鄭金錄，徐建文,西 龍

(兗煤澳大利亞有限公司澳思達(dá)煤礦) (中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院)

·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·

淺談綜采工作面的防倒防滑技術(shù)

鄭金錄，徐建文,西 龍

(兗煤澳大利亞有限公司澳思達(dá)煤礦) (中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院)

綜采工作面技術(shù)重點(diǎn)工作之一就是如何防止工作面輸送機(jī)和支架上竄下滑，分析了輸送機(jī)下滑的原因，提出了防止輸送機(jī)下滑的措施，并針對液壓支架的防倒防滑進(jìn)行了闡述，對大傾角、大采高綜采工作面的管理有一定的指導(dǎo)意義。

綜采工作面；輸送機(jī)；液壓支架；防倒、防滑

1 工作面輸送機(jī)的防滑

1.1輸送機(jī)下滑產(chǎn)生的原因

當(dāng)煤層傾角大于12 °～18 °時(shí)，就可能因?yàn)樽灾囟禄?。推移不?dāng)，次數(shù)過多地從工作面上端開始往下推移。輸送機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾搭接不當(dāng)，導(dǎo)致輸送機(jī)底鏈返回帶煤，底板沒割平或移輸送機(jī)時(shí)過多浮煤及硬矸進(jìn)入底槽，導(dǎo)致底鏈與底板摩擦阻力過大，均能引起輸送機(jī)下竄。

1.2防止輸送機(jī)下滑的措施

防止煤矸進(jìn)入底槽，以減少底鏈運(yùn)行阻力，有條件時(shí)采用封底式刮板運(yùn)輸機(jī)；工作面適當(dāng)偽斜，一般2 °～3°，下端運(yùn)輸平巷超前，上端回風(fēng)平巷滯后，使輸送機(jī)推移的上移量和下滑量抵消；嚴(yán)格把握推移輸送機(jī)順序，盡可能由工作面下段開始自下而上地單向推移輸送機(jī)；移輸送機(jī)時(shí)，用單體支柱頂住機(jī)頭，將先移完的機(jī)頭錨固后，再繼續(xù)推移，并在移輸送機(jī)時(shí)不同時(shí)松開；煤層傾角大于18 °時(shí)，要安裝防滑千斤頂。

1.3工作面輸送機(jī)移動(dòng)的兩種假象

1) 由于工作面兩順槽掘進(jìn)不成直線，使得工作面輸送機(jī)頭(或機(jī)尾)相對于下順槽下幫(或上幫)的距離出現(xiàn)變化，從表面上看，機(jī)頭(或機(jī)尾)處的行人道寬度變寬或變窄，但輸送機(jī)沒有運(yùn)動(dòng)，這時(shí)不要采取措施。

2) 由于地質(zhì)原因，有時(shí)工作面會(huì)出“鼓肚”和“凹坑”，這時(shí)工作面實(shí)際長度會(huì)變長，這樣輸送機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾就會(huì)“收縮”，這好象工作面輸送機(jī)又移動(dòng)了，其實(shí)沒有動(dòng)，這時(shí)也不要采取措施。

1.4判斷輸送機(jī)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)趨勢

1) 正常情況下工作面每組支架的架腳、滑塊、十字頭和輸送機(jī)連接耳朵的關(guān)系見圖1。

圖1 正常情況下支架和輸送機(jī)連接耳朵關(guān)系示意圖

2) 輸送機(jī)向下運(yùn)動(dòng)或有向下運(yùn)動(dòng)趨勢的情形見圖2。

3) 輸送機(jī)向上運(yùn)動(dòng)或有向上運(yùn)動(dòng)趨勢的情形見圖3。

1.5要求輸送機(jī)朝需要方向運(yùn)動(dòng)的實(shí)例

工作面正常推采時(shí)，應(yīng)控制住工作面輸送機(jī)不讓它向上或向下運(yùn)動(dòng)，有時(shí)為了適應(yīng)地質(zhì)條件的變化，綜采工作面需要大小面對接，有時(shí)還需要調(diào)斜轉(zhuǎn)彎，這時(shí)要求工作面輸送機(jī)必須朝需要方向運(yùn)動(dòng)。

1) 工作面大小面對接時(shí)。某隊(duì)在2094工作面大小面對接的生產(chǎn)過程中，這一點(diǎn)反映的尤為突出。

圖2 輸送機(jī)向下運(yùn)動(dòng)或有向下運(yùn)動(dòng)趨勢其連接關(guān)系圖

圖3 輸送機(jī)向上運(yùn)動(dòng)或有向上運(yùn)動(dòng)趨勢其連接關(guān)系圖

由于在2094工作面上出口發(fā)生水煤(矸)泥潰出，在恢復(fù)生產(chǎn)的過程中，里工作面機(jī)尾3組支架不能前移，當(dāng)2094工作面進(jìn)行大小面對接時(shí)，現(xiàn)有的支架數(shù)量不能滿足生產(chǎn)的需要(對接位置至少有3.96 m無支護(hù)空間)，因此,決定在采面回采到對接位置的過程中，先通過偽斜回采(即丟機(jī)尾的方法)，把里工作面的支架和溜子往上調(diào)，當(dāng)機(jī)頭出現(xiàn)2 m左右的小面時(shí)，再通過加機(jī)尾(縮小工作面?zhèn)涡绷?的方法，繼續(xù)縮小對接空間的寬度，當(dāng)里工作面離對接位置還有7～10 m時(shí)，正常推采，同時(shí)調(diào)整里工作面支架的方向。通過這種回采方法，最后里工作面機(jī)尾擋煤板正好和外小面最下一組支架的架腳“摩擦”而過，對接空間的寬度只有200～300 mm，保證2094 工作面大小面對接工程安全順利完工。如果不采取這種回采工藝，或采取這種回采工藝，而沒有從量上掌握好(對接空間的寬度還大于1.3 m)，都得把外小面支架按照從下往上的順序依次向下平移和大面末支架靠齊，這都會(huì)增加大小面對接工程安全的不確定性。

2) 工作面調(diào)斜轉(zhuǎn)彎時(shí)。在工作面調(diào)斜轉(zhuǎn)彎期間，必須堅(jiān)持以下原則：

a) 要堅(jiān)持工作面兩端都有一個(gè)前移量的原則，同時(shí)不能急于求成，要把調(diào)斜角α分成若干個(gè)小角 α′，采煤機(jī)每次都割通刀。

b) 要嚴(yán)格掌握兩巷進(jìn)尺進(jìn)度,要在兩巷道中要標(biāo)出標(biāo)記。

c) 調(diào)斜轉(zhuǎn)彎期間,為防止輸送機(jī)下滑或上串，應(yīng)嚴(yán)格從機(jī)頭向機(jī)尾(或從機(jī)尾向機(jī)頭)頂溜子。

d) 必須及時(shí)調(diào)架，調(diào)架以側(cè)護(hù)板為主，同時(shí)用好防滑頂子，必要時(shí)可以上水柱幫助調(diào)架。

e) 待割完一組通刀時(shí)，將輸送機(jī)全工作面調(diào)直并割齊煤壁，全工作面支架排成直線，為下一個(gè)轉(zhuǎn)角α′打好基礎(chǔ)。

f) 只有把前一次調(diào)斜循環(huán)后支架調(diào)順后，才能進(jìn)行下一次調(diào)斜循環(huán)。

g) 調(diào)斜轉(zhuǎn)彎期間，為保證工作面支架相鄰支架無明顯錯(cuò)茬，并且垂直于頂?shù)装?，不發(fā)生歪倒，采面要適當(dāng)放煤，不能放得太多。

2 液壓支架防滑和防倒的技術(shù)措施

2.1液壓支架的防滑

1) 排頭支架的防滑，其防滑裝置主要有:

a) 底部前部防滑。用移步橫梁將排頭支架組成整體,相鄰兩架間設(shè)雙作用防滑千斤頂,支架與輸送機(jī)直接用推移裝置連接,互相錨固。b) 底座后部。排頭支架組下一架后部的防滑,多采用將其后部用千斤頂加錨鏈的軟連接裝置與上部支架連接,達(dá)到牽拉防滑。支架移架時(shí),再升架支撐頂板。c) 加長梁下打柱防滑,排頭支架為躲開輸送機(jī)機(jī)頭,支護(hù)滯后,為加強(qiáng)端頭處的頂板支護(hù),可在支架頂梁前部加接一前探梁,并可在梁下加臨時(shí)支柱,增加支架的防滑能力。

2) 中部支架的防滑，其防滑裝置主要有：

a) 底座前部防滑,相鄰兩支架的底座前部,可按隔一設(shè)一或隔數(shù)設(shè)一的方式,加設(shè)雙作用防滑千斤頂。b) 底座后部防滑,相鄰兩支架的底座后部,設(shè)置由千斤頂控制的側(cè)推裝置。僅下方支架對上方支架起作用。c) 導(dǎo)向調(diào)架裝置防滑,相鄰兩支架的底座間,設(shè)置由彈簧套筒和千斤頂控制的導(dǎo)向調(diào)架裝置,用以防滑。

3) 排尾支架的防滑?？刹扇≈胁恐Ъ芊阑b置,必要時(shí)采用排頭支架防滑裝置。加長頂梁,且在梁下打柱,既利于支護(hù)頂板，又利于支架防滑。

2.2液壓支架的防倒

1) 排頭架的防倒,其防倒裝置有：

a) 硬連接防倒裝置,在相鄰兩支架的頂梁上設(shè)置雙作用防倒千斤頂,其可推拉調(diào)節(jié)性能好。

b) 軟連接防倒裝置,在相鄰兩支架間,設(shè)置由千斤頂錨鏈連接斜拉防倒裝置,即一端連上方支架的底座,另一端連下方支架的頂梁。

2) 中部支架的防倒,其防倒裝置有：隔架在兩支架間的頂梁上設(shè)置雙作用防倒千斤頂,隔架數(shù)目依實(shí)際情況而定,傾角越大,隔架越少。

3) 排尾支架的防倒?？刹捎门蓬^支架相應(yīng)的防倒裝置。

2.3大采高綜采工作面液壓支架的防倒防滑

1) 嚴(yán)格控制采高，盡量做到不留頂煤，使支架直接支撐頂板。

2) 對工作面排頭、排尾的3架液壓支架，用頂梁千斤頂、底座及后底座千斤頂進(jìn)行錨固，防止倒架。

3) 工作面端頭應(yīng)采用大采高專用的端頭支架，其應(yīng)具有防倒、防滑裝置，并能夠?qū)崿F(xiàn)自移、推移輸送機(jī)機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)的功能，能與平巷的斷面形狀和支護(hù)形式相適應(yīng)。

2.4工作面調(diào)成偽傾斜的分析

假設(shè)工作面正傾斜，每進(jìn)一刀，支架下滑距離為s，見圖4。

s—支架下滑距離

圖4 工作面未調(diào)斜支架下滑情況關(guān)系示意圖

d—支架向上移動(dòng)距離 γ—偽傾斜工作面與正傾斜工作面夾角

圖5 假定工作面調(diào)斜支架上移情況關(guān)系示意圖

當(dāng)工作面調(diào)為偽傾斜后，支架仍與工作面垂直。假定在這種情況下支架不下滑，工作面推進(jìn)一刀后，支架就相應(yīng)地向上移動(dòng)一個(gè)距離d ，見圖5。

實(shí)際上，工作面調(diào)斜后，支架在推移過程中，仍然會(huì)有一個(gè)下滑量s，由于工作面調(diào)斜，實(shí)際坡度小了，相應(yīng)下滑量要比正傾斜時(shí)下滑量稍小一些，如果偽傾斜角度調(diào)得適當(dāng)，工作面?zhèn)蝺A斜造成的上移量d，正好與下滑量s 相抵消，因此支架沿走向方向前移就無下滑現(xiàn)象了,見圖6。

d—支架向上移動(dòng)距離 s—支架下滑距離 γ—偽傾斜工作面與正傾斜工作面夾角

圖6 工作面調(diào)斜支架下滑與上移相等關(guān)系示意圖

3 結(jié) 語

1) 工作面輸送機(jī)的防滑一般采用安裝專門防滑頂?shù)拇胧?，且輸送機(jī)機(jī)頭比轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾要稍高，下滑嚴(yán)重時(shí)可采取雙向割煤、單向移輸送機(jī)，或單向割煤、從工作面下端向上端推移輸送機(jī)，移完后應(yīng)立即錨固。

2) 液壓支架的防倒、防滑措施多種多樣。在實(shí)際礦井生產(chǎn)中,必須根據(jù)煤層、頂、底板等地質(zhì)條件而定,加強(qiáng)端頭處的頂板支護(hù)、嚴(yán)防發(fā)生頂板事故,以防支架傾倒。無論采煤機(jī)上行還是下行割煤,一般均采用上行順序移架方式移架。只有當(dāng)支架上竄嚴(yán)重時(shí),才準(zhǔn)下行順序移架。

[1] 杜計(jì)平,孟憲銳.采礦學(xué)[M]. 徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2009：96-98.

[2] 查丁杰,王永祥.采掘機(jī)械使用與維護(hù)[M]. 徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2009:34-36.

DiscussiononAnti-skidandAnti-collapseTechnologyinFullyMechanizedCoalMiningFace

ZhengJin-lu，XuJian-wen，XiLong

The technical focus of the fully mechanized coal mining face is one of how to prevent "up and down" sliding of the conveyor and the support in the face, the article briefly analyzes the sliding reasons of the conveyor, puts forward measures to prevent the conveyor sliding and in connection with anti- collapse and anti-skid of hydraulic support carry on detailed description, it has certain guiding significance for the management in fully mechanized coal mining face of large angle, large mining height.

Fully mechanized mining face；Conveyor； Hydraulic support； Anti- collapse and anti-skid

鄭金錄 男 1976年出生 1999年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué) 工程師 澳大利亞 2325

“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目” 大學(xué)生科技創(chuàng)新基金(091029001)

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2010-05-25