綜放工作面架間溜煤裝置的研制與應用

王廣帥

（山西同煤集團臨汾宏大公司，山西 臨汾 041000）

1 概述

工作面的浮煤主要存在于支架間、支架前和電纜槽中，其中支架前和電纜槽中的浮煤占人工清掃的90%左右[1-3]。工作面浮煤的多少主要由兩個因素決定：一是頂板穩定情況。當頂板穩定時，在移架過程中產生的浮煤較少；當頂板破碎時，尤其是在放頂煤開采中，支架上方的頂煤，在支架反復支撐的作用下變得很破碎，會隨移架過程大量涌入工作面。給清煤工帶來不便。二是支架結構。液壓支架的頂梁兩側各有一個側護板，來保證液壓支架緊緊的挨在一起防止頂煤落入支架間，但是在實際生產過程中為了使支架向前移出，首先要把支架下降100 mm左右的高度，使其與頂板脫離，然后再靠推移千斤頂把支架拉出，最后在升緊，整個過程平均需要1 min左右。在整個移架過程中，頂煤或或活矸就會從側護板的縫隙中像下雨一樣落入支架間和電纜槽中。

為了不影響下次移架，保證工作面的一平三直兩暢通，對于支架間和電纜槽中的浮煤，目前都是靠清煤工拿鐵釬攉到前部刮板輸送機中。加上工作面煤塵又大，當煤量較大時，給工人在清煤中帶來很多不便。李慧嶺，馬和魚等針對這種情況研制了《礦用綜采工作面架間擋塵裝置》[4]，但對支架前和電纜槽內的浮煤并不能清掃。為了減輕工人的勞動強度，通過在實際工作中觀察液壓支架的結構和移架過程，研制出了一種架間擋煤板，能自動清理支架前和電纜槽中的浮煤。

2 擋煤板的結構和工作原理

2.1 液壓支架的結構

液壓支架在綜放工作面的使用，大大提高了頂板的控制效果。為了防止液壓支架產生壓架、垛架，以及能在生產過程中進行擺架，液壓支架在工作面中安裝時都有一定的間距，一般在150 mm左右，支架頂部靠兩側的側護板緊緊地挨在一起[5]。

由于人為操作、工作面地質條件等原因。刮板輸送機常常會上竄或下滑，對于這種情況，有時需要通過擺架進行調整。為了方便擺架，液壓支架的側護板一般只有一側有效（統一朝向機頭或機尾一側），見圖1。這就給自動溜煤裝置的設計帶來了有利條件。

圖1 側護板結構

2.2 溜煤板的結構

該礦工作面采高為3.1 m，采用放頂煤回采工藝。且煤層較軟，頂板較破碎。工作面清煤的工作量很大。現場的實際生產條件為：工作面頂板至前梁千斤頂底端的距離是550 mm，工作面底板至電纜槽頂端的高度是1100 mm，工人站在電纜槽和液壓支架間進行清煤。

溜煤板主要由兩部分組成，一個是支撐桿、一個是溜煤板，見圖2。

圖2 溜煤板結構

支撐桿通過支架前柱串桿銷和前梁的吊裝圈的位置固定在支架上，并且在支撐桿的下端焊接一個掛鉤；在支撐桿的中部焊接一個橫桿。考慮到液壓支架側護板的結構，把支撐桿連接到側護板不起作用的一側，即側護板緊貼著支架頂梁的一側。這樣就可避免液壓支架間距變化帶來的麻煩，保證每次架間浮煤都能落到溜煤板上。

溜煤板主要由一塊鐵板和長桿組成，在溜煤板的前段焊接兩個螺帽，將支撐桿上的橫桿插到螺帽中，可以使得溜煤板上下轉動；為了方便溜煤板的上下轉動，在溜煤板的前方焊接一個長桿，并在長桿的末端焊接一條小鏈，人員可以站在支架間來實現溜煤板的升起和下降。

2.3 溜煤板的工作原理

溜煤板的正常狀態就是移架時的位置，考慮到煤炭在光滑鐵板上最小的自溜角度為15°。為了方便行人在此通過，把擋煤板的懸掛角度設計成35°左右。當移架時，架間掉下的煤、桿就會通過溜煤板自流到前溜內，當移架結束后，工人師傅通過長桿前面的小鏈可以輕松的將溜煤板拉起掛到支撐桿的掛鉤上，防止采煤機運行時將采煤機碰壞。

為了驗證其應用效果。選擇工作面頂板破碎處的地方，在3組支架上依次掛上檔煤板。連續觀察了3個割煤循環，發現移架時，支架間的煤95%都落到了檔煤板上，應用效果良好。

3 結語

本文通過研究液壓支架的結構及其移架過程，找到了架間浮煤的形成原因，并提出了一種架間溜煤裝置。其結構簡單，操作方便、成本低，應用效果好。當工作面采高大于3.0 m以上時，安裝此設備可以大大降低清煤工的勞動強度，提高工作效率。希望該項技術能得到進一步的推廣和應用。