薄煤層工作面轉載機全封閉裝置的設計研究

張文陽

(大同煤礦集團 云岡礦，山西 大同 037003)

1 工作面概況

同煤集團云岡礦開采的8#層404盤區8415工作面，屬薄煤層綜采，煤層開采厚度在1.26～1.78 m，平均厚度1.49 m;工作面走向長度為1 152 m，傾斜長度126 m，面積145 152.4 m2;煤層傾角平均為3°.工作面老頂為12.89 m厚的砂質頁巖與粉、細砂巖互層，直接頂為1.16 m厚的砂質頁巖，直接底為13.89 m厚的粉細砂、細砂巖與砂質頁巖互層。該區域整體呈西高東低趨勢，在2415巷距504－2回361 m處揭露1條落差H=7 m，傾角72°的正斷層。

保證工作面安全高效生產的措施之一是安裝轉載機的全封閉裝置。轉載機全封閉裝置的安裝能夠給現場工作人員提供一個安全可靠的工作環境，8415薄煤層工作面2145巷為起底巷道，隨著工作面的推進，由于煤厚變化以及斷層等因素使得工作面運輸機頭部位置發生高低變化。除此之外，工作面運輸機與轉載機均是不斷移動的，因此，運輸機頭部與轉載機入口間距也在不斷變化。考慮到以上因素，該薄煤層工作面轉載機全封閉裝置的要求較為特殊。

2 設計方案

針對8415薄煤層綜采工作面存在起底巷道，即推進過程中運輸機頭高低及前后均變化的特點，本次設計制造轉載機全封閉裝置，主要是利用槽鋼加工成柵欄，然后利用推移油缸聯動使得該柵欄可以液控工作，較好地完成了對運輸機頭與轉載機入口處的封閉功能，保障了工人的人身安全。

轉載機全封閉裝置圖見圖1.該裝置主要由框架、柵欄、油缸與封閉鐵鏈組成。框架主要材料為槽鋼，柵欄通過橫梁與油缸連接，靠近巷道下幫側利用鐵鏈編織全封閉鐵網，全封閉裝置(圖1)BC處固定于轉載機入口位置，FG處固定于轉載機尾。工作面正常推進過程中，運輸機頭與PQ間距離是隨著轉載機與運輸機不斷移動而不斷變化的。需要推動運輸機時，全封閉上推移油缸伸出，使得該裝置上柵欄處于斜向上拉起(即半封閉)狀態(圖2)，當轉載機移動完成，即運輸機頭與PQ間存在較大間距時，全封閉上推移油缸收回，柵欄處于豎直(即全封閉)狀態(圖1)，起到全封閉的作用。除此之外，該裝置較高，需滿足運輸機頭與其下方板凳兩設備高度之和。

3 現場應用情況

該轉載機全封閉裝置應用于同煤集團云岡礦8#層404盤區8415工作面(圖3)，實現了對工作面轉載機的全封閉，不僅適應了該工作面運輸機頭的高低變化，還實現了對運輸機頭至轉載機入口位置間距不斷變化的區域的全封閉。該裝置利用槽鋼自行設計加工，達到了節約降耗的目的，最主要的是保證了工作人員的人身安全，實現了安全高效生產。

圖1 轉載機全封閉示意圖

圖2 轉載機半封閉示意圖

圖3 轉載機全封閉現場應用情況圖

該裝置在現場應用過程中對運輸機頭與轉載機入口間距離變化適應性較強，但也出現了一些問題，如:1)對運輸機與轉載機的配合移動要求較高，即每推移一次運輸機必須配合推移轉載機，同時需保證在拉移轉載機滑道過程中不會出現轉載機后移的情況，以防移動過程中運輸機頭把全封閉裝置的柵欄或是框架擠壞。2)由于皮帶巷存在超低段，而全封閉裝置較高，故在工作面推進過程中會出現全封閉裝置與頂板緊挨而無法移動的情況，現場通過挑頂或是下降轉載機高度來解決這個問題。除此之外，現場應用過程中還會出現其他的問題影響該裝置的使用，說明該裝置仍有待改進。

4 優缺點分析

1)優點。

a)該裝置高度較高，對薄煤層運輸機頭高低變化的適應性較強。

b)液控的柵欄具有自動伸縮的功能，對運輸機頭與轉載機入口間距離變化的適應性較強。

2)缺點。

a)該裝置安裝于轉載機尾部至入口區域，由于工作面端頭支架與轉載機間距較小，移動端頭支架過程中易發生支架與全封閉裝置碰撞而造成該裝置的損壞。

b)由于柵欄位于運輸機頭與轉載機入口間，若轉載機與運輸機移動不配套，可能會出現運輸機頭頂壞柵欄的情況。

c)由于該裝置主要框架采用的材料為槽鋼，在布置油缸與柵欄側由于重量較大，會出現槽鋼被壓彎的情況。以上幾點均影響了全封閉裝置的正常使用，即影響了工作面的高效安全生產。

該方案對薄煤層工作面轉載機全封閉裝置的設計研究具有一定的借鑒價值，為今后類似工作面開采過程中轉載機全封閉裝置的設計積累了實踐經驗，有較好的應用價值，值得推廣應用。

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