綜采工作面運輸機上竄下滑分析及控制

文/李磊

綜采工作面運輸機上竄下滑分析及控制

文/李磊

陜煤化集團黃陵礦業二號煤礦201綜采工作面在推進過程中，工作面運輸機因受到重力等諸多原因的影響而向工作面兩巷方向竄動(俗稱“上竄下滑”)，如不加以合理控制，將導致工作面上下安全出口不暢通、支架擠架、倒架等現象，亦可導致采煤機機頭或機尾割不通，嚴重制約工作面安全高效生產。本文主要分析了綜采工作面運輸機上竄下滑的原因和危害，并依據工作面實際情況，提出相應的調整措施，合理控制了運輸機上竄下滑，實現了工作面安全高效集約化生產。

一、工作面概述

黃陵二號煤礦201綜采工作面位于二號井田二盤區，工作面設計可采走向長度2663m，工作面長度260m。煤層厚度3.7～5.5m，下部含夾矸。選用SGZ1000／2100型中雙鏈刮板輸送機運輸煤炭，ZY10000-23/45D兩柱式掩護型液壓支架支護頂板，MG750/1910-WD型采煤機雙向穿梭采煤，端頭斜切進刀割三角煤進刀，割煤與移架、推運輸機順序進行，循環進尺900mm。

二、運輸機上竄下滑原因及分析

受煤層賦存變化的影響，201綜采工作面運輸機機頭、機尾存在一定的落差,運輸機因受自身重力、運輸機與底板的摩檫力、支架推移千斤對運輸機的推力等幾個力的動態作用,運輸機始終處于沿著工作面上、下運動狀態或存在上、下運動趨勢。特別是201工作面膠帶巷與回風巷落差2.7～13.1m之間，從開切眼至停采線總體呈現中部落差大，兩頭落差小，機頭比機尾高,運輸機受到自身重力影響，存在下滑趨勢。同時，由于工作面底板整體呈現機頭高機尾底，局部出現凸凹，根據生產揭露情況，工作面中部和后部容易出現凹陷，凹陷最大處深5.2m，機頭部分容易出現凸出，工作面凹凸較為明顯，在凸凹地段，運輸機重力分解變化，會出現局部運輸機受力不穩定，這也加大了運輸機上竄下滑調整的難度。

此外，由于201工作面下部存在200mm～800mm不等厚度的夾矸，工作面沿夾矸上部開采，受夾矸上下起伏變化，出現部分區域留有一定底煤，夾矸、煤層與運輸機和支架底座之間的摩擦系數差異，也影響運輸機上竄下滑的控制。

三、運輸機上竄下滑判斷方法及分析

1.巷道中線判斷法

選取巷道中線為基準點，測量中線距運輸機機頭、機尾的距離來判斷運輸機上竄下滑。

2.液壓支架觀察法

（1）觀察支架推移桿的偏向。運輸機穩定時，液壓支架推移桿基本處于支架底座中間，當液壓支架推移桿普遍偏向支架底座一側時，說明運輸機出現上竄下滑。

（2）觀察支架底座架腳變化。運輸機穩定時，工作面支架底座在一條直線上，支架普遍出現本架架腳與鄰架架腳前后錯茬時，說明運輸機上竄下滑。

（3）觀察支架前后兩個大柱直線關系。以支架大柱上取直鋼絲繩為基準，觀察支架前后兩個大柱相對繩的距離，當機頭緊貼繩而后大柱偏離繩時，可以判斷運輸機向機尾竄或有向機尾竄的趨勢，且距離越大，竄動或竄動趨勢越明顯。

3.運輸機鏈子松緊度觀察法

運輸機上竄時，運輸機鏈子會出現松弛現象，運輸機一般都設定為先啟動機尾驅動，后啟動機頭驅動，當開機時，觀察機尾鏈輪翻上來鏈環數量多少，判斷運輸機鏈子松緊，當鏈子有持續變松情況時，則說明運輸機上竄。

實際應用中，201工作面采取以液壓支架觀察法為主，輔助巷道中線判斷法和運輸機鏈子松緊度觀察兩種方法來有效確定運輸機上竄下滑。液壓支架觀察法具有預見性，可提前觀察到運輸機竄動趨勢，提前進行調整，減少運輸機上下竄動的影響，后兩者則是運輸機已經出現明顯竄動之后方可觀察到，調整具有滯后性。

四、運輸機上竄下滑的控制和調整

1.調整工作面偽斜

以支架控制運輸機竄動是解決綜放工作面支架與運輸機下滑最根本的辦法。201工作面要維持運輸機相對穩定，進回風巷落差在6m左右時，機尾需超前機頭9m左右；落差在9m左右時，機尾需超前機頭13m左右；落差在11m左右時，機尾需超前機頭16m左右。落差與超前距離并非線性關系，但存在同向發展趨勢，即落差越大，要保持運輸機相對穩定，進回風推進度差值越大。

2.調斜方式（以上竄調整為例）

大斜式。采三次機頭、兩次機尾或采兩次機頭一次機尾，即所說的機頭減刀或機尾減刀。此方法調整運輸機竄動效率低，調整不明顯。

小斜式。只采機頭，不采機尾，即所說的機頭加刀，加刀距離視工作面支架傾斜情況而定。此方法調整運輸機竄動效率高，能立竿見影的控制竄動。

3.單向推移運輸機

為使運輸機產生一定的下滑量，可從機頭向機尾單向推移運輸機，即當煤機從機頭向機尾割煤時，按正常順序在煤機割過后拉架順序推溜；當煤機從機尾向機頭割煤時，煤機割過后只拉架不推溜，等煤機機尾斜切進刀后，從機尾向機頭統一推溜。

4.調整支架

推運輸機時以支架為支點，支架傾斜會導致運輸機推移出現斜向，從而增大了推移運輸機時向上的分力，進一步增加了運輸機上竄程度。因此，移架時需使用支架側護板，給支架一個向上和向前的力，并適當調整支架方向。

5.調整端頭架子與運輸機封底板連接

端頭支架與運輸機連接部位錯茬，會增大運輸機上竄量。因此需要及時調整連接孔，使支架推移桿垂直于運輸機與支架。

6.人工落底

運輸機上竄時，轉載機溜槽偏向人行道側，受底板底鼓影響，轉載機靠人行道側底鼓，轉載機傾向人行道側，導致運輸機頭受到轉載機給的一個向人行道側的額外力，需要人工從轉載機橋身段落底，在工作面側低于人行道側100mm～200mm之間，迫使轉載機向機尾方向運動，從而加快對運輸機上竄的調整。

五、結語

黃陵二號煤礦201綜采工作面運輸機上竄較為容易調整。但由于膠帶巷與回風巷落差在10m左右，總體呈上竄趨勢。當調整運輸機下滑時，需要抵消上竄趨勢，因而下滑較為難調整。且上竄下滑是動態管理，隨膠帶巷和回風巷落差變化而變化，因此要求在生產過程中單個循環觀察竄動情況，及時調整。

1.竄動不嚴重時，單獨使用其中一種或兩種方式；在運輸機竄動較大時，可聯合使用其中多種方式。

2.在整個調斜過程中，應特別注意工作面工程質量和各設備的完好情況，每個循環完成后，必須保證工作面支架和運輸機直線，為下一循環做好準備。

3.當偽斜已調至理論值時，應注意觀察運輸機的竄動跡象，視情況確定調斜。

4.運輸機上竄時，需及時張緊鏈子。當上竄400mm左右時，需去掉2環鏈子，以保證鏈子張緊度。

5.合理確定工作面長度和支架數量，確保兩安全出口富余量，從而為運輸機竄動提供調整空間。

（作者單位：陜西陜煤黃陵礦業有限公司）

（責任編輯：周瓊）