綜放工作面支架擋煤裝置設計及應用分析

楊健忠

（大同煤礦集團同生精通興旺煤業有限公司， 山西 大同 037001）

引言

綜放工作面在進行放煤作業時，支架間以及電纜溝等處易形成積煤，且這些積煤通常較難清理。當進行回采期間，若煤層的頂板比較穩定時，只有少量的積煤幾乎不會影響生產。可是若煤層的頂板穩定性較差時，就會擠壓液壓支架，導致其破碎出現在頂板與煤層中；當支架前進時，首先要下降支架，促進支架從頂板中離開，繼而推動其繼續前進，在推進至指定位置時，上升支架到頂板中。在對支架進行下降、前進、上升時，破碎的頂板與煤層就從之間的縫隙內大部分落到電纜溝與支架間，導致大量的積煤不能被刮板運輸機清理，當支架停止時，對積煤的清理要消耗不少的人力，對回采的進程產生影響[1-2]。

所以，為了達到工作面“一凈、兩平、二通暢、三直”要求[3]，使工人作業的強度下降，按照工作面生產時液壓支架前進的構成變化與流程，設計了一種支架擋煤裝置，并展開應用分析。

1 擋煤裝置構成原理

1.1 液壓支架

液壓支架是一種機械設備，其主要作用是對工作面頂板的力進行控制，綜放工作面在進行放煤作業時，可以對頂板進行控制。為了符合生產的條件，把液壓支架安裝到工作面時會留有10～20 cm 的縫隙在相鄰支架間，并把支架頂梁的尾部的側護板與側護板緊挨，其和煤層頂板密切接觸，并和頂板、底板呈90°，高度的差值要低于1/3 的側護板高度[4]。

當工作面正在放煤作業時，會有重力與拉力作用于刮板輸送機，由于其不平衡的作用力，就會使刮板輸送機出現位移，其位移的方向就是工作面的兩側方向，出現“上竄下滑”，當有位移情況出現在刮板輸送機不僅會堵塞工作面的兩側，而且導致了安全隱患的產生。當“上竄下滑”現象出現在刮板輸送機中，刮板輸送機所在位置可以通過調整擺架液壓支架來完成。液壓支架現象擺架時，頂梁的一面側護板不能采用，圖1 即為側護板結構圖。

圖1 側護板結構圖

1.2 擋煤裝置的構成

擋煤板與支撐桿構成了擋煤裝置的結構，圖2即為擋煤裝置的構成圖。安裝支撐桿的位置是支架前的立柱與梁的對應的串桿銷與吊裝圈的中間，并固定于支架。把1 根橫桿與1 個掛鉤分別加焊到支撐桿的中央與下端；由于把液壓支架進行擺架時，就會使頂梁的一面側護板不能采用，所以這個位置能夠用支撐桿進行連接。鐵板構成了擋煤板的主體，把2 個鐵環加焊到鐵板的前面一端處，橫桿存在于支撐桿上，鐵環把鐵板套在了橫桿，能夠讓鐵板以橫桿接觸點為圓心做上下的圓周運動。更能有助于擋煤板發揮作用，鐵鏈與鐵板分別加焊在長桿的前斷與尾部，當操作工人要采用擋煤板，那么把鐵鏈進行拉扯，使擋煤板下降或升起就可以實現。

圖2 擋煤裝置結構

1.3 擋煤裝置的運行流程

當液壓支架前進時擋煤裝置就會開始工作，擋煤板經過鐵鏈被操作人員降落下來，然后存在于煤層頂板中的支架上端從煤層頂板中脫離出來，導致大量的碎矸石與破裂的煤層降落，擋煤板會對其進行阻擋，并沿著擋煤板流到前溜槽內，直至液壓支架前進到指定位置，然后擋煤板會經過鐵鏈被操作人員升起來一直升到有掛鉤加焊在支撐桿的位置，并進行固定，在生產期間能夠預防采煤機所受到的破壞。

溜煤板進行移架時，要注意不粗糙鐵板上的煤炭的自流角度最小為15°，在設計懸掛擋煤板的角度時，為了方便人員經過設計為35°左右[5-6]。在移架溜煤板時，會有桿、煤等從架間落下來，然后沿著溜煤板全部流至前溜中，在完成移架之后，溜煤板會被采煤工使用長桿中的小鏈拉起來，并把其懸掛至支撐桿加焊的掛鉤中，能夠阻止采煤機在正常運轉時給采煤機所帶來的損壞。

2 應用效果分析

同生精通興旺煤業某綜采放頂煤的工作面的采高是3.1 m，工作面煤層頂板比較破碎，安裝液壓支架結束后，要把擋煤裝置安裝在多組支架中，要注意有利于行人通過和不粗糙的鐵板上的煤炭的自流角度，把安裝擋煤板的角度設計成30°～35°。全部設備完成安裝后，在測試支架的擋煤板的安裝位置，當液壓支架前進時，架間的碎桿與落煤絕大部分均能沿著擋煤裝置流至溜槽中，進行多個循環測試，可以看出積煤在電纜溝、支架間中的量下降程度很大，具有良好的應用成效。

3 結語

易操作、低成本、結構簡單是該擋煤裝置的特點，并在實際使用時就證明了其成效。積煤狀況可以在本擋煤裝置用于工作面采高大于3 m 時得到大幅度改善，可有效節約工作面人力資源，減輕工人作業強度，提高采煤效益。