綜采工作面刮板運輸機溜頭同步推溜防上漂裝置的設計與應用

楊榮江 石開進

摘 要：天山礦業公司俄霍布拉克煤礦主采下1煤層綜合機械化采煤工作面，布置的刮板運輸機，因電機和減速箱布置的方式致使溜頭范圍重心靠后，使設備后重前輕，造成推溜時溜頭前仰上漂。本文通過分析和查找刮板輸送機溜頭上漂問題，并根據現場設備的結構特點和與液壓支架相互之間的配合情況，設計加工一組可以同步推溜且防止溜頭后仰上漂裝置，實現安全高效生產。

關鍵詞：前仰上漂；同步推溜；安全高效。

1 引言

徐州礦務集團天山礦業公司俄霍布拉克煤礦位于新疆天山南麓的庫車縣境內，目前核定生產能力400萬噸/年，是新疆生產能力最大的井工礦井，也是南疆地區的四地州的動力煤和民用煤的主要供應企業，對地方經濟穩定具有舉足輕重的作用。目前其回采的下1煤工作面為綜合機械化采煤面，工作面生產能力大于200萬噸/年。工作面配備SGZ1200/2000型刮板輸送機運煤，因設備功率和型號較大，其溜頭電機、減速箱和福伊特閥控調試型液力耦合器全部安裝布置于溜頭的采空區側，造成整個溜頭重心靠后，溜頭呈現后沉前輕現象。在推溜時受重力和前推阻力影響，整個溜頭前仰上漂，給日常回采和采高管理等帶來一系列問題。因此開展對刮板運輸機溜頭在推溜過程中，實現同步防上漂問題的研究，對安全高效生產具有現實意義。

2概況

2.1工作面基本概況

2.1.1工作面及兩道技術參數

下1煤綜采工作面設計傾斜長度280m。運輸順槽作為皮帶機運輸巷和進風巷，巷道凈寬5.5m，凈高3.5m，凈斷面19.25m2，頂板及兩幫為錨桿、鋼帶、金屬網及塑料網聯合支護，錨桿間排距1.0m。回風順槽作為材料運輸巷和回風巷，巷道凈寬5.0m，凈高3.5m，凈斷面17. 5m2，支護方式與運輸順槽相同，對采對掘處頂幫壓力大，頂幫采用錨網梁聯合支護。

2.1.2工作面煤層及頂底板情況

該面所采煤層為下1煤，煤層平均傾角10.5°，煤層平均厚度3.4m。頂板為偽頂和老頂，其中老頂平均厚度26m，底部大部含礫石，上部巖性呈粉砂，普氏硬度系數約4.6。偽頂為泥巖，厚度0～0.9m，平均厚度0.6m灰黑色，松散破碎，極易冒落。

2.2設備配置

工作面使用MG750/1865-WD型采煤機，采高2.2～4.0m、截深0.8m；運煤采用SGZ1200/2000型刮板輸送機，長度285.5m，運輸能力3000t/h；頂板采用ZY10000/20/38D型液壓支架支護。

2.3采高的確定

根據該煤層地質條件及現有設備確定采高為3.4m，最大采高不超過3.6m，最小采高不低于3 m。

3原始推溜工藝存在的問題

工作面SGZ1200/2000型刮板輸送機正常推溜時，整個溜頭前仰上漂對現場作業造成的問題如下：

3.1出現刮板輸送機溜頭上漂以后，造成溜頭位置采高不夠，而且刮板輸送機越往前推進，采高越來越低，最終造成采煤機無法割煤或滾筒砍支架前梁，對采煤機和支架造成嚴重損害。

3.2溜頭一旦出現上漂后，其發展的趨勢就不可逆轉，為保證下一個循環正常生產，煤機割煤后，在推溜之前必須將設備停機閉鎖，用人工對溜子和煤壁之間的浮炭進行清理和臥底，然后在溜槽鏟煤板和煤壁頂板之間打液壓單體支桿，再進行推溜作業，利用支桿將溜槽壓下成下山角度。該工序每月至少實施3次，一旦實施每班最少需要壓溜頭2次，每次耗時30分鐘以上，對生產造成嚴重的影響。

3.3在壓溜頭過程中，人員必須進入煤壁作業，容易發生煤壁片幫傷人的情況，對作業人員人身安全造成嚴重威脅。

4溜頭同步推移防上漂裝置設計

4.1溜頭同步推移防上漂裝置的設計

經現場分析，造成溜頭推移時上漂的原因主要是溜頭電機、減速箱和液力耦合器自身重量造成的，再結合ZY10000/20/38D型液壓支架推移梁與刮板運輸機底板連接的特點，選取工作阻力和行程長度合適的千斤頂，在端頭支架第一架推移梁的合適位置，設計焊接一個千斤頂缸體固定座；同時在推移梁正上方的溜子變速箱和連接筒對口螺栓位置，設計安裝該千斤頂推桿固定座。兩個固定座的尺寸距離依照選定的千斤頂工作行程長度設計，最后安裝千斤頂，形成溜頭同步推移防上漂裝置。（如圖4-1所示）

4.2工作原理

將千斤頂的申缸端供液管路與支架推溜端供液管路聯通，當支架推溜時，推移梁千斤頂供液的同時，安裝的千斤頂也供液，當推移梁向前推移過程中千斤頂缸伸出，在垂直方向上改變了推移的方向，即將底板平推作用改變成了向上斜推的效果，有效的消除了溜頭電機、減速箱和液力耦合器自重造成的后墜下沉，機頭不再出現前仰上漂現象，從而實現溜子按照工作面走向傾角推進，達到了預期的效果。

5 優點及經濟效益

5.1優點

（1）千金頂底座和頂座采用厚度20mm的鋼板加工，整體構成簡單，受力結構合理，加工成本低廉。

（2）底座焊接安裝在推移梁的前端頭，對支架移架，人員行走沒有任何影響；頂座安裝在變速箱與連接筒之間的對口螺栓位置，受力合理。且千斤頂選取行程合理，審縮行程僅限于能抵消減速箱重力影響造成的下墜幅度，推移溜頭的力量只能直接傳遞到溜槽上，對變速箱和相關部件沒有任何影響。

（3）溜頭同步推移防上漂裝置安裝以后，完全杜絕了溜頭推進時上漂的現象，從而避免了人工臥溜頭浮炭、抬運單體壓溜頭等工作，也減少了生產過程中設備停機次數，極大提高設備開機率。且因工作強度降低，在該區域作業時可減少一個以上崗位人員，經濟效益明顯。

5.2經濟效益

溜頭同步推移防上漂裝置的使用，按每天兩采一準的勞動組織模式生產，每次每天減少壓溜頭2次，即平均每次可多生產原煤1小時，根據下1煤工作面平均8小時割煤5循環，每循環按972t計算，1小時可生產原煤607t，每月出現壓溜頭現象至少3次，則可多生產原煤1822.5t/月，每年多生產21870t。

6結束語

溜頭同步推移防上漂裝置投入使用后，改變了現場因設備缺陷造成的不合理、不安全的工藝，安全效果和經濟效益明顯，得到現場工人一致好評，也為煤礦其它煤層工作類似問題提供了經驗借鑒。

作者簡介：

楊榮江（1982-）男，苗族，身份證號：522526198204201017，貴州省安順市平壩區，2008年畢業于貴州大學信息工程系自動化應用技術專業，天山礦業公司助理工程師.