周俊杰
(大同煤礦集團永定莊煤業公司, 山西 大同 037003)
煤礦綜采工作面刮板輸送機是現代化大型礦井主要運輸工具之一,具有運載量大、運輸距離遠、事故率低、使用壽命長的優點。刮板輸送機不僅具有運載煤炭的作用,而且還能輔助工作面支架進行遷移。綜采刮板機、輸送機的正常運行直接關系到整個綜采工作面的正常生產。然而,刮板機在正常生產時常常會出現上竄下滑的情況,會影響綜采工作面的正常生產,也是工作面最難管理的問題。為此永定莊煤礦采取相應的技術措施防止刮板機出現上竄下滑現象[1-2]。
大同煤礦集團永定莊煤業公司8110 工作面位于井田一盤區,工作面設計走向長度為1 200 m,傾向長度為150 m,工作面回采煤層為15 號煤層,平均厚度為3.0 m,平均傾角為6°。
工作面回采期間主要在工作面內安裝一臺SGZ1000/750 型刮板輸送機進行工作面煤矸運輸,刮板輸送機電機功率為750 kW,運輸能力為2 500 t/h,裝置功率為1 500 kW。由于工作面刮板輸送機受煤層傾角、推溜移架工藝等影響,8110 工作面在前期回采中經常出現刮板輸送機向頭部下滑現象,造成液壓支架推溜移架難度大,不利于工作面安全高效運輸。
刮板機在有傾角的綜采工作面生產時,隨著刮板機的不斷向前推進,刮板機就會出現下滑現象。對于工作面主要造成以下危害:
1)刮板機下滑造成的直接影響就是順槽安全出口堵塞,當安全出口的寬度小于標準時,就會造成工作面風量降低、瓦斯超限,對工作面人員造成巨大的安全隱患[3]。
2)刮板機下滑還會造成的1 號端頭支架與煤壁緊貼,導致綜采工作面機尾上隅角空頂嚴重,施工人員必須使用單體柱及頂梁配合進行臨時支護安裝,這就會給施工人員的安全及工作面的正常推進造成阻礙[4]。
3)刮板機推移轉載機時由于受力不均勻造成轉載機過渡槽與連接槽的連接銷折斷,嚴重時會將連接槽的耳直接撕裂。施工人員在井下更換連接銷時難度較大,而且還會影響正常生產。
4)在傾斜工作面上,由于刮板輸送機、支架推桿及支架中心不在同一直線上,在正常推進時支架推移油缸受蹩,導致端頭支架與機頭位置的底座連接器發生斷裂,輸送機的機頭位置達不到預定的推進距離,施工人員需在井下更換機頭位置的底座連接器,甚至還需動用燒焊。
1)煤層傾角影響。受工作面煤層傾角影響,工作面布置角度為5°~7°,機尾部高于機頭部,刮板輸送機在停止運轉時輸送機受重力作用向機頭方向產生一個傾斜分力,通過底板與刮板輸送機摩擦力可削弱分力作用,當刮板輸送機運轉時,刮板鏈對輸送機同樣產生一個傾斜向下的分力,在兩個分力合力作用下導致刮板輸送機下滑。
2)刮板輸送機推移方向錯誤。操作人員在正常生產時沒有按照標準的規程進行推移刮板機,比如使用從中間向機頭、機尾推進或由機尾向機頭推進的錯誤方式。
3)機頭、機尾推進不協調。工作面在正常回采時,每步的推進距離為0.8 m,當機頭推進距離大于機頭推進去距離時,就會由于推進不協調出現刮板機下滑[5]。
施工人員在割煤時要從工作面中部進刀,然后用右滾筒割頂煤,左滾筒割底煤,當機頭割透后再使用左滾筒割頂煤,右滾筒割底煤,并將采煤機移至30 號支架位置,之后施工人員將刮板機從端頭向25 號支架進行推移,同時從15 號到25 號支架逐步縮短推移距離,人工將刮板機彎曲,然后將采煤機從30 號支架開始用右滾筒割頂煤,左滾筒割底煤割煤,完成工作面機頭位置的加刀工作,待機頭位置割完后將采煤機推到工作面的中部位置繼續向機尾割煤。
當采煤機從工作面中部斜切進刀后向機頭進行割煤,待機頭全部割完后繼續對機頭掃底,然后將采煤機移到工作面中部進刀位置,繼續向機尾進行割煤,工作人員由機頭向中部逐一推移輸送機。當采煤機割完工作面機尾后推至工作面中部進刀位置,工作人員由中部逐一向機尾推移輸送機。
當工作面刮板機下滑后,支架與推移油缸會向工作面機頭一側偏移。因此工作人員在推移完支架后要將支架的右護幫板推出,從而漸漸地調整支架的偏移方向,使支架與推移油缸與輸送機保持垂直,這樣的操作能夠避免刮板機的下滑。支架在前移后要及時將立柱升起并與頂部嚴密接頂,支架的初撐力不能低于34.5 MPa,當頂板破碎嚴重時,施工人員可以采取帶壓移架及追機移架的方式。
根據工作面的長度安裝多套防滑千斤頂,可以分別安裝在10 號、20 號、30 號自支架處。通過鏈條將防滑千斤頂頂端與刮板機槽口連接,通過連接銷將防滑千斤頂頂端與支架底座進行緊固,這樣能夠防止刮板機下滑。
通過實際應用發現,采取預防措施后,有效緩解了刮板輸送機下滑現象,降低了工作面刮板輸送機、液壓支架等機電設備故障率,保證了工作面安全回采,為類似地質條件工作面刮板輸送機安全管理提供了實踐依據,取得了顯著的應用成效。