郝山林，胡志勇，王晉級，劉義，耿廣佩

(1.徐州中礦匯弘礦山設(shè)備有限公司， 江蘇 徐州 221116； 2.北礦業(yè)集團(tuán)有限公司生產(chǎn)部， 安徽 淮北 235000)

0 引言

淮北地區(qū)煤礦井下工作面煤層走向極不穩(wěn)定，俯采工作面較多。俯采角度越大，綜采工作面的生產(chǎn)效率就越低，三機(jī)配套、采煤機(jī)滾筒裝煤效果的問題就越突出。對于俯采角度超過15°的工作面，要提高采煤機(jī)滾筒的裝煤效果，就必須采取特殊技術(shù)措施。

本文通過對淮北某一礦824俯采工作面的采煤機(jī)裝煤影響原因進(jìn)行分析，并提出了改進(jìn)措施，取得了一定的效果。

1 工作面情況

淮北某一礦824工作面面長150 m，走向長900 m，工作面傾角10°～15°，走向俯采傾角10°～20°。自工作面切眼向前300 m，煤層厚度為2.5～3 m，采用一次采全高開采方式；其余600 m，煤層厚度6 m左右，采用放頂煤方式開采。工作面配套的液壓支架為ZF10000/18/34，前部刮板運(yùn)輸機(jī)為SGZ800/1050，采煤機(jī)為MG600/1410-AWD，配置的滾筒為φ2 000/630/3F(工作面生產(chǎn)一個月后，由于滾筒直徑大，與支架前梁護(hù)幫板干涉，隨后換為φ1 800/630/4F)。

該工作面俯采角度大，運(yùn)輸機(jī)為上運(yùn)方式；頂板破碎、煤層松軟、頂板漏矸嚴(yán)重，移架時發(fā)生大量漏矸，工作面破碎煤矸堆積如山；底板為泥巖，老塘有出水，造成底板松軟，前部運(yùn)輸機(jī)下扎，支架推桿鏈接裝置頻繁損壞；因前部運(yùn)輸機(jī)傾斜嚴(yán)重，采煤機(jī)機(jī)身幾乎傾倒在煤壁側(cè)，加劇了運(yùn)輸機(jī)下扎程度。工作面大量煤矸無法正常裝運(yùn)，問題一時難以解決。

2 影響裝煤原因分析

經(jīng)過現(xiàn)場勘察，對采礦條件、設(shè)備配套、工作面管理等方面進(jìn)行了全面分析，認(rèn)為該工作面存在以下問題：

1) 頂板破碎，漏矸嚴(yán)重，所漏煤矸超過采煤機(jī)滾筒的裝載能力，致使工作面大量煤矸堆積。

2) 采煤機(jī)與刮板運(yùn)輸機(jī)配套的裝煤距離大，造成裝煤困難(裝煤距離是滾筒螺旋葉片末端到溜槽槽幫內(nèi)側(cè)的最小尺寸)。經(jīng)驗(yàn)判斷，這種配套關(guān)系正常情況下裝煤距離應(yīng)不超過600 mm3。經(jīng)實(shí)測，機(jī)尾滾筒裝煤距離為830 mm，機(jī)頭滾筒裝煤距離為640 mm，平均裝煤距離超過700 mm(裝煤距離示意見圖1)。

圖1 采煤機(jī)滾筒裝煤距離

3) 底板松軟，老塘出水，接地比壓大，前部運(yùn)輸機(jī)推移時鏟板下扎，加劇了俯采角度，使采煤機(jī)倒向煤壁側(cè)，難以實(shí)現(xiàn)有效裝煤。

4) 采煤機(jī)截割滾筒轉(zhuǎn)速為48.4 r/min，較高的滾筒轉(zhuǎn)速導(dǎo)致大量煤流不能從滾筒甩出，裝煤效果很差[2]。通過與以往近似截割功率、滾筒直徑的轉(zhuǎn)速比較，該滾筒所設(shè)計的轉(zhuǎn)速超過所有設(shè)計，結(jié)果滾筒裝煤時煤流只能到達(dá)槽幫外沿，不能進(jìn)入溜槽內(nèi)部，所有能裝進(jìn)溜槽的煤矸都是被采煤機(jī)機(jī)身行走時所推入。

5) 未嚴(yán)格控制采煤機(jī)臥底量，導(dǎo)致俯采角度越采越大。

3 改進(jìn)措施

根據(jù)以上分析采取了以下整改措施：

1) 適當(dāng)減少進(jìn)刀量，提高采煤機(jī)牽引速度，采用帶壓擦頂移架[1]，加快支架推移速度，加快工作面推進(jìn)，減少三機(jī)設(shè)備在破碎地帶停留時間，最大限度減少頂板漏矸。

2) 液壓支架、前刮板運(yùn)輸機(jī)下部鋪墊木板，見圖2， “制造”人工底板，減少接地比壓，減少運(yùn)輸機(jī)下扎程度，使前部運(yùn)輸機(jī)與液壓支架在推移時處于同一平面，減少了因推桿上翹而損壞連接機(jī)構(gòu)。

圖2 工作面刮板運(yùn)輸機(jī)/液壓支架墊鋪木料

3) 對老塘側(cè)流入工作面的水源，探明水源出處，進(jìn)行封堵，對不能封堵的流水將其隔離，引到材料道。

4) 降低滾筒轉(zhuǎn)速。更換截割電動機(jī)，將4極電動機(jī)改為6極電動機(jī)，滾筒轉(zhuǎn)速由48.4 r/min降為32 r/min。

5) 采煤機(jī)截割時嚴(yán)禁臥底，或不得隨意增大臥底量。工作面中間段以割到溜槽鏟板為準(zhǔn)；機(jī)頭機(jī)尾如果割不透，可采用人工臥底。

4 應(yīng)用效果

經(jīng)過一段時間調(diào)整，特別是在采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速降低后，裝煤效果有了一定提高，機(jī)頭滾筒能裝到溜槽3/4寬度，機(jī)尾滾筒能裝到溜槽近1/3寬度；液壓支架、前刮板運(yùn)輸機(jī)下部墊鋪木板，運(yùn)輸機(jī)下扎程度減小，省去了用錨鏈、支架前梁起吊前部運(yùn)輸機(jī)的工序，采煤機(jī)也不再向煤壁側(cè)傾倒。

由于工作面的俯采角度超過了原開采設(shè)計，經(jīng)過1～2個月的生產(chǎn)，運(yùn)輸機(jī)道高出工作面超過1 m，需要人工臥底，巷道的整修影響了工作面推進(jìn)速度。漏矸問題仍未得到有效控制，破碎煤矸依舊大量堆積，工作面生產(chǎn)效率沒有明顯改善。

5 結(jié)論

通過筆者對淮北某一礦824工作面采煤機(jī)滾筒裝煤效果的跟蹤，驗(yàn)證了對提高工作面生產(chǎn)效率所采取的措施有效性。

對于提高俯采工作面裝煤效果總結(jié)出如下結(jié)論：

1) 滾筒轉(zhuǎn)速高低與滾筒葉片升角對裝煤效果有明顯影響，對于一定的葉片升角，轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值時，葉片不再向溜槽內(nèi)推煤，大部分煤被甩到滾筒后方，進(jìn)入不了溜槽。

2) 滾筒葉片頭數(shù)采用3頭或4頭，要看煤的破碎程度及煤的堆積情況，一般碎煤大量堆積，可以選用4頭葉片的滾筒[2]，這樣葉片圍包角小、滾筒出煤速度快。

3) 俯采工作面液壓支架的推移千斤頂盡量選擇大缸徑、大推力，不僅可以加快帶壓擦頂移架速度[1]，還可以把工作面殘留的碎煤通過推溜直接鏟裝。

4) 泥巖底板一定要控制好工作面積水，防止底板泥化而加劇運(yùn)輸機(jī)扎底，盡可能保證運(yùn)輸機(jī)沿底板推進(jìn)。

5) 為了提高俯采工作面采煤機(jī)滾筒裝煤效果，需要三機(jī)配套合理，裝煤距離盡可能小[3]，對于該工作面，裝煤距離應(yīng)不超過650 mm。