陳志強

（山西長平煤業(yè)有限責任公司，山西 晉城 048000）

引言

刮板輸送機是綜采工作面重要機電設備之一，其安全穩(wěn)定運行直接關系著工作面安全回采，但是在實際回采過程中，由于受輸送機安裝技術水平、操作維護水平、回采煤層賦層以及地質條件等限制，刮板輸送機運行時經(jīng)常出現(xiàn)上竄下跳現(xiàn)象，不僅降低了工作面煤矸運輸效率，影響著刮板輸送機正常推進，而且威脅著工作面回采安全。

本文以長平煤礦4317工作面為研究對象，對工作面前期回采過程中出現(xiàn)上竄下跳現(xiàn)象主要原因進行分析，并提出了合理有效治理技術，確保工作面安全快速回采。

1 4317工作面概況

山西長平煤業(yè)有限責任公司4317工作面位于3號煤一水平四盤區(qū)北翼西側，北部為小會溝村保護煤柱，南部為靖居村保護煤柱，西部為4318綜放工作面，東部為丹河保護煤柱。地面標高969～1 093 m，煤層底板標高523～555 m，工作面走向長度318.9 m、傾斜長度195.0 m（幫—幫），煤層總厚度6.12 m，煤層傾角1°～7°，平均傾角3°。

4317工作面所采煤層為3號煤，煤層總厚度為6.12 m，實際平均厚度為6.09 m，煤層最大厚度為6.12 m，最小厚度為5.84 m。煤層老頂為細粒砂巖，厚度7.40 m，淺灰色，中層狀，成分以石英為主，長石次之，含巖屑，硅泥質膠結，夾泥巖條帶于薄層，具波狀層理；普氏硬度均值8.12，單向抗壓強度均值81.47 MPa，單向抗拉強度均值3.62 MPa。直接頂為泥巖，總厚度5.17 m；黑色，參差狀斷口，具有垂直節(jié)理，內部有擦痕，含白云母片和大量植物化石；普氏硬度均值3.53，單向抗壓強度均值0.84 MPa，單向抗拉強度均值35.41 MPa。

2 工作面回采現(xiàn)狀及問題分析

2.1 工作面回采現(xiàn)狀

4317工作面綜采綜合機械化回采工藝，采煤機選用上海煤機MG450/1020-WD型采煤機，刮板輸送機采用山東煤機制造的SGZ880/2×525 kW型輸送機，支架采用金鼎煤機制造，其中ZF7200/17/33.5型中間架125架，ZP10000/18/33.5排頭排尾架7架，通過操作閥組控制支架動作，截止目前工作面已回采252 m[1]。

工作面采用的SGZ880/2×525 kW型輸送機機頭采用1臺電機驅動，機尾采用1臺電機驅動，均采用額定功率為525 kW變頻一體電機，額定電壓為3 300 V。工作面在前期回采過程中經(jīng)常出現(xiàn)刮板輸送機上竄下跳現(xiàn)象，不僅影響著工作面安全回采，降低刮板輸送機運輸效率，而且增加了設備維修費用；根據(jù)長平煤礦機電科統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，4317工作面前期回采時共計出現(xiàn)9起刮板輸送機上竄下跳故障，導致輸送機斷鏈4次、電機燒毀一臺、刮板斷裂4節(jié)，經(jīng)濟損失達52.4萬元，嚴重制約著工作面安全高效回采。

2.2 問題分析

通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，導致4317工作面刮板輸送機出現(xiàn)上竄下跳的原因主要由以下幾方面：

2.2.1 煤層傾角影響

1）4317工作面回采煤層為3號煤層，煤層平均傾角為7°，受煤層傾角影響工作面在回采過程中刮板輸送機沿煤層傾角小的方向出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，刮板輸送機下滑量隨著煤層傾角增大而增大，當煤層傾角達15°時，需對刮板輸送機安裝防滑裝置；當煤層傾角小于3°時，刮板輸送機相對平穩(wěn)。

2）由于受煤層傾角影響，采用液壓支架推拉桿推移刮板時速送機時，推拉桿對刮板輸送機產(chǎn)生一個斜向下的側向分力，隨著傾角以及推移速度加大，分力作用強度加大；4317工作面前期回采時平均回采速度達12 m/d，回采速度快，液壓直接推拉分力作用在刮板輸送機上，導致出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。

2.2.2 管理不到位

1）4317工作面刮板輸送機出現(xiàn)下滑后造成輸送機尾部煤矸堆積量大，當刮板輸送機在啟動瞬間時輸送機產(chǎn)生負荷加大現(xiàn)象，導致輸送機余鏈出現(xiàn)跳動。

2）由于工作面刮板輸送機檢修維護力度不夠，刮板輸送機長期負荷運轉下，刮板鏈出現(xiàn)磨損嚴重、刮板鏈拉長，導致刮板鏈張緊不足，出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，輸送機在運轉時導致刮板鏈上竄下跳。

2.2.3 斜切進刀方式影響

4317工作面采煤機主要采用端頭斜切進刀方式，當采煤機斜切進刀時采煤機對刮板輸送機產(chǎn)生一個相反的推進力，該推進力作用在刮板輸送機上的分力分別為F1、F2，其中分力F1垂直刮板輸送機，F(xiàn)2平行刮板輸送機且與輸送機運行方向相反。當F1大于刮板輸送機與采煤機機身重量時，輸送機出現(xiàn)上竄現(xiàn)象；當F2大于輸送機摩擦作用力時，輸送機出現(xiàn)下滑現(xiàn)象[2]。

3 刮板輸送機上竄下跳防治措施

1）加強刮板輸送機檢修維護力度：綜采工作面刮板輸送機在使用過程中每運行18 h必須停機檢查一次，檢查內容主要包括刮板鏈松弛情況、刮板變形情況、機頭移尾情況，發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理。

2）工作面?zhèn)涡闭{整：綜采工作面出現(xiàn)偽斜后刮板輸送機與液壓之間布置不平行，在推拉刮板輸送機時很容易產(chǎn)生下滑分力，所以調控綜采工作面?zhèn)涡?，可有效控制刮板輸送機下滑現(xiàn)象，當工作面出現(xiàn)正偽斜時通過增加機頭回采量及時調整偽斜，通過現(xiàn)場觀察分析，工作面出現(xiàn)正偽斜后將機頭段超前機尾5～6 m可有效防止輸送機下滑現(xiàn)象。

3）設備調整：為了防止刮板輸送機上竄下滑時可通過調整液壓支架推拉刮板輸送機方向進行控制，當刮板輸送機向機頭方向下滑時，可從機頭向機尾方向推移輸送機，并從機尾向機頭方向進行拉架，從而保證刮板輸送機下滑方向與上竄方向相反。

4）安裝回柱絞車：當工作面刮板輸送機出現(xiàn)上竄下滑現(xiàn)象時，可通過支設單體柱進行戧設，即在工作面每隔10個支架支設一根單體柱，單體柱底端頂住刮板輸送機，頂端與液壓支架頂梁支撐，同時可在刮板輸送機下滑反方向（機頭或機尾）安裝一臺回柱絞車，將絞車鋼絲繩固定在刮板輸送機上，防止輸送機下滑。

5）增加刮板槽防止上竄下滑：當刮板輸送機出現(xiàn)上竄下跳時可適當增加刮板槽，使輸送機長度增加，從而增加輸送機質量以及與底板附著力，防止刮板輸送機出現(xiàn)上竄下滑現(xiàn)象。

6）安裝刮板鏈張緊監(jiān)測裝置：刮板鏈松緊度不僅影響著輸送機運輸效率，而且很容易出現(xiàn)斷裂、漂鏈現(xiàn)象，當刮板鏈過松時在拉力作用下容易出現(xiàn)刮板鏈上竄，當刮板鏈過緊時張力過大易斷鏈；所以可在機頭處安裝一套刮板鏈張緊監(jiān)測裝置，該裝置主要由滑動齒輪、控制器、滑道、齒輪咬合感應器等部分組成；當刮板鏈過松與齒輪無法完全咬合時，通過感應器將信號傳遞至控制器內，控制器控制作用使滑動齒輪移動，實現(xiàn)張緊刮板鏈的作用，從而防止因刮板鏈過松出現(xiàn)上竄下跳現(xiàn)象。

4 結語

長平煤礦針對4317工作面前期回采時刮板輸送機頻繁出現(xiàn)上竄下跳現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場觀察分析了上竄下跳機理，并提出了相應的預防措施，通過實際應用效果來看，采取預防措施后刮板輸送機上竄下跳現(xiàn)象得到了明顯改善，大大降低了輸送機故障率，故障率降低了82%，全年維修成本費用減少了27.8萬元，保證了工作面后期安全高效回采，為其他類似工作面提供了實際借鑒意義。