鮑善常
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綜放工作面后部刮板運輸機下滑后的調整方法探討
鮑善常
摘要針對綜放工作面后部刮板運輸機出現竄動,短時間內難以有效調整的難題,以同煤集團金莊煤業8202工作面生產過程中,后部刮板運輸機發生下滑后的調整方法為例,通過對傳統的調整方法進行改進,快速的解決了后部刮板運輸機下滑后的問題。
關鍵詞綜放工作面;后部刮板運輸機;下滑后的調整方法
綜采放頂煤工作面布置前后兩部可彎曲運輸機,工作面生產能力大,運輸任務重,只有工作面運輸機保持正常運轉,生產才能持續進行,否則工作面就會進入停產或半停產狀態。綜放工作面的運輸機發生下滑現象時,會造成刮板運輸機的機頭與轉載機搭接的位置發生明顯變化,如果不加以合理控制就會導致運煤不暢,安全出口小,端頭支護大等一系列不理想結果。
同煤金莊煤業8202工作面,采用單一走向長壁后退式綜合機械化低位放頂煤開采的采煤方法,工作面采用Eickhoff SL-500型采煤機落煤裝煤,配套CAT的PF6/1142型前部刮板運輸、PF6/1342型后部刮板運輸機和PF6/1542型轉載機運煤。鄭州煤機ZF15000/ 27.5/42型低位放頂煤支架支護頂煤、頂板,采高為3.9 m,放煤厚度平均11.4 m,采放比約為1:2.92。其生產工藝為:采煤機斜切進刀→割煤→移架→推前溜→放頂煤→拉后溜,此為一個正規循環,照此往復不斷割煤。
8202工作面是金莊煤業北二盤區的第二個工作面,隨著工作面向前推進,當開采到采位300 m時,受地質構造的影響,運輸巷2202巷比回風巷5202巷平均高出18 m,煤層傾角隨著達到13°。雖然采用了工作面調斜、單向拉后溜、支架調整等方法[1],但后部刮板運輸機在自身重力的影響下向運煤反方向移動,導致了后部刮運輸機機頭與轉載機搭接的位置發生變動,即后部刮板運輸機出現下滑,從而改變了運輸機與轉載機合理的搭接關系,在機頭形成堆煤現象,特別是后部刮板運輸機機頭離開轉載機距離,最大達到1.5 m,造成后部刮板運輸機將轉載機推至皮帶運輸巷外幫煤壁,運輸機拉回煤。綜放工作面不能正常放煤,嚴重影響產量和工作面推進的速度,導致8202工作面不能正常生產,甚至達到了半停產狀態。
(1)造成工作面上下端頭安全出口寬度不夠,工作面一幫須擴幫才能保證安全出口暢通;
(2)后部刮板運輸機下滑后,其與轉載機搭接過少甚至脫節,影響轉載機運輸。后部刮板運輸機機頭堆煤,導致其底槽拉回煤,增加設備運行阻力,嚴重影響后部刮板運輸機的正常運轉;
(3)由于后部刮板運輸機發生下滑,導致拉后部刮板運輸機鏈變斜,加上支架尾端的作用,造成后部刮板運輸機無法拖移到位,支架無法正常移動到位,不能正常支護頂板。后部刮板運輸機下滑帶動支架向下移動,導致上端頭空頂面積加大,支護密度減小,很容易造成冒頂事故和支架擠架、垛架、倒架的后果。
3.1地質因素的影響
8202工作面采位300 m時,運輸運回兩巷高度落差為18 m,工作面平均傾角13°。因此支架和運輸機會在沿斜面方向會產生一個向下的分力[2]。由于支架、運輸機自身重量較大,下滑分力會隨著傾角增大而增大,再加上后部刮板運輸機和支架的連接是采用鏈連接,是軟連接,后部運輸機就更不容易控制。
3.2受前部運輸機和支架的影響
采煤機不斷地割煤,前部運輸機會被依次的推向采煤壁。這種往復循環過程中,前溜會相對于工作面發生相對滑動,這種相對滑動主要通過運輸機來回彎曲體現,支架推移桿會發生一定量的左或右偏移,這種偏移會對前部運輸機產生作用分力。如果這個力控制不好,會使前部運輸機發生上竄,導致支架調向,后部運輸機就會隨著下滑。
3.3采煤過程中操作工藝不規范的影響
由于后部運輸機和支架的連接方式是軟鏈接,安設在支架底座前端左右側。在工作面回拉后部刮板運輸機時,由于采煤過程中操作工藝不規范,支架上方空頂或初撐力不足,收后部刮板運輸機的反作用力會使支架發生調斜,支架將旋轉一定量,從而導致后部運輸機發生下滑。
(1)調斜工作面也叫大調工作面或者將工作面調成偽斜工作面的方法。根據實際情況采用機頭長,多進機頭;機尾長,多進機尾的辦法。當工作面尾超前頭距離過多時,將造成運輸機上竄;當工作面尾超前頭距離不足或尾滯后頭時,將造成運輸機下滑。在調刀過程中一定注意工作面的直線,煤機一定跑整刀。但是在調的過程中注意尾超前的尺寸,應根據工作面具體情況定這個距離。根據8202工作面的實際情況,采用多進尾的方法調斜工作面,尾比頭多進最大12 m。
(2)采用小調工作面也就是多進尾,使工作面形成“肚”的方法。但是這樣容易導致擠架事故的發生,所以必須班班觀察支架的狀態,發現情況立刻把“肚”減了,使工作面成為直線。
(3)調支架的方向,使支架的推移桿與后部刮板運輸機竄動的方向成銳角,并采用單向拉后部刮板運輸機的方法,此方法一定要注意撥架。
(4)改變采煤工藝,變雙向割煤為單向割煤,采煤機向尾部割煤、移架,不拉后部刮板運輸機;向頭采煤機跑空刀、從尾拉后部刮板運輸機。使后部刮板運輸機每循環都自尾逐架向上端頭推移,一般改變采煤工藝的方法與調斜方式一并使用效果更好。
上述傳統方法都是通過改變前部運輸機和支架的上竄,進而帶動后部刮板運輸機的上竄。由于8202綜放工作面的實際地質條件復雜、設備多而重,單架支架達到43 t,工作面長,煤層傾角大等因素。再加上后運輸機下滑太嚴重,后部刮板運輸機最大時離開轉載機達到1.5 m,雖然采取上述措施,但效果不太明顯。
經過對工作面推進過程的研究,發現通過前部刮板運輸機和支架的上竄帶動后部刮板運輸機的上竄,調整周期長,效果不明顯。最終采用調換拉后部刮板運輸機鏈在后部運輸機溜槽上的位置實現其上竄。具體方法:拉后部刮板運輸機鏈實際位置,如圖1所示,從5號架開始,將每架拉后部刮板運輸機鏈,從原來對應的后部刮板運輸機溜槽位置往后移一節槽,如圖2所示。每個工作循環采用從尾部開始單向拉后溜,多組架同時拉的方法。采取這種方法后,金莊煤業8202工作面前進一刀煤的距離(0.8 m),后部運輸機就上竄0.2 m。一個生產原班下來,后部運輸機機頭基本和轉載機搭接,后部運輸機就能夠正常放煤出煤。根據金莊煤業8202工作面的實際操作,這個方法效果很好。

圖1后部刮板運輸機鏈正常的連接圖
采用調換拉后部刮板運輸機鏈在后部刮板運輸機溜槽的位置的方法優點是速度快、周期短。采用傳統的方法需要的周期長,效果不太明顯,只適合微調。當后部運輸機下竄嚴重時,傳統方法就達不到效果。但采用改進后的方法,調整速度很快,而且效果明顯。

圖2調換拉后部刮板運輸機鏈后的連接圖
綜放工作面后部刮板運輸機下滑現象,直接影響正常的安全生產,采用傳統的調整方法防止其下滑顯得力不從心了;經過在現場不斷地摸索、探討,改進了調整方法即采用調換拉后部刮板運輸機鏈在后部運輸機溜槽上的位置,快速有效地解決了問題,值得在各類似綜放工作面推廣。
參考文獻
[1]曹懷軒,史之印,蔡先鋒等.綜放工作面刮板運輸機“上竄下滑”控制[J].山東工業技術,2013(5):65-66.
[2]史守忠,王文忠,林萬國.大傾角綜放工作面運輸機上竄下滑控制技術[J].科技信息,科學教研,2008(24):25-26.
鮑善常,男,1988年2月出生,太原科技大學機械設計制造及自動化專業畢業,現在金莊煤業有限責任公司機電部工作,助理工程師。
Discussion on the Adjustment Method of Rear Scraper Conveyor after Sliding in Fully Mechanized Working Face
Bao Shanchang
Abstract:Fully mechanized working face is a mining form of more than ten million tons of coal production of mine,the normal operation of scraper conveyor is the foundation to ensure production of fully mechanized working face. Once the large equipments appear movement,it is difficult to adjust effectively in a short time. This paper introduces the ad?justment method of the rear scraper conveyor after sliding in the process of 8202 working face production of Jinzhuang Coal Company of Datong Coal Mine Group. Through discussing on the traditional adjustment method and the improved method,the sliding problem of the rear scraper conveyor is solved.
Keywords:fully mechanized working face;rear scraper conveyor;adjustment method after sliding
收稿日期:2015-10-25
作者簡介
中圖分類號TD528+.3
文獻標識碼B
文章編號1000-4866(2016)02-0032-03