大傾角綜放工作面刮板機上竄下滑的原因及對策

康向南++季新芳

摘要： 根據棗泉煤礦110204大傾角綜放工作面，分析刮板機上竄下滑的原因，以及對于刮板機上竄下滑的判斷和對工作面的影響。通過工作面現場采用的方法、措施來淺析大傾角工作面刮板機上竄下滑的控制方法。

Abstract： According to 110204 high inclination-angle fully mechanized top coal caving face， this paper analyzes the causes of chevying above and slipping below and the judgment of chevying above and slipping below of scraper machine and the influence on the working face. Through the method adopted in the working face， the control methods of chevying above and slipping below of scraper machine on the high inclination-angle caving face are analyzed.

關鍵詞： 大傾角；刮板機；控制；上竄下滑

Key words： high inclination-angle；scraper machine；control；chevying above and slipping below

中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）12-0144-03

0 引言

設備的高效利用是綜放工作面達到高產的首要因素。對大傾角工作面來說有一個無法預計的控制量那就是溜子上竄下滑的問題，同時這也是刮板輸送機最常見的問題之一，也是工作面正常生產的最大阻礙。這是兩者設備管理的共同難點。這一問題能否得到妥善解決關系到生產的順利進行以及生產的效率。下面以棗泉煤礦110204大傾角綜放工作面為例，探討刮板輸送機上竄下滑的原因及應對措施。

1 開采基礎的技術條件

110204綜放工作面走向長度2730m，傾斜長度236m，平均傾角27.5°，最大傾角達30.1°。工作面回采煤層厚度變化范圍在0～8.9m之間，平均厚度8.1m。工作面直接底為粉砂巖。

2 工作面設備配套

工作面采用上海天地采煤機廠MG450/1020-QWD型采煤機。選取掩護式液壓支架來支護工作面的頂板，共有135臺支架，其中7臺ZFP8800/20/36排頭支架，2臺ZFG8600/18/35過渡支架，1組ZT20000/21/38端頭支架，工作面105臺ZF8600/18/35基本架，22臺ZF10000/18/35基本架。使用SGZ960/1400刮板輸送機兩套，刮板輸送機水平彎曲度±1°，垂直彎曲度±2°。

3 具體原因剖析

3.1 工作面傾角大導致刮板輸送機因重力下滑

當煤層傾角過大時，由于刮板輸送機自身重量原因造成刮板輸送機下滑，而且在推移時受到多種作用力的影響。從傾斜方向上看，當支架與工作面傾斜方向一致時產生的作用力與其自身的重力分力無法平衡抵消時就會出現刮板輸送機的下滑現象[1]，與之相反便會出現上竄現象。110204工作面由于工面傾向坡度平均在27°，運煤沿坡度向下運輸，工作面多數情況會出現刮板機下滑。

取單節刮板機槽體作為研究對象分析，如圖1， 刮板輸送機在重力G的分力F1的作用下產生下滑。

按照工作面27°傾角進行計算：

F1=Sin27°*G=0.454G

F3=Cos27°*G=0.891G

F2摩擦力=Cos11.5°*G*μ=0.891G*μ

當刮板機靜止時：F2≥F1

滿足此條件的最大靜摩擦力為μ≥0.509

對于一般工作面刮板機槽體與煤層底板的摩擦系數為0.3-0.5之間。所以大傾角工作面在靜止推溜過程中刮板機存在下滑的隱患。刮板輸送機在重力G的分力F1的作用下產生下滑，導致支架的推移桿與刮板輸送機的鏈接桿偏移垂直方向。生產過程中由于下滑支架推移桿的偏移更加嚴重，從而加劇刮板輸送機的下滑。

從推進速度來講當工作面下端頭大于上端頭時，液壓支架便會產生一個向上的推移分力，而角度逐步增大時這個推移分力也會隨之增大，當它大于刮板輸送機的下滑力時就會出現上竄。

3.2 現場管理不到位

①由于支架工不正規操作支架，在拉架過程中不使用底調千斤頂及側護千斤頂調整支架間隙，導致工作面支架整體下滑、架間隙擠死，從而帶動刮板輸送機下滑。

②支架工在操作支架時不注意調整支架的支設角度，導致支架尾梁上擺或下甩。這就很容易在推溜時產生間接的推力或拉力，導致上竄下滑現象的出現。

3.3 工作面的偽斜的不合理選取

生產后將工作面機頭進尺超前機尾對下滑可起到很好的控制。但是如果選取不合適容易產生上竄的問題，所以如何選取合理的工作面偽斜是十分重要的一步。一旦上竄問題過重時可將機尾超前機頭推進。實際上這種方法極不易控制，所以很少被采用。

3.4 當工作面不直時會導致支架推移箱與刮板機的夾角發生變化，如圖2所示，進而導致刮板機的原有平衡被打破。工作面的底板起伏不定也會導致上竄下滑。

4 基礎判斷

4.1 巷道中線控制法

巷道中線的標注，從導線點標定出巷道的一個中點，然后在中點支設儀器，后視導線點撥中線和導線的夾角便標注好了。

4.2 液壓支架觀察法

液壓支架在工作過程中，具有升、降、推、移四個基本動作。這四個基本動作在不停的進行中很容易出現刮板機上竄下滑的現象。

5 極端問題產生的影響

①安全出口的寬度達不到指定的目標，埋下了極大的安全隱患；嚴重阻礙了生產的進程。

②上竄時刮板輸送機承受過度的壓力，運轉呈現負狀態，對設備自身來講是極大的損害。

③下滑極易使人行道阻塞，阻礙生產進行。

④頂板受到極大的磨損，加快使用壽命，同時容易造成液壓支架的故障。

⑤工作面上下口三角煤割不透，需要每刀進行爆破處理。嚴重影響工作面連續推進和工時利用。

6 刮板機上竄下滑預防和控制

6.1 刮板輸送機上竄下滑的預防

①保證工作面的工程質量，采煤機司機在割煤時必須要保證工作面的平整度，不能出現較大落差，及時沿風機兩巷的走勢，及時探設底煤厚度，根據底煤情況調整工作面平整度。

②支架工要注意規范操作步驟。準確無誤地操作儀器各個部分，保證尾梁不出現上擺或下甩現象，保證支架架間隙均勻，支架初撐力合格。

③在生產過程中及時觀察刮板機頭與轉載機的搭接情況，發現有上竄下滑趨勢時及時采取措施調整。

6.2 刮板輸送機上竄下滑的控制

6.2.1 工作面偽斜合理化控制

①工作面偽協的合適度是解決問題的方法之一。根據對現場工作面調查可知，工作面偽斜在26m左右浮動，當工作面偽斜達到31m時出現刮板機上竄現象。

②當工作面刮板機下滑時，或有下滑趨勢時采用磨采機頭方法。就是機尾不動機頭推進，采煤機走正刀。當下滑較為嚴重時可采用磨小刀方法。

③抹刀的優、缺點。

優點：能快速有效的控制刮板輸送機上竄下滑。

缺點：1）造成支架滑動而擠架；2）機頭或機尾工作面直線難以保證，造成工作面工程質量下滑；3）抹采偽斜時要保證工作面直線必須采煤機返機時帶刀，會造成采煤機返機負荷增加，返機時采煤機上部片幫增多，返機困難，增加返機時間，影響生產。

6.2.2 調整順序

①人為操作的不當或是順序性問題容易產生上竄量或下滑量。下滑時可以先拉架再推移。而當處在上竄的情況時則應該先推移。對于現場工作面在刮板機正常狀態下一般采用由機頭至機尾方向推移刮板機，來克服刮板機自重沿坡度下滑。

②調整推移刮板機順序此方法的優點：

1）當支架間隙出現細微的偏差時，可以向著相反的方向作用就可以恢復到正常位置。

2）這種控制方法，操作簡易，從某種程度上講也減少了生產過程中的浪費，而且這種方法由于其可控易控易掌握的特點，得到了業界的一致好評。

6.2.3 通過支架定位調整上竄下滑

①液壓支架與輸送機之間存在著一種唇亡齒寒的密切關系。因此，如果對液壓支架的控制達到合理的程度就會起到解決上竄下滑問題的關鍵作用。而在實際的生產活動中，通過對液壓支架及時調控，使得兩者處于始終保持垂直狀態，形成一種動態平衡的局面。

②正確使用底調千斤、側護千斤，調整液壓支架尾梁方向。尾梁方向調整后支架在推移時能有效的控制刮板輸送機的上竄下滑。

調整尾梁方向的具體方法如下：

1）利用各種不同的千斤頂解決下滑問題時，要先調整間隙支架，將下方支架恢復到正常位置之后，底調千斤、頂梁側護千斤打出，調整上部支架尾梁向下擺。支架尾梁向下擺動后支架在推移刮板機時會產生一個向上的分力，有效的控制刮板機的下滑。

2）同樣當出現上竄情況時，也可及時利用千斤頂解決。首先也是先找到出現問題的支架，將上方支架恢復到準確位置，利用千斤頂矯正高度；將下方支架回歸原位，把尾梁側護手把打死，收回頂梁側護千斤，從而使支架尾梁向上擺動。

6.2.4 安設防滑千斤頂

為了有效防止刮板輸送機上竄下滑，防滑千斤的安裝是十分有必要的，必須提到日事日程上。當工作面刮板輸送機出現下滑趨勢時，將防滑千斤頂一頭連接到支架下方刮板機框架上，另一頭與支架底座相連，在推移刮板輸送機前，操作防滑千斤操作手把使防滑千斤頂活塞桿收回并拉緊刮板輸送機，這時防滑千斤頂給刮板輸送機一個向上的牽引力，能有效控制下滑待推溜作業結束后將操作手把消除拉力。若工作面出現上竄現象時，可將防滑千斤一頭連接到上方刮板機框架上，另一頭與支架底座相連，操作同上所述，防滑千斤頂給了刮板輸送機一個向下的拉力，能有效控制其上竄。

7 總結

大傾角工作面刮板機上竄下滑主要受工作面傾角、支架工的正規操作、推移刮板輸送機的順序、工作面的偽斜等幾方面的影響，其次工作面的直線度、平整度也對其上竄下滑有一定的影響。工作面傾角大，刮板輸送機經常出現下滑，在控制、調整過程中因為對于調整度的把握不準可能會導致上竄。在我們日常處理上竄下滑時所帶來的缺點大于其優點，因此，刮板輸送機上竄下滑的防治，要在其萌發之時，就要采取有效措施將它扼殺在搖籃里。所以在對待上竄下滑這個問題時，必須要有防患于未然的意識，同時也要加強日常的維護和管理，保證生產過程的順利進行。

參考文獻：

[1]張能榮.刮板輸送機竄動原因分析與控制[J].山西焦煤科技，2010（7）.

[2]劉世峰，侯勝杰.綜采工作面刮板機上竄下滑控制實踐[J].中州煤炭，2012（02）.

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[4]劉俊松.綜采工作面刮板輸送機防滑及其下滑后的處理措施.

[5]110204綜放工作面采煤作業規程.