新田煤礦1904 工作面刮板輸送機漂溜問題及優化技術措施分析

徐明輝

（黔西市能源局，貴州 黔西）

引言

刮板輸送機是煤礦運輸系統的重要組成部分，特別是隨著煤礦開采深度、開采范圍的不斷增加，刮板輸送機在整個運輸系統中使用的數量也在不斷增加，刮板輸送機出現各種類型故障的情況也越來越多，如何更好保障刮板輸送機的運行質效是當前煤礦需要重點研究的問題。特別是隨著地質條件越來越復雜，刮板輸送機工作的環境越來越惡劣，設備出現漂溜的情況越來越多，嚴重影響到刮板輸送機的使用效果和質量。因此，對綜采工作面刮板輸送機漂溜原因及改進技術措施進行分析有著較為重要的意義。

1 工程概況

新田煤礦1904 綜采工作面設計走向長度990 m、傾斜長度141 m，煤層傾角平均為9°，煤層賦存整體較為疏松，煤層結構相對簡單，有夾矸。從勘察情況來看，煤層基本頂為粉砂巖，厚度在6 m 左右，直接頂板為砂質泥巖，厚度在4 m 左右。直接底板為砂質泥巖，厚度在2 m 左右，基層底板是粉砂巖，厚度在6 m 左右。從1904 綜采工作面開采情況來看，工作面設計采用的是一次采全高采煤工藝。

2 1904 綜采工作面刮板運輸機工作情況分析

1904 綜采工作面在回采過程中，由于煤層沿著走向方向整體的起伏坡度超過了8°，在進行回采時，為了提升煤炭資源的采出率，工作面在推進過程中沿著煤層底板進行開采。在工作面下坡開采的過程中，刮板運輸機出現了較為明顯的漂溜問題，圖1 是刮板運輸機結構示意。隨著工作面的不斷向前推進，刮板運輸機出現的漂溜的概率越來越大，漂溜的嚴重性也越來越大，對工作面正常回采產生了非常嚴重的影響，特別是出現了較為明顯的停機問題，每日割煤的數量從原先的三刀煤，降低到了每天的一刀煤，嚴重影響到工作面開采質效[1]。

圖1 刮板運輸機結構示意

3 1904 綜采工作面刮板運輸機出現漂溜的原因分析

從1904 綜采工作面推進情況來看，因為煤層整體賦存不夠穩定，特別是頂板和底板出現了較大的起伏問題，在工作面不斷推進時，刮板運輸機會隨著煤層的變化而不斷出現起伏變化，特別是工作面出現的沿著走向方向的俯采，導致刮板運輸機也出現了俯采的情況。在刮板運輸機傾斜之后，中間凹槽會出現明顯的上翹問題，導致煤墻側的積煤會源源不斷的進入到中間的凹槽中。隨著工作面的不斷推進，由于沒有將積煤及時清理干凈，導致凹槽下方的積煤越來越多，刮板運輸機出現漂溜的概率也越來越大。同時，在工作面俯采時，因為工作面液壓支架的推桿和底座之間的過橋并沒有縫隙，導致推桿不能有效進行調節，導致中間槽長時間處于明顯的受力狀態。圖2 是刮板運輸機中間槽示意。同時，從現場情況來看，工作面煤層底板的巖性整體較軟，再加上工作面生產過程中的用水及各種類型的跑冒滴漏問題，煤層底板在遇水后出現了明顯的泥化問題，在向前推移支架時，底座將長時間處于下陷的工作狀態，導致支架推桿和底座之間的過橋也處于長時間的緊貼狀態，推桿可用的調節空間非常小，隨著工作面的不斷推移，增加了刮板運輸機出現漂溜問題的概率。

圖2 刮板運輸機中間槽示意

4 1904 綜采工作面刮板運輸機漂溜問題處理技術措施

為了保證1904 綜采工作面可以順利進行回采，在初步處理的過程中，采取了一些臨時性技術措施，來應對刮板運輸機出現的漂溜問題。

首先，安排井下工人對刮板運輸機前端和下方存在的積煤進行了清理，時間控制在采煤機完成割煤之后，且在刮板運輸機推移之間，選擇使用人工清理的方式，將刮板運輸機前端和中部槽位置的積煤全部清理干凈。在出現了較為嚴重的漂溜時，技術人員在刮板運輸機前端的積煤朝下方深挖0.6 m，同時控制刮板運輸機的中間槽為強制調平，從工程實踐來看，選擇使用該措施，能夠在一定程度上緩解刮板運輸機的漂溜問題[2]。

其次，在液壓支架底座前端安裝方木，也就是在進行支架的移動時，技術人員在移動支架時，在支架的底座的前端安裝方木，從而將整個支架的底座前端全部墊起來，讓整個支架底座最大限度為水平狀態，這就可以在底座支架和推桿之間形成一定量的調節空間，這就可以在對刮板運輸機中部槽進行移動時，可以更為便利的將中部槽位置有效推平。圖3 是技術人員在液壓支架底座下方墊設方木。

圖3 技術人員在液壓支架底座下方墊設方木

第三，技術人員同時也使用了單體液壓支柱進行輔助幫力。也就是在對刮板輸送機進行推移時，在工作面液壓支架的頂梁和刮板輸送機的前端之間設置單體液壓支柱，主要作用是將刮板輸送機的中部槽有效下壓，嚴防在推移刮板輸送機的過程中出現上翹問題。

在初期應對1904 綜采工作面出現的刮板輸送機漂溜問題時，采取了上述三項措施，雖然在一定程度上緩解了漂溜問題，但是從生產實際來看，刮板輸送機在后期使用的過程中，仍舊反復出現刮板輸送機漂溜問題，因此，必須從根本上，采取針對性的技術措施，嚴防出現刮板輸送機漂溜，更好保證刮板輸送機的工作質效[3]。

結合1904 綜采工作面回采需求，本次重新選擇使用了一套同型號的綜采設備，但是對其中相關的環節進行了全面的改造提升，從而有效地解決了刮板輸送機出現的漂溜問題。本次重點從如下幾個方面進行了改善和提升。

首先，全面改造液壓支架的推桿。從當前井下使用的液壓支架推桿來看，主要可以分為分體式、整體式，如圖4 所示。整體式屬于一體化結構，分體式主要包含有兩個推桿，兩個推桿在進行連接時，選擇使用的是接軸的方式連接。整體式推桿結構相對簡單，技術人員操作也較為方便，在煤層地質條件較為簡單的情況下可以取得較好的效果。對于分體式推桿結構，使用的前后兩個推桿，選擇的是鉸鏈的方式，能夠上下自由擺動，在煤層底板有著較大起伏的情況下，能夠取得較為便捷的調節效果。因此，針對1904 綜采工作面底板變動較大的情況，本次將推桿結構設計調整為分體式結構，讓液壓支架更好適應工作面在推進過程中出現的起伏情況。

圖4 液壓支架推桿結構示意

其次，對過橋尺寸進行改造。對于液壓支架推桿上沿和支架底座的過橋下沿中間有著較大的空隙，這個空隙是推桿能夠上下調整的關鍵空間。圖5 是間隙示意。如果煤層底板整體較為松軟，支架在工作的過程中，底座容易出現下沉的情況，導致空隙的體積越來越小。特別是隨著下陷程度的不斷增加，容易出現被擠死的情況。所以，本次重點對過橋的尺寸進行了針對性優化，在設計環節針對性提升了間隙空間，確保支架底座的結構強度達到標準之后，對底座支架焊接鋼板的厚度從原來的80 mm 提升到90 mm，間隙的空間可以實現明顯的提升，推桿在工作過程中，自由空間相對于先前更大。

圖5 支架推桿和過橋之間的間隙示意

第三，對液壓支架的底座平均比壓進行針對性的降低。因為1904 綜采工作面煤層的底板整體相對偏軟，特別是在遇到水之后容易出現泥化問題。所以降低液壓支架底座的比壓，能夠有效的緩解支架底座出現的下陷問題。從當前支架底座結構來看，主要有兩類：整體式底座、分體式底座。對于分體式底座，推移裝置的位置通常情況下出現積煤的數量較小，因此一般不需要安排專人進行積煤的清理，但是該結構也存在弊端，由于煤層底板和底座之間的接觸面積小，底座的前方承受的比壓相對較大，因此，底座容易出現下陷的問題。對于整體式結構，工作面底板和底座的接觸面積相對較大，底板承受的比壓相對較小，所以，該類底座不容易有鉆底的情況發生。在本次優化控制的過程中，選擇將原來使用的分體式底座優化為整體式底座，同時，也針對性增加了底座的寬度，在對支架底座進行改造之后，底板承受的比壓也明顯下降，支架底座出現下陷的概率也隨之降低，下陷的幅度也隨之增加。

第四，對刮板輸送機結構針對性進行優化。大量工程實踐表明，刮板輸送機出現漂溜問題，也與刮板輸送機鏟煤的角度及推移孔設計不夠科學有著直接的關系。所以，為了更好的防止刮板輸送機出現漂溜的問題，本次對刮板輸送機設備進行了針對性的改造，改造如圖6 所示。具體為：充分考慮1904 綜采工作面的實際地質條件，將鏟煤板的角度從最初的8°提升到了15°，隨著鏟煤板的上翹，刮板輸送機臥底的阻力也隨之下降，裝煤的效果也隨之提升。同時，將推移孔的大小也適當增加，這能夠提升在推移刮板輸送機時，前端承受下切分力，從而有效減少刮板輸送機出現的前端上翹情況。

圖6 刮板輸送機推移孔和鏟煤板示意

通過本次對刮板輸送機結構、支架的推桿及底座進行針對性的改造提升后，經過一年多的使用，得到在采取了上述措施之后，刮板輸送機出現漂溜的情況幾乎杜絕，工作面的工作效率相對于先前有了明顯的提升，推進的速度及工作面的安全程度相對于先前有了本質的改變。

結束語

綜上分析，本文將新田煤礦1904 綜采工作面出現的刮板輸送機漂溜問題作為分析對象，分析得到了導致刮板輸送機出現漂溜的原因，并結合1904 綜采工作面實際情況，采取了臨時性和永久性的防止刮板輸送機出現漂溜的措施，從整體的改造提升情況來看，刮板輸送機運行的穩定性明顯增加。因此，這就需要煤礦充分認識到做好刮板輸送機防止漂溜問題的重要性，需要從工作面的實際地質情況、設備型號情況等出發，采取針對性的改造和提升措施，能夠從根本上解決刮板輸送機漂溜問題，更好保障工作面開采的安全性和穩定性。