淺談綜采工作面的防倒防滑技術

鄭金錄，徐建文,西 龍

(兗煤澳大利亞有限公司澳思達煤礦) (中國礦業大學礦業工程學院)

·技術經驗·

淺談綜采工作面的防倒防滑技術

鄭金錄，徐建文,西 龍

(兗煤澳大利亞有限公司澳思達煤礦) (中國礦業大學礦業工程學院)

綜采工作面技術重點工作之一就是如何防止工作面輸送機和支架上竄下滑，分析了輸送機下滑的原因，提出了防止輸送機下滑的措施，并針對液壓支架的防倒防滑進行了闡述，對大傾角、大采高綜采工作面的管理有一定的指導意義。

綜采工作面；輸送機；液壓支架；防倒、防滑

1 工作面輸送機的防滑

1.1輸送機下滑產生的原因

當煤層傾角大于12 °～18 °時，就可能因為自重而下滑。推移不當，次數過多地從工作面上端開始往下推移。輸送機機頭與轉載機機尾搭接不當，導致輸送機底鏈返回帶煤，底板沒割平或移輸送機時過多浮煤及硬矸進入底槽，導致底鏈與底板摩擦阻力過大，均能引起輸送機下竄。

1.2防止輸送機下滑的措施

防止煤矸進入底槽，以減少底鏈運行阻力，有條件時采用封底式刮板運輸機；工作面適當偽斜，一般2 °～3°，下端運輸平巷超前，上端回風平巷滯后，使輸送機推移的上移量和下滑量抵消；嚴格把握推移輸送機順序，盡可能由工作面下段開始自下而上地單向推移輸送機；移輸送機時，用單體支柱頂住機頭，將先移完的機頭錨固后，再繼續推移，并在移輸送機時不同時松開；煤層傾角大于18 °時，要安裝防滑千斤頂。

1.3工作面輸送機移動的兩種假象

1) 由于工作面兩順槽掘進不成直線，使得工作面輸送機頭(或機尾)相對于下順槽下幫(或上幫)的距離出現變化，從表面上看，機頭(或機尾)處的行人道寬度變寬或變窄，但輸送機沒有運動，這時不要采取措施。

2) 由于地質原因，有時工作面會出“鼓肚”和“凹坑”，這時工作面實際長度會變長，這樣輸送機機頭或機尾就會“收縮”，這好象工作面輸送機又移動了，其實沒有動，這時也不要采取措施。

1.4判斷輸送機實際的運動趨勢

1) 正常情況下工作面每組支架的架腳、滑塊、十字頭和輸送機連接耳朵的關系見圖1。

圖1 正常情況下支架和輸送機連接耳朵關系示意圖

2) 輸送機向下運動或有向下運動趨勢的情形見圖2。

3) 輸送機向上運動或有向上運動趨勢的情形見圖3。

1.5要求輸送機朝需要方向運動的實例

工作面正常推采時，應控制住工作面輸送機不讓它向上或向下運動，有時為了適應地質條件的變化，綜采工作面需要大小面對接，有時還需要調斜轉彎，這時要求工作面輸送機必須朝需要方向運動。

1) 工作面大小面對接時。某隊在2094工作面大小面對接的生產過程中，這一點反映的尤為突出。

圖2 輸送機向下運動或有向下運動趨勢其連接關系圖

圖3 輸送機向上運動或有向上運動趨勢其連接關系圖

由于在2094工作面上出口發生水煤(矸)泥潰出，在恢復生產的過程中，里工作面機尾3組支架不能前移，當2094工作面進行大小面對接時，現有的支架數量不能滿足生產的需要(對接位置至少有3.96 m無支護空間)，因此,決定在采面回采到對接位置的過程中，先通過偽斜回采(即丟機尾的方法)，把里工作面的支架和溜子往上調，當機頭出現2 m左右的小面時，再通過加機尾(縮小工作面偽斜量)的方法，繼續縮小對接空間的寬度，當里工作面離對接位置還有7～10 m時，正常推采，同時調整里工作面支架的方向。通過這種回采方法，最后里工作面機尾擋煤板正好和外小面最下一組支架的架腳“摩擦”而過，對接空間的寬度只有200～300 mm，保證2094 工作面大小面對接工程安全順利完工。如果不采取這種回采工藝，或采取這種回采工藝，而沒有從量上掌握好(對接空間的寬度還大于1.3 m)，都得把外小面支架按照從下往上的順序依次向下平移和大面末支架靠齊，這都會增加大小面對接工程安全的不確定性。

2) 工作面調斜轉彎時。在工作面調斜轉彎期間，必須堅持以下原則：

a) 要堅持工作面兩端都有一個前移量的原則，同時不能急于求成，要把調斜角α分成若干個小角 α′，采煤機每次都割通刀。

b) 要嚴格掌握兩巷進尺進度,要在兩巷道中要標出標記。

c) 調斜轉彎期間,為防止輸送機下滑或上串，應嚴格從機頭向機尾(或從機尾向機頭)頂溜子。

d) 必須及時調架，調架以側護板為主，同時用好防滑頂子，必要時可以上水柱幫助調架。

e) 待割完一組通刀時，將輸送機全工作面調直并割齊煤壁，全工作面支架排成直線，為下一個轉角α′打好基礎。

f) 只有把前一次調斜循環后支架調順后，才能進行下一次調斜循環。

g) 調斜轉彎期間，為保證工作面支架相鄰支架無明顯錯茬，并且垂直于頂底板，不發生歪倒，采面要適當放煤，不能放得太多。

2 液壓支架防滑和防倒的技術措施

2.1液壓支架的防滑

1) 排頭支架的防滑，其防滑裝置主要有:

a) 底部前部防滑。用移步橫梁將排頭支架組成整體,相鄰兩架間設雙作用防滑千斤頂,支架與輸送機直接用推移裝置連接,互相錨固。b) 底座后部。排頭支架組下一架后部的防滑,多采用將其后部用千斤頂加錨鏈的軟連接裝置與上部支架連接,達到牽拉防滑。支架移架時,再升架支撐頂板。c) 加長梁下打柱防滑,排頭支架為躲開輸送機機頭,支護滯后,為加強端頭處的頂板支護,可在支架頂梁前部加接一前探梁,并可在梁下加臨時支柱,增加支架的防滑能力。

2) 中部支架的防滑，其防滑裝置主要有：

a) 底座前部防滑,相鄰兩支架的底座前部,可按隔一設一或隔數設一的方式,加設雙作用防滑千斤頂。b) 底座后部防滑,相鄰兩支架的底座后部,設置由千斤頂控制的側推裝置。僅下方支架對上方支架起作用。c) 導向調架裝置防滑,相鄰兩支架的底座間,設置由彈簧套筒和千斤頂控制的導向調架裝置,用以防滑。

3) 排尾支架的防滑。可采取中部支架防滑裝置,必要時采用排頭支架防滑裝置。加長頂梁,且在梁下打柱,既利于支護頂板，又利于支架防滑。

2.2液壓支架的防倒

1) 排頭架的防倒,其防倒裝置有：

a) 硬連接防倒裝置,在相鄰兩支架的頂梁上設置雙作用防倒千斤頂,其可推拉調節性能好。

b) 軟連接防倒裝置,在相鄰兩支架間,設置由千斤頂錨鏈連接斜拉防倒裝置,即一端連上方支架的底座,另一端連下方支架的頂梁。

2) 中部支架的防倒,其防倒裝置有：隔架在兩支架間的頂梁上設置雙作用防倒千斤頂,隔架數目依實際情況而定,傾角越大,隔架越少。

3) 排尾支架的防倒。可采用排頭支架相應的防倒裝置。

2.3大采高綜采工作面液壓支架的防倒防滑

1) 嚴格控制采高，盡量做到不留頂煤，使支架直接支撐頂板。

2) 對工作面排頭、排尾的3架液壓支架，用頂梁千斤頂、底座及后底座千斤頂進行錨固，防止倒架。

3) 工作面端頭應采用大采高專用的端頭支架，其應具有防倒、防滑裝置，并能夠實現自移、推移輸送機機頭和轉載機的功能，能與平巷的斷面形狀和支護形式相適應。

2.4工作面調成偽傾斜的分析

假設工作面正傾斜，每進一刀，支架下滑距離為s，見圖4。

s—支架下滑距離

圖4 工作面未調斜支架下滑情況關系示意圖

d—支架向上移動距離 γ—偽傾斜工作面與正傾斜工作面夾角

圖5 假定工作面調斜支架上移情況關系示意圖

當工作面調為偽傾斜后，支架仍與工作面垂直。假定在這種情況下支架不下滑，工作面推進一刀后，支架就相應地向上移動一個距離d ，見圖5。

實際上，工作面調斜后，支架在推移過程中，仍然會有一個下滑量s，由于工作面調斜，實際坡度小了，相應下滑量要比正傾斜時下滑量稍小一些，如果偽傾斜角度調得適當，工作面偽傾斜造成的上移量d，正好與下滑量s 相抵消，因此支架沿走向方向前移就無下滑現象了,見圖6。

d—支架向上移動距離 s—支架下滑距離 γ—偽傾斜工作面與正傾斜工作面夾角

圖6 工作面調斜支架下滑與上移相等關系示意圖

3 結 語

1) 工作面輸送機的防滑一般采用安裝專門防滑頂的措施，且輸送機機頭比轉載機機尾要稍高，下滑嚴重時可采取雙向割煤、單向移輸送機，或單向割煤、從工作面下端向上端推移輸送機，移完后應立即錨固。

2) 液壓支架的防倒、防滑措施多種多樣。在實際礦井生產中,必須根據煤層、頂、底板等地質條件而定,加強端頭處的頂板支護、嚴防發生頂板事故,以防支架傾倒。無論采煤機上行還是下行割煤,一般均采用上行順序移架方式移架。只有當支架上竄嚴重時,才準下行順序移架。

[1] 杜計平,孟憲銳.采礦學[M]. 徐州:中國礦業大學出版社,2009：96-98.

[2] 查丁杰,王永祥.采掘機械使用與維護[M]. 徐州:中國礦業大學出版社,2009:34-36.

DiscussiononAnti-skidandAnti-collapseTechnologyinFullyMechanizedCoalMiningFace

ZhengJin-lu，XuJian-wen，XiLong

The technical focus of the fully mechanized coal mining face is one of how to prevent "up and down" sliding of the conveyor and the support in the face, the article briefly analyzes the sliding reasons of the conveyor, puts forward measures to prevent the conveyor sliding and in connection with anti- collapse and anti-skid of hydraulic support carry on detailed description, it has certain guiding significance for the management in fully mechanized coal mining face of large angle, large mining height.

Fully mechanized mining face；Conveyor； Hydraulic support； Anti- collapse and anti-skid

鄭金錄 男 1976年出生 1999年畢業于中國礦業大學 工程師 澳大利亞 2325

“國家大學生創新性實驗計劃項目” 大學生科技創新基金(091029001)

TD528.3

B

1672-0652(2010)07-0009-03

2010-05-25