綜采放頂煤工作面支架擋煤裝置應用

程樹奎

（山西科興高平科興前和煤業有限公司，山西 高平 048400）

1 概述

綜放工作面積煤難以清理的部位主要集中在架前、電纜溝。 在回采過程中，煤層頂板穩定的情況下，積煤量少，對生產基本沒有影響。 但在遇到不穩定頂板時，液壓支架支撐擠壓會造成煤層、頂板大面積破碎；在支架行進時，會先將支架下落，使其脫離頂板后才能夠將支架向前推進，行進到位后再將支架升起至頂板。 在落架、行進、升架這個過程中，被支架擠碎的煤層和頂板會順支架間隙大量落入架間、架前及電纜溝，造成大量刮板運輸機無法清理到的積煤，在支架下次行進之前就需要耗費人力進行清理，影響回采進度。

因此，為了保證工作面的“三直、兩平、一凈、二通暢”，減輕工人的勞動強度，根據工作面實際生產中液壓支架行進過程及結構變化，研制了一種能夠在支架間安裝的擋煤裝置，能有效解決工作面積煤問題。

2 擋煤裝置結構原理

2.1 液壓支架

液壓支架是用來控制采煤工作面頂底板壓力的機械設備，在綜采放頂煤工作面中，能夠起到控制頂板的作用。 為滿足生產需求，液壓支架在工作面安裝時， 在每臺支架之間會預留10～20 cm 間隙，支架頂梁兩端的側護板之間緊靠，支架頂梁與煤層頂板接觸嚴密，垂直于頂、底板，高差不能超過側護板高度的1/3。

工作面生產過程中，刮板輸送機受拉力和重力的分力不平衡會向工作面的兩端方向產生位移，俗稱“上竄下滑”，刮板輸送機出現位移時會造成工作面兩端安全出口堵塞，造成安全隱患。 當刮板輸送機出現“上竄下滑”情況時，可以對液壓支架進行擺架來調整刮板輸送機的位置。 在液壓支架擺架時，頂梁側護板通常會有一側無法使用，側護板結構見圖1。

圖1 側護板結構

2.2 擋煤裝置結構

圖2 擋煤裝置結構

擋煤裝置結構主要分兩部分構成，分別為支撐桿和擋煤板，結構見圖2。支撐桿安裝在支架前立柱的串桿銷與支架前梁的吊裝圈之間， 固定在支架上。 在支撐桿中間位置加焊1 根橫桿，下端位置加焊1 個掛鉤；因液壓支架擺架時有一端側護板無法使用，此處可作連接支撐桿使用。 擋煤板主體部分為一塊鐵板， 在鐵板的前端位置加焊2 個鐵環，將鐵板通過鐵環套在支撐桿的橫桿上，使其可以繞橫桿作上下旋轉。 同時為方便擋煤板的操作，在鐵板前端加焊1 根長桿，長桿尾部加焊1 條鐵鏈，操作人員需要使用擋煤板時，可通過拉扯鐵鏈升起或降落擋煤板。

2.3 擋煤裝置工作原理

擋煤裝置主要是在液壓支架行進時起作用。 在支架行進時， 操作人員通過鐵鏈將擋煤板落下，隨后支架頂端離開煤層頂板，破碎煤層和碎矸石會大量流下，經擋煤板攔截，順擋煤板全部自流至前溜槽中，直到液壓支架行進到位后，操作人員再通過鐵鏈將擋煤板升起至支撐桿下端加焊的掛鉤上固定，以避免生產過程中對采煤機造成損壞。

溜煤板正常狀態移架時的位置，考慮到煤炭在光滑鐵板上最小自流角度為15°。為方便行人在此通過，把擋煤板的懸掛角度設計成35°左右。 當移架時，架間掉下的煤、桿就會通過溜煤板自流到前溜內，當移架結束后，采煤工通過長桿前面的小鏈可以輕松將溜煤板拉起掛到支撐桿的掛鉤上，防止采煤機運行時將采煤機碰壞。

3 實際應用效果

前和煤業有限公司3106 綜采放頂煤工作面采高3.1 m。 工作面煤層頂板較為破碎，液壓支架在安裝完成后，選擇數組支架安設擋煤裝置，考慮到方便工作面行人和煤炭在光滑鐵板上的自流角度，將擋煤板的安裝角度確定為30°～35°。所有設備安裝完成后， 對安裝擋煤裝置的支架位置進行測試，在液壓支架行進時，液壓支架間90%的落煤和碎矸都能夠通過擋煤裝置自行流入溜槽內，在測試了數個循環后，發現支架前、支架間、電纜溝內積煤大幅減少，應用效果的良好。

4 結語

該擋煤裝置具有結構簡單、成本低廉、操作方便的特點，效果在實際應用過程中得到了證明。 在采高超過3 m 的工作面中應用該擋煤裝置能夠很大的改善工作面積煤情況，避免了因清理積煤帶來的人力浪費，提高了工作面的生產效率。