郭月春
(山西平舒煤業有限公司, 山西 壽陽 045400)
1)導致機械事故。綜采工作面刮板輸送機。一旦出現“上竄下滑”現象,前后部輸送機必然伴隨發生,并且方向相反,如果前部輸送機出現“下滑”,那么后部輸送機必然會“上竄”;前部輸送機“上竄”,則后部輸送機“下滑”。如果運輸巷轉載機和刮板輸送機之間的轉載搭接設計不合理,煤炭就會隨輸送機底鏈進入底槽,刮板輸送機很容易因此處于過載無法運轉的狀態,強行啟動或“倒車”,則容易造成輸送機鏈條斷裂等生產事故[1]。
2)影響工程質量。刮板輸送機出現“上竄下滑”時,需要進行相應的調整,如按照比例在工作面兩端調采,很容易引起支架調斜以及煤壁大線不直等。
3)生產效率隨之降低。刮板輸送機是煤炭開采運輸的重要鏈條,“上竄下滑”事故無論采取何種應對策略,都會增加生產中間環節,同時也對產量造成一定影響。如按比例調采會導致綜采面一端推進困難、生產組織不合理、難以遵循正規循環進行開采作業、煤炭采集設備開機率低等等。
4)存在安全生產隱患。“上竄下滑”的刮板輸送帶將綜采面安全出口堵塞,有效通風斷面隨之減少,同時綜采面安全出口部位的行人暢通度也難以得到保障,這嚴重威脅煤礦生產安全。
1)合理設計。工作面切眼部位在設計過程中應結合生產實際情況,為下端頭設計相應的超前距離,即工作面沿兩巷垂直方向下端頭超出上端頭的距離。超前距離是解決刮板輸送機“上竄下滑”故障的首要步驟,然而在巷道掘進作業中,受到地質構造因素的影響,煤礦傾角很可能與原設計情況存在較大差異,所以工作面下端頭超前上端頭的距離可能不太精確,存在過多或者過少的問題。完成工作面安裝作業后開始試采,如果在此過程中未能及時調面,那么輸送帶“上竄下滑”問題將變得尤為嚴重,或對煤礦正常生產造成影響。因此,進行巷道掘進施工作業的過程中,生產管理人員應結合煤礦傾角改變對前期設計加以修改和調整,盡量為工作面下端頭預留充分的超前距離[2]。
2)調斜綜采面工作面。工作面試采完成后應及時調面,保證下端頭超前上端頭,兩者保持適當距離,工作面在正常回采的情況下始終處于偽斜狀態。如果下端頭超出上端頭距離過多,就會引起刮板輸送機“上竄”,此時后部輸送機隨之下滑;超前距離不足以及下端頭較上端頭更為滯后的情況下,前部輸送機反而會“下滑”,后部輸送機同時“上竄”。對于“上竄”嚴重的工作面,建議將其調整為反偽斜狀態,即機尾推進超前于機頭。但是反偽斜工作面下輸送機“下滑”的誘發因素較多,控制難度隨之增加,因而應用較少。可在設計切眼時合理布設工作面,使之成為運順超前回順的正偽斜,該方案同樣會受到地質構造因素、設計因素以及施工等諸多因素的影響而出現偏差,所以正式安裝試產后要予以相應調整,例如工作面甩刀(機頭甩刀、機尾甩刀等)[3-4]。
3)推移支架或刮板輸送機。結合輸送機結構與支架情況,通過人為因素為刮板輸送機提供“上竄下滑”的分力,如果刮板輸送機處于“下滑”狀態,即輸送機竄向機頭部位,那么輸送機推移方向為機頭指向機尾,或者向與刮板輸送機推移相反的方向拉移支架,即沿著機尾指向機頭的方向來拉移支架。如果刮板輸送機出現“上竄”的問題,那么拉移支架方向則調整為機頭指向機尾,刮板輸送機推移相應調整為機尾指向機頭。采用這一方法的優點主要為:如果上下兩巷進尺無差異,工作面就不會形成采斜,也就不會出現由采斜狀態引起的一系列問題;支架間隙并無明顯變化,基本不存在架間距變寬以及擠架等問題,或者偶見微小移動,但采用反向推移的方法即可予以調整。通過此種方案來調節“上竄下滑”故障效果比較突出,對采場造成的變化和產生的干擾相對較小,而且便于操作,利用幾個正規循環即可實現對刮板輸送機“上竄下滑”故障的有效控制,因而得到廣泛應用[5]。
4)控制刮板輸送機調節槽。綜采工作面設備中,刮板輸送機機頭過渡槽部設計有規格不同的調節槽,如果采用上述方案難以解決刮板輸送機“上竄下滑”現象,可以考慮掐掉刮板輸送機過渡槽部分或者相應予以延長。也就是,如果刮板輸送機處于“下滑”狀態,則可將過渡槽調節槽部分予以截除,縮短輸送機長度,以改善輸送機不斷“下滑”的趨勢。將調節槽截除后通過其他方法來控制刮板輸送機,最終實現解決“上竄下滑”故障的目的。如果刮板輸送機“上竄”至一定程度,而且機頭卸載點與轉載機之間已無法正常搭接,則建議利用加延調節槽的處理方案來暫時控制刮板輸送機,然后予以解決。該方案可在短時間內控制刮板輸送機“上竄下滑”量,便于檢修人員采用其他檢修策略控制刮板輸送機。但是該方案也存在不少缺點,例如調節槽的掐、延操作大大加重了檢修工作,檢修人員工作實踐明顯延長,檢修團隊人力資源也難以得到充分利用;支架中心距是固定值,如果對調節槽實施掐延操作,則可能出現支架咬架的問題,這顯然不利于推移支架或刮板輸送機。所以對于“上竄下滑”非常嚴重的刮板輸送機可采用此解決方案,其他情況下應謹慎使用[6]。
5)裝配牽引千斤頂。每隔相應距離裝配牽引千斤頂,一般距離保持在10~15 m即可,千斤頂兩端均與液壓支架底座以及刮板輸送機相連接。臨近架操作閥將千斤頂活塞桿腔和泵站壓力管道相接并連通,支架推移刮板輸送機之前,先通過鄰架操縱閥收回千斤頂活塞桿,同時將刮板輸送機拉近,然后將高壓液切斷,操控本架完成刮板輸送機推移工作,此種情況下千斤頂傾斜角變大就會產生向上牽引力,施加給刮板輸送機并改善故障問題,如圖1所示。

圖1 裝配牽引千斤頂改善輸送機“上竄下滑”故障示意
刮板輸送機“上竄下滑”嚴重影響綜采面開采作業,更不利于工作面安全管理工作。在煤炭開采過程中應結合實際工況和環境條件變化及時調整刮板輸送機,做好“上竄下滑”故障的預防工作,不斷提高綜采面正規循環率,保證綜采面實現安全快速回采。