支架半解体运输、整体安装工艺在坪上煤业的应用研究

陈才芳

（山西晋煤集团坪上煤业有限公司，山西 晋城 048000）

1 项目实施背景

坪上煤业为资源整合矿井，整合后利用寺河北区工程井场地进行改造扩建，充分利用井筒，其中改造已有混合提升斜井为副斜井，担负矿井的材料、设备、矸石等提升任务兼进风。副斜井改造前已安装2JK-2.5×1.2/20E型双滚筒单绳缠绕式矿井提升机，该提升机最大提升能力为17.3t。

矿井设两个水平开拓全井田：一水平开采3号煤层，标高+278m；二水平开采15号煤层，标高+210m。全井田3号煤层共划分为2个盘区：东翼的一盘区、西翼的二盘区。现东翼一盘区3号煤已回采完毕，根据矿井生产衔接安排，需搬家至西翼二盘区2301（下）综采面开采，工作面计划使用王台矿退下的ZZ6000-17/32型液压支架，该支架运输尺寸为6000mm×1500mm×1700mm（长×宽×高），整体重量约为19.5t。

2 两种运输方式的对比分析

综采液压支架安装方法根据支架的运输和组装方式分为：整体运输、整体安装；半解体运输、整体安装；解体运输、整体安装；解体运输、解体安装等四种工艺。其优缺点如表1所示。

由于2301（下）综采面使用王台矿退下的ZZ6000-17/32型液压支架在地面存放，需转运至井口平台经副斜井运输入井安装，副斜井井筒及井下巷道断面满足支架整体运输要求。但该支架整体重量约为19.5t，而副斜井提升机最大提升能力为17.3t，因此此次重点研究支架整体运输、整体安装和半解体运输、整体安装两种方式。

2.1 整体运输、整体安装

对副井提升机进行更换，设备及安装费用投入预计约为300万元，时间约需30d。更换期间因无法运输生产材料，故而井下将停止生产。

2.2 半解体运输、整体安装

在地面设备堆场将支架拆解，再分别装车经副斜井运输至井底车场东绕道支架组装硐室，重新组装后运输至工作面进行整体安装。

由于第一种工艺影响井下正常生产，且投入较大，故而选择第二种支架运输安装工艺。

表1 支架运输安装工艺简介及优缺点比较

3 具体实施过程

（1）充分利用矿区设备堆场场地，安装MDG20/5t-18m型龙门吊将支架顶梁拆除，支架剩余部分与顶梁分别装车运输。

（2）支架在设备堆场解体后，如何运输至井口平台成为制约安装效率的瓶颈。矿井设备堆场至井口平台的运输路线为：设备堆场-地面生产系统运输区-新区公路-老区行人道路-井口平台。现有运输路线长，地形复杂，且通往井口平台有一约15°上坡段，汽车倒运比较困难。经现场踏勘，可利用交接班楼及联建楼与行人斜井井口房之间的区域建设运输路线。设备堆场与井口平台落差为5.5m，在设备堆场铺设轨道，以约8°上坡连通设备堆场至井口平台的轨道，并在井口平台合适位置安装提升绞车，形成运输系统。其具体连接情况如图1所示。

注：拆除行人斜井口废弃132kW绞车房，整理洗衣房供电电缆及旧区电话线、网线并改道，同时在设计轨道坡度时保证铺设轨道后轨道上平面至栈桥下方运输净高度2.5m。

（3）在井底车场东绕道口安装防爆起重机（起重机的具体安装图如图2所示），对分拆后的支架进行组装。

图1 轨道连接图（设计图）

图2 井下防爆起重机安装图

4 效果分析

4.1 资金投入

地面龙门吊为盘活岳城矿设备并改造，改造费用约为22万元，龙门吊基础施工费用约为75.6万元，安装免费；井下防爆起重机购置费约为69.8万元，安装费用约为9.2万元；铺设轨道投入材料及人工费用约为34万元。

4.2 间接经济效益

（1）避免了对副井提升机的改造，改造费用约为300万元。

（2）节省了支架吊装费用，拆卸吊装108架支架按使用50T吊车36个台班测算，一个台班4800元，4800×36=17.28万元。

（3）缩短了下层工作面支架拆卸时间，普通吊车每班拆卸支架3架，地面安装龙门吊后每班拆卸支架8架，整个搬家倒面工期提前约5d，间接创造效益5000t/d×5d×750元/t=1875万元。

（4）以后每年可减少80%吊装费支出，80%×18万元=14.4万元。

4.3 其他效益

（1）井底车场东绕道口防爆起重机吊钩可360°旋转调向。当井筒提升大件及安装支架（最后三架）需要调向时，可直接使用起重机将车辆进行调向。

（2）地面设备堆场安装龙门吊后，装卸设备材料方便，减少人力装卸环节，间接提高了装卸车安全系数，同时，还为矿井检修采煤机、工溜等大型综机设备提供了便利。

5 推广应用情况

支架半解体运输、整体安装工艺已在晋煤集团坪上煤矿布置2307（上）综采工作面应用，取得了较好的应用效果，可为类似工程条件下的运输作业提供参考。