SGZ-730刮板傳輸機在大傾角厚煤層中的應用研究

楊東生

（長治市煤礦安全技術培訓中心， 山西 長治 046000）

1 工程概括

大傾角厚煤層通常是指煤層傾角在35°～55°之間，厚度在8 m以上的煤層，本文以B礦業3125工作面為研究對象其煤層傾角約為40°，煤層厚度約為10.58 m，屬于典型的大傾角厚煤層案例。該煤礦煤層儲存相對穩定且工作面結構簡單，煤層普氏系數位于0.6～1.0范圍。煤層標高處于-1 005.2～1 008.4 m范圍。煤層基本頂和直接頂分別以砂巖和泥質黏土巖為主，厚度約為5.57 m和5.36 m。直接頂以粉砂巖為主，厚度為2.26 m，穩定性為中等。煤炭開挖方式為后退式單一走向頂煤開采法，頂板管理方式自然跨落。

MG375-W型刮板傳輸機在煤礦采煤過程中每割一刀采煤采高為2.5 m，掘進寬度為0.5 m，采用自開切口的方式進行推移前進，割煤后先移動架體然后移動前溜，并且在出現頂板不穩狀況時應采取超前帶壓移架技術措施。采用由下至上的架體操控方式，該巷道支架布設狀況如表1所示，由于工作面設備相對較為復雜且較難統計文中僅做簡要介紹[1]。

表1 煤礦巷道布設參數統計表

2 SGZ-730刮板傳輸機

MG375-W型刮板傳輸機，為無鏈牽引多電機橫向布置模式其裝載機功率、截隔功率以及牽引功率分別為375 kW、320 kW和55 kW，采煤機牽引速度可由液壓無級調速系統控制，可適用于傾角不大于35°，高度為1.4～3.0 m，煤質為中硬及以下的煤炭開采輸送。其電氣控制箱應符合電氣設備防爆規程有關標準和要求，并可在存在煤塵或瓦斯爆炸危險的礦井中使用，周圍溫度不宜低于零下10°且不宜高于 40°[2]。

2.1 技術參數

SGZ-730刮板傳輸截割部搖臂結構形式為整體彎曲臂，牽引形式為齒輪銷排式液壓牽引，其技術參數如表2所示。

表2 采煤機械設備技術參數

2.2 結構特征

截割部為裝煤、落煤的主要結構構件，截割電機被安裝在截割殼體內，而齒輪減速裝置被布置在行星減速器和截割部殼體內。SGZ-730刮板傳輸機沒有螺旋傘齒輪、搖臂回轉、固定減速器等結構，所以該結構緊湊簡單，具有較高的可靠性與使用性能，該機型主要有以下特征：

1）其橫向切割電機布置在搖臂上，機身與搖臂之間不存在動力傳遞，并取消了結構與螺旋傘齒輪之間復雜的通軸。

2）主機身可分為中間控制箱、左牽引和右牽引部，其低托架結構取消并采用高強液壓螺栓連接，拆裝簡便方法簡單。

3）斜軸式柱塞馬達為液壓系統的主要裝置，成熟采煤機與主要員不見通用，因此故障效率低且系統效率高，機體互換性能好。

4）主機變形方便主要部件可從老塘側軸抽出，對其他元件影響較少，更換檢修方便[3-4]。

3 應用過程及開采技術

依據工程實際狀況可知該工作面傾角為35°，為保證支架穩定并避免支架滑移或傾倒，分別在底座前段和液壓支座頂梁處布設了千斤頂，并且在支架與架腳之間安裝了導向塊，以此確保在千斤頂推移過程中的滑鐵穩固性。并且在后機上、下機頭處分別安置了防滑錨固裝置以此防治輸送機可能出現的打滑現象，防滑千斤頂分別設置與液壓支座底座和溜槽部位。若后部輸送機在工作面推進過程中下滑嚴重，則可設置16個千斤頂來并防止其繼續下滑。

在采煤過程中若采煤機采用下行單向割煤而上行為提空刀推進輸送機法，為防止輸送機下滑可采用上端頭斜切進刀法工藝法。為避免冒頂的出現并確保頂板的穩定，在推進過程應保持工作面移架的及時性，盡量降低空頂的滯留時間。支架利用自上而下的移動方式進行作業，并且應確保拉把手為打開狀態，然后對前后架支柱收起，在運移過程中應盡量確保與支架頂梁保持接觸，然后可對申梁架收回并前移支架，在采煤機空刀上行時方可停止支架的移動。

為防止頂梁局部冒頂并確保支架的穩定性，應采用均勻放頂煤法以此避免支架失穩造成的冒頂現象。所以，應按由下而上的的多輪間隔對頂煤均勻下方，通常情況下步距為1 m并且放煤量適中以此確保頂板的均勻下沉。為消除支架滑移與傳輸機之間的相互作用可結合其他措施并將工作面調成8°～9°的偽傾狀。考慮到工作面為松軟頂板，可采用水力膨脹錨桿和聚氨酯固話技術防止支架梁端頭角煤頂抽冒現象，通過有效預處理措施可有效提高煤層的穩定性和整體行運行狀況[5]。

4 應用效果

1）經濟效益。在相同的地質條件和開采班組條件下采用SGZ-730刮板傳輸機械設備其回采率提高約12%，相對于之前的采煤機械設備其日產量增加了30%以上。同時該機械設備不僅可顯著降低生產成本而且明顯提高了勞動效率，為煤礦企業創造經濟效益上百萬元。

2）安全方面。該機械設備不僅改善了采煤的工作環境和安全現狀，而且在頂板支護方面實現了本質安全保障了作業人員的生命安全。

5 結論

1）在3125工作面的綜合機械化放煤的成功應用不僅可顯著提高煤礦開采的日產量，而且具有良好的綜合效益。并有利于改善頂板和通風狀態，提高采煤質量和效率，該采煤技術可為大傾角厚煤層復雜地質條件下的機械開采工藝提供一種新的思路和途徑。

2）大傾角厚煤層工作面“安全、高效、高產”開采的關鍵性技術為工作面設備的穩定性控制和采煤方法的合理確定。對大傾角厚煤層開采過程中的關鍵性技術問題進行有效解決和系統性研究對于促進經濟發展和復雜煤層開采理論具有重要意義。

3）生產工藝的優化以及工作面的合理布置在大傾角厚煤層的研究中仍具有較大的創新空間。應依據不同地質條件結合實際工況尋找多層次、多理論的采煤方法，應用和發展因地制宜的先進性機械采煤技術仍是以后大傾角煤層開采的重點和主要方向。