内部分由无轨胶轮车作为移动的作业平台边行驶边托放，临时吊挂在顺槽帮上，等单轨吊系列车等安装完后，再正式吊挂，减小了劳动强度，大大提高了工作效率。
（2）工作面内电缆安装利用人工敷设，利用支架安装的间歇期超前拖放采面电缆，已安装好的前溜电缆槽内按照次序安装电缆，未安装溜槽部分电缆临时盘放在溜槽上，等溜槽安装到位后再进一步安装，如此施工缩短了安装工期。
3 结 语
通过在项目实施过程中的不断实践和探索，对实施方案逐步进行优化，采用了顶板岩层破碎条件下综采工作面设备快速安装技术，加快了综采面设备安装速度，确保了工程质量，总结出了一套完整的综采面安装施工技术和经验。综采面切眼顶帮煤岩破碎情况下设备快速安装关键技术特别适用于顶板较破碎难以维护，施工工艺复杂，交叉作业多，采面接续工作紧张的采面项目。推广和应用此项技术，施工速度快、工序简单、安全性较高、经济效益、社会效益显著，具有广阔的推广应用前景。
收稿日期：2018-5-12
作者简介：孙红英（1973-），女，汉族，安徽桐城人，机电工程师，大专，现在工程管理部工作，获一项国家发明专利，获三项国家实用新型专利。