綜放工作面刮板機竄動現象的解析及防范措施

摘 要:文章對綜放工作面輸送機竄動原因的解析及采取相關的防范措施，抑制刮板機的竄動使其處于良好的動態，保證了綜采工作面安全生產。

關鍵詞:綜放工作面刮板機竄動解析防范措施

中圖分類號:TD528.3文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0044-02

由于綜放工作面回采工藝的特殊性，所以與綜采工作面不同之處要在老塘側增加一部刮板輸送機。雖然綜放面適應性強、產量高、成本低，但是增加了一部刮板機給生產管理帶來了不便。東坡煤礦913綜放工作面煤層平均厚度為12.3m，煤層傾角平均4°，工作面走向長度為1530m，傾向長度為240m，安裝了154臺ZF8000/23/37液壓支架及8臺ZFG8000/23/37液壓支架，前后刮板機分別為SGZ1000/1400型、SGZ1200/1400型刮板輸送機。

在工作面回采推進過程中，由于種種原因，曾出現前后溜同時上下竄，前部溜子上竄、后部溜子下竄，前部溜子下竄、后部溜子上竄等現象，導致前后溜機頭架與轉載機搭接點脫落及搭接點不合理造成前后溜底槽回頭煤量大，增加設備運行阻力、縮短其使用壽命;使支架錯茬、傾斜，生產陷入困境，甚至導致工作面停產。因此，控制綜放工作面輸送機上下竄，強化現場管理，保證正規循環循環作業確保安全高效生產，因此要對此現象進行解析找出相關的解決手段作出相應的防范措施。

1 工作面溜子上竄下滑的解析及其危害

從工作面刮板機的受力分析可得:當工作面下端頭超上端頭距離選擇合適或成偽傾斜角度，推移或拉移刮板機時，沿工作面傾斜方向向上的分力和刮板機同底板巖層間的摩擦力二者的合力，與刮板機的重力沿工作面傾斜方向向下的分力平衡，才可使推移或拉移刮板機產生的上竄量補償因重力作用使刮板機產生的下滑量，從而有效的防止了刮板機的上竄下滑。

1.1 刮板機下滑的原因

(1)現場管理粗糙，對工作面支架和溜子移動軌跡分析不細。支架在降架移架過程中，未能做到帶壓擦頂移架，支架有下滑趨勢;后部輸送機煤量大，負荷較大，在電機啟動的瞬間以及運行過程中，溜子將和負載合成一個整體，利用溜子的余鏈向下滑動。

(2)傾斜工作面在回采過程中，前后部溜子在運行過程中，支架在降架拉移過程中始終有向下的分力，給其下滑提供了條件。

(3)工作面底板割不平，輸送機鋪不平，整個工作面成凹凸狀態，推溜時刮板機將向工作面底板凹處滑移。

(4)工作面機巷和材料道兩巷平行時，工作面成偽傾斜，使工作面煤壁與材料道成一個銳角但不能過量，從機尾向機頭推溜時這樣會產生一個向下的位移量，從而帶動設備向下滑。

(5)工作面采煤機進刀割煤工藝的影響。采煤機沿工作面傾向雙向割煤，跟機移架、推溜的回采工藝，因而在采煤機割透機尾返刀，由機尾向機頭推溜、移架時，其推力和拉力都會產生一個向下的分力，加速了刮板機的下滑。

(6)工作面設備運行狀態的影響。機巷標高低于材料道而且采煤機運行是依靠刮板機上的齒條，因此在刮板機運行，采煤機割煤和推移刮板機過程中，通過自重和運煤等綜合因素的影響，刮板機必然受重力沿工作面傾斜向下分力的作用，使得刮板機有著自然下滑的趨勢。

(7)外力作用加大了輸送機下滑。支架正常支護狀態下，液壓支架是推移刮板機的推力是垂直的，當輸送機下滑了，推力就不是垂直的了，將是推向刮板機下滑的方向，煤機從機頭向機尾割煤時，煤壁的反作用力通過煤機傳遞給刮板機，這兩者加大了溜子的下滑作用力。

1.2 刮板機上竄的原因

(1)為了防止刮板機上竄，現在普遍是將工作面成偽傾斜回采，使工作面煤壁與機巷成一個銳角但不能過量，采用從機頭向機尾推移刮板機，這樣會產生一個向上的位移量，從而帶動設備向上竄。

(2)隨著液壓支架尾部頂煤放出，支架尾部會出現一個“放煤漏斗”，使頂板對尾部的壓力減少，支架尾部與頂板的摩擦力也相對減少，因此在拉移支架時容易造成支架尾梁下滑，支架底座相對上竄，使支架調斜，這樣的話支架對刮板機的推力不在垂直，煤層傾角和工作面偽傾斜角不變的情況下，這個推力將打破平衡，使刮板機上竄。

(3)放煤工藝造成刮板機上竄。采用單輪順序放煤，這種放煤方法極易采空區煤巖大面積的運動，加大了頂板對支架尾部向下的沖擊力，工作面后部刮板機與支架采用軟連接，這樣后部刮板機有著一定的位移空間，從機頭向機尾收后部刮板機，這兩者都將導致支架尾梁下擺，使支架調斜，加速了刮板機上竄的趨勢。

1.3 工作面刮板機竄動的危害

(1)機械事故。刮板機的上竄下滑將導致機頭架與轉載機搭接點不合理，可能導致刮板機拉回頭煤，增加電機、減速裝置、鏈條、刮板等負荷量和摩擦系數，以致刮板機過載停機，頻繁的強行開車或倒車，從而導致斷鏈和斷刮板，齒輪摩損嚴重等機械事故。

(2)影響工作面工程質量。如果刮板機發生竄動，務必會采取措施，工作面按一定比例調整工作面，會使煤壁大線不值，支架調斜，嚴重影響工作面工程質量。

(3)降低了生產效率。無論采取什么措施都加增加生產環節，工作面兩端按比例進行調采，造成一個端頭不能正常推進，煤機開機率降低，勞動組織不合理，不按正規循環作業，減少循環次數。

(4)增大了安全生產事故率。如果工作面兩端頭進行調采，不能正常循環，增加了新暴露頂板的無支護時間，不利于頂板管理，容易增加煤幫冒頂事故的幾率。再者一方面還減少了通風的有效斷面，另一方面不能保證安全出口的寬度，對安全生產極為不利。

2 綜放面支架與刮板機的竄動相關的聯系

(1)液壓支架與前、后刮板機是相互聯系、相互作用的一個整體，三者之間采用鉸接和軟連接，這樣在傾斜平面上構成了一個不穩定的、極易變形的平行四邊形。刮板機的竄動會造成支架的推移框架和推移桿出現偏移，推移千斤頂作用在推移桿上的作用力將不再垂直于刮板機，將產生一個沿推移桿偏移方向上的一個作用力，使得刮板機沿此方向上竄動量增加，隨著刮板機的竄動將更一步加劇了推移桿的偏斜，支架被迫沿此偏斜方向發生微小竄動，如此多次反復，支架和刮板機竄動量逐漸增加，最終必然導致刮板機竄動的必然性。

(2)前、后部刮板機竄動存在不同步性，由于前部刮板機與支架是剛性連接，相互影響較大，后部刮板機與支架時軟連接，相互影響較小，隨著工作面采向的調整，后部刮板機會超前于前部刮板機進入轉向和反向運動狀態，會逐漸影響支架與前部刮板機的轉向速度。

3 刮板機竄動的防范措施

(1)工作面調成偽斜回采，即使機頭超前機尾或機尾超前機頭，這是控制刮板機竄動的一個主要方法。當工作面機頭超前機尾距離過多時，會造成前部刮板機上竄和后部刮板機相對下滑;當機頭超前機尾距離不足或機尾超前機頭時，會造成前部刮板機下滑和后部刮板機相對上竄。

(2)工作面單向推移或拉移刮板輸送機，可以人為的造成刮板機的上竄下滑量。當刮板機下滑時，煤機從機頭向機尾割煤或煤機從機尾向機頭割煤，煤機空刀返回時，采用從機頭向機尾單向推移刮板機;單向拉移后部刮板機，即沿工作面傾斜方向從下而上拉移后部刮板機。若刮板機上竄，按相反的方向即由機尾向機頭推移或拉移刮板機。

(3)使用單體輔助推移刮板機。對于前部刮板機來說，將單體一端頭生根在支架底座上，另一個端頭打在刮板機上，采用遠程注油方式，最好與支架推移刮板機同步進行，使單體向刮板機竄動方向的相反反向頂;對于后部刮板機可以用一組單體進行操作，使后部刮板機整體移動;單體的數量可以根據工作面的傾斜長度和角度而定。

(4)利用支架控制刮板機的竄動。支架通過推移千斤頂、推移桿和刮板機相連，兩者互相制約、互相影響，因此可以調整支架的支護狀態，通過推移千斤頂來控制刮板機的竄動量。

(5)堅持帶壓擦頂移架法。打開移架操縱閥，然后降柱，當支架能夠移動時，迅速關閉降柱操縱閥，使支架帶壓快速移到位，移架過程中不收側護板，使支架在移架過程中始終以下方支架為導軌移動。

(6)改變支架拉后部刮板機千斤頂的位置，采用“202”進行布置，可以集中、整體有效的控制后部刮板機。

(7)改變放煤方法，采用間隔放煤法，減少放落的頂煤對支架尾梁的沖擊力，增加尾梁與頂板的接觸面，減少支架調斜量。

我們通過以上解析采取了相應的應對措施后，工作面刮板機沒有明顯的發生竄動，為東坡煤礦安全高效生產創造了有利的條件。

參考文獻

[1]樊運策.綜合機械化放頂煤開采技術.北京:煤炭工業出版社，2003.

[2]徐永圻.煤礦開采學.徐州:中國礦業大學出版社，1999.