探討煤礦充填開采工作面充填刮板輸送機技術

王龍

摘 要：上世紀中期我國被稱為是貧油國，煤礦資源、石油資源的儲備較少，但是慢慢的越來越多的煤礦資源被發現，中國的采煤技術也越來越先進，逐漸的與世界上的其他發達國家的采煤技術相看齊。而充填開采技術就是這樣的一個良好的采煤技術，該技術最為關鍵的就是充填刮板運輸機設備，通過這樣的機器設備將地面的填充物質運送到煤礦開采的后方，對已經開采的煤礦地區進行填補，但是各種填充材料的廣泛使用，所需要的充填設備也是不同的，這也就是充填刮板運輸機的關鍵技術所在。

關鍵詞：煤礦填充開采；工作面充填；刮板運輸機

前言：在數十年前我們經常會聽到世界上的煤礦開采發生塌方，造成嚴重的后果和影響，這就是沒有注重對煤礦開采地的支護，充填刮板運輸機能夠為開采中的礦藏資源提供大量的填充物，能夠極大的保障施工地的安全問題，而充填刮板運輸機是技術要求較高的設備，需要有專業的人員進行安裝、調試及操作，在多種惡劣的環境之中都要能夠維持良好的運作。

1、充填刮板輸送機的原理和優缺點分析

1、1煤礦充填開采的充填刮板輸送機的技術原理

世界上的所有工業設備基本上都是在第二次工業革命中期逐漸成熟的，由傳統的燃料供應到電力供應的改進，使得工業設備中最不能少的就是一個中心電力推動的動力核心。充填刮板運輸機最為基礎的也就是中心的動力系統，顧名思義運輸機就是要運送物質的機器，需要有一個運輸板，但是由于這一設備工作的需要，運輸板的結構需要有一定的改進，通常是在傳統的運輸板上加入垂直的豎板，這樣在進行大角度斜面運輸或者垂直運輸時能夠保證所運送的填充物質不會掉落。充填的工作流程是一體化的，需要與其他的設備相互配合使用，能夠大大提高工作的效率，基本上是前方有采煤機器進行開采，在開采后的位置及時的進行物料填充，填充采煤之后的空缺，提高施工的安全性。進行填充的原料也是多種多樣，多數是用矸石，這種石料是在采煤的時候挖掘出來的，原料的獲取比較簡單，省去了異地運輸的過程。中間的開天窗中部槽全部通過吊掛裝置懸掛于充填液壓支架的后頂梁下，兩端的機頭部和機尾部則分別座于上、下順槽的升降平臺上，機尾部與矸石轉載機接合，作為矸石的來料端

1、2充填刮板輸送機技術的優缺點分析

在煤礦開采區，最為恐怖的就是發生塌方事故，將會對現場的人造成嚴重傷害，為開采企業帶來不可估量的后果，而充填刮板運輸機能夠將地方按照一定比例調配好的填充物運輸到開采井下，對開采空間形成一定的支撐作用，大大的提高工作施工的安全性，幫助改善施工內部的原料消耗，并且也為維護開采巷道提供了可行性，重點是緩解了因為開采煤礦資源而造成的地面下沉現象，并為地面的農牧和建筑物營造一個較為安全的生活環境。運用矸石填充方法，能夠利用好煤礦開采時所形成的石料，填充的效果比較好，并且技術的操作難度不大，是一個系統化的過程，但是其不好的地方就是矸石從其產生的巖巷或半煤巖巷到采空區所運輸的距離較長，并且進行矸石填充的時候所需要的填充原料較多，需要當地由大量的矸石儲備，還要求儲備區的矸石是有一定的傾斜角度的。還有一種膏體或者特殊水材料填充的技術，填充效果較好，但是充填工藝復雜，所需設備較多，而且膏體漿液在井下的輸送線路較長，對充填泵的要求較高，膏體漿液易堵塞輸送管路。前期投入較大，不利于礦井資金的運轉。

2充填刮板輸送機技術分析

2、1液壓填充支架的壓力感應控制系統及模式

整個充填刮板運輸機的最為核心的部分就是運輸機的一系列感應系統，它主要是對運輸過程中的原料的量進行把控，對填充后的推壓力度進行把控，以及推壓的角度。在填充原料進入到這一系統中后，填充板中的落料孔就會打開，并且根據下部的原料多少自動下料，并且感應高度，推算出落料的延遲性更為準確的進行把控。后部的液壓感應系統主要是為了感應進行推壓時的壓力指數，這將會直接影響到填充的效果，如果壓實的力度不夠，還是會出現塌方或者地面下沉現象，必須要對周圍的地質信息進行收集，并且在壓實的過程中根據周圍的地質情況控制壓力系數，爭取做到其壓實的程度與原地質情況一致。在自動充填模式下，支架控制器等待主控制器的命令，當收到主控制器的充填命令時，支架控制器根據內部存儲的充填控制程序和動作參數，自動控制充填液壓支架完成充填任務，并實時將充填狀態反饋給主控制器。在后梁下方安裝落料高度檢測傳感器，用來檢測下落固體充填物料堆積的高度，依據該值來判斷充填物料下落是否達到要求，并進行相應的控制動作。

2、2安全技術分析及支架后端自動填充技術

進行充填刮板運輸機的應用主要就是為了提高整個施工系統的安全性，所一定要保障充填刮板運輸機自身的技術安全性，不能在運輸機工作的時候造成對巷道、對施工人員的傷害。首先是要對該設備工作的流程進行系統化管理，將每一個施工流程都寫到設備的控制程序內部，并且定期的對設備進行維護，提高設備的安全性，大部分的操作控制都是自動化的，應用各種感應系統和攝像頭的安裝，提供一個全面的可視化的流程，并且需要配備一定的技術人員對工作過程進行監督，特別是堆料的結構，有可能會因為施工地的光線問題，電腦的識別出現差錯，所監督人員需要對填充部分的施工重點掌控，還要避免運輸帶的仰角過大，造成碰撞，要有一個角度的控制結構，對最大角度輸入之后能夠防止意外發生。在后方采煤機支架完成自動移架后，巷道主控系統根據設定條件判斷是否具備成組自動充填的條件，若滿足條件，巷道主控系統向相應的充填液壓支架控制器發送充填指令，依次控制充填支架完成充填任務。

2、3充填刮板輸送機巷道主控制系統

熟悉電腦的人都知道，電腦內部有一個控制中心，也就是通常所說的主板，這一結構主要是對設備的各個零件進行協調，幫助整體更好的運行，是電腦的核心。而在充填刮板運輸機設備中也存在這樣一個主板，也就是其技術控制的中心，巷道主控系統，各種傳感器的數據信息都會傳送到這一結構中，并且各個監控反饋也會把相關的資料輸送到這里，在對所收集的信息分析之后，發出下一步的指令，并且監控各個系統的正常運行，在出現一些異常現象之后及時的反饋給主控人員。巷道監控中心主要由主控計算機、視頻監視器、操作臺、交換機等設備組成。巷道主控系統是整個結構的核心，需要的定期的進行維護和檢查，確保工作的正常進行。設備自動處理根據施工地的環境情況適當的安排推壓系統的參數，形成一套自動化的設備群，只由技術人員進行常規性核查。當所有充填任務結束后，巷道主控系統依次控制井下帶式輸送機、轉載機、多孔底卸式刮板輸送機停機。

3、結語

充填刮板運輸機是現今充填法采煤所使用的主要設備，其技術先進性將直接影響到施工現場的運作效率，嚴重的將會威脅到施工現場的安全情況。所以進行這一設備的技術研究和分析是十分必要的，對設備的實際使用過程進行觀察，在一些不足的地方進行技術的改進，以求設備在嚴格的工作環境之下能夠工作更長的時間，減少設備維修和更換的頻率。雖然這一設備的體積較大，但是由于作業實際的需要，該設備的靈活的控制系統也是技術的核心，從多方面提高設備的技術性能和使用性能。

參考文獻：

[1]張吉雄，安百富，巨峰，等.充填采煤固體物料垂直投放顆粒運動規律影響因素研究[J].采礦與安全工程學報，2012，29（3）：312-316.

[2]向光波，黃亮，欒曉慧，等.DZY100/30S型充填帶式轉載機的設計研究[J].煤礦機械，2013，34（2）：146-147.