一、项目背景
某煤矿现采6#煤层属于Ⅱ级容易自燃煤层、煤尘具有爆炸性。根据《煤矿安全规程》规定,该煤矿井下采掘巷道、主要进回风大巷等地点必须设置隔爆水棚,随着开拓巷道的延伸及采掘工作面的推进,隔爆水袋的安设的数量、频次也随之增多。
二、研究内容
1.基本思路
为提高安全生产质量标准化管理,减少劳动强度,降低材料消耗,保证矿井安全,该煤矿通风专业人员对矿井隔爆水棚的吊挂工艺进行了改进,由双钩双杆吊挂工艺改为单钩单杆吊挂工艺,并广泛应用于井下。
2.工作原理
(1)隔爆水袋挂钩工艺技术要求(如图1所示)
图1 隔爆水袋挂钩技术参数
(2)矿井隔爆水棚吊挂工艺改进前(如图2)
图 2 改进前
3.矿井隔爆水棚吊挂工艺改进后(如图3、图4)
图 3 改进后
图4 现场安装情况
4.工艺流程
根据该煤矿井下巷道位置、高度、宽度及断面实际情况,按相关要求进行施工。现以6煤总进风巷施工隔爆水袋为例进行以下说明。
第一步准备所需材料:水袋杆27根(1.5寸)、隔爆水袋108个、水袋挂钩540个、8#线、脚手架、水管及编号牌、管理牌板等,并将材料转运至井下现场;第二步对隔爆水袋间距、隔爆水棚长度进行量测,定好位置,放线确定水袋杆悬挂高度;第三步按线吊挂隔爆水袋杆,期间提前将水袋杆穿水袋挂钩(确定好每排水袋钩数量20个);第四步吊挂隔爆水袋,并加水;第五步调整隔爆水袋平直度、吊挂编号牌、管理牌板等;第六步施工完毕后的验收工作。
三、应用效果
矿井隔爆水棚吊挂工艺改进前、后对比情况(以6煤总进风大巷为例):
1.改进前,安装一组隔爆水棚需要27排,每排2根水袋杆,共计使用水袋杆54根;改进后,每一排隔爆水袋只需要一根水袋杆,共计使用水袋杆27根,节省50%钢材。
2.改进前,需要人工焊接每个水袋挂钩,从工艺上难免出现误差,给安装上带来困难,容易出现挂钩开焊、脱落、变形等现象,达不到安装标准要求,时常出现返工现象,耽搁施工进度;改进后,每排水袋单钩穿杆一次性吊挂,增强了工作效率,降低了工作难度,单钩如损坏也容易更换,且便于调整每排、整组水袋的平整度,有效提高了安全生产质量标准化水平。
3.改进前,在吊挂过程中,每根水袋都杆需要吊挂加固,增加了吊挂工作量和吊挂难度;改进后,节省了50%吊挂水袋杆的工作量,从而节省人力、物力,降低了工作强度,确保了职工人身安全。
4.改进前,水袋回撤需整体下放,给回撤及运输带来不便,不利于安全;改进后,水袋杆、钩子可分开安装和运输,增强了灵活机动性,便于运输,保证了安全。
四、经济效益
目前,该煤矿主要隔爆水棚28组,辅助隔爆水棚30组,累计58组隔爆水棚(主隔爆水棚每组150个水袋,30排水袋杆;辅助隔爆水棚每组80个水袋,20排水袋杆),累计使用水袋杆数量为58×50=2900根,累计使用钢材重量约50T(按每根水袋杆5.1米、1.5寸3mm厚钢管计算),仅钢材节约50%的使用量,年节约费用25万余元;另外,省去焊接工序、节省50%人工等费用,年节约综合费用约50余万元。
五、推广应用前景
隔爆水棚单钩单杆吊挂工艺的改进,节省了50%的材料费用,减少了员工劳动强度,降低了材料消耗,提高安全生产质量标准化管理水平,确保了矿井安全生产,在瓦斯矿井、具有煤尘爆炸性危害、需吊挂隔爆水棚的矿井中,隔爆水棚单钩单杆吊挂工艺可广泛推广应用。
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