大傾角綜放工作面刮板機(jī)上竄下滑的原因及對策

康向南++季新芳

摘要： 根據(jù)棗泉煤礦110204大傾角綜放工作面，分析刮板機(jī)上竄下滑的原因，以及對于刮板機(jī)上竄下滑的判斷和對工作面的影響。通過工作面現(xiàn)場采用的方法、措施來淺析大傾角工作面刮板機(jī)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(guān)鍵詞： 大傾角；刮板機(jī)；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(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）12-0144-03

0 引言

設(shè)備的高效利用是綜放工作面達(dá)到高產(chǎn)的首要因素。對大傾角工作面來說有一個(gè)無法預(yù)計(jì)的控制量那就是溜子上竄下滑的問題，同時(shí)這也是刮板輸送機(jī)最常見的問題之一，也是工作面正常生產(chǎn)的最大阻礙。這是兩者設(shè)備管理的共同難點(diǎn)。這一問題能否得到妥善解決關(guān)系到生產(chǎn)的順利進(jìn)行以及生產(chǎn)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(jī)上竄下滑的原因及應(yīng)對措施。

1 開采基礎(chǔ)的技術(shù)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(dá)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(shè)備配套

工作面采用上海天地采煤機(jī)廠MG450/1020-QWD型采煤機(jī)。選取掩護(hù)式液壓支架來支護(hù)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(jī)兩套，刮板輸送機(jī)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(dǎo)致刮板輸送機(jī)因重力下滑

當(dāng)煤層傾角過大時(shí)，由于刮板輸送機(jī)自身重量原因造成刮板輸送機(jī)下滑，而且在推移時(shí)受到多種作用力的影響。從傾斜方向上看，當(dāng)支架與工作面傾斜方向一致時(shí)產(chǎn)生的作用力與其自身的重力分力無法平衡抵消時(shí)就會出現(xiàn)刮板輸送機(jī)的下滑現(xiàn)象[1]，與之相反便會出現(xiàn)上竄現(xiàn)象。110204工作面由于工面傾向坡度平均在27°，運(yùn)煤沿坡度向下運(yùn)輸，工作面多數(shù)情況會出現(xiàn)刮板機(jī)下滑。

取單節(jié)刮板機(jī)槽體作為研究對象分析，如圖1， 刮板輸送機(jī)在重力G的分力F1的作用下產(chǎn)生下滑。

按照工作面27°傾角進(jìn)行計(jì)算：

F1=Sin27°*G=0.454G

F3=Cos27°*G=0.891G

F2摩擦力=Cos11.5°*G*μ=0.891G*μ

當(dāng)刮板機(jī)靜止時(shí)：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(jī)槽體與煤層底板的摩擦系數(shù)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(jī)存在下滑的隱患。刮板輸送機(jī)在重力G的分力F1的作用下產(chǎn)生下滑，導(dǎo)致支架的推移桿與刮板輸送機(jī)的鏈接桿偏移垂直方向。生產(chǎn)過程中由于下滑支架推移桿的偏移更加嚴(yán)重，從而加劇刮板輸送機(jī)的下滑。

從推進(jìn)速度來講當(dāng)工作面下端頭大于上端頭時(shí)，液壓支架便會產(chǎn)生一個(gè)向上的推移分力，而角度逐步增大時(shí)這個(gè)推移分力也會隨之增大，當(dāng)它大于刮板輸送機(jī)的下滑力時(shí)就會出現(xiàn)上竄。

3.2 現(xiàn)場管理不到位

①由于支架工不正規(guī)操作支架，在拉架過程中不使用底調(diào)千斤頂及側(cè)護(hù)千斤頂調(diào)整支架間隙，導(dǎo)致工作面支架整體下滑、架間隙擠死，從而帶動刮板輸送機(jī)下滑。

②支架工在操作支架時(shí)不注意調(diào)整支架的支設(shè)角度，導(dǎo)致支架尾梁上擺或下甩。這就很容易在推溜時(shí)產(chǎn)生間接的推力或拉力，導(dǎo)致上竄下滑現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.3 工作面的偽斜的不合理選取

生產(chǎn)后將工作面機(jī)頭進(jìn)尺超前機(jī)尾對下滑可起到很好的控制。但是如果選取不合適容易產(chǎn)生上竄的問題，所以如何選取合理的工作面?zhèn)涡笔鞘种匾囊徊健Ｒ坏┥细Z問題過重時(shí)可將機(jī)尾超前機(jī)頭推進(jìn)。實(shí)際上這種方法極不易控制，所以很少被采用。

3.4 當(dāng)工作面不直時(shí)會導(dǎo)致支架推移箱與刮板機(jī)的夾角發(fā)生變化，如圖2所示，進(jìn)而導(dǎo)致刮板機(jī)的原有平衡被打破。工作面的底板起伏不定也會導(dǎo)致上竄下滑。

4 基礎(chǔ)判斷

4.1 巷道中線控制法

巷道中線的標(biāo)注，從導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)定出巷道的一個(gè)中點(diǎn)，然后在中點(diǎn)支設(shè)儀器，后視導(dǎo)線點(diǎn)撥中線和導(dǎo)線的夾角便標(biāo)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(gè)基本動作。這四個(gè)基本動作在不停的進(jìn)行中很容易出現(xiàn)刮板機(jī)上竄下滑的現(xiàn)象。

5 極端問題產(chǎn)生的影響

①安全出口的寬度達(dá)不到指定的目標(biāo)，埋下了極大的安全隱患；嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)的進(jìn)程。

②上竄時(shí)刮板輸送機(jī)承受過度的壓力，運(yùn)轉(zhuǎn)呈現(xiàn)負(fù)狀態(tài)，對設(shè)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(chǎn)進(jìn)行。

④頂板受到極大的磨損，加快使用壽命，同時(shí)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(jìn)行爆破處理。嚴(yán)重影響工作面連續(xù)推進(jìn)和工時(shí)利用。

6 刮板機(jī)上竄下滑預(yù)防和控制

6.1 刮板輸送機(jī)上竄下滑的預(yù)防

①保證工作面的工程質(zhì)量，采煤機(jī)司機(jī)在割煤時(shí)必須要保證工作面的平整度，不能出現(xiàn)較大落差，及時(shí)沿風(fēng)機(jī)兩巷的走勢，及時(shí)探設(shè)底煤厚度，根據(jù)底煤情況調(diào)整工作面平整度。

②支架工要注意規(guī)范操作步驟。準(zhǔn)確無誤地操作儀器各個(gè)部分，保證尾梁不出現(xiàn)上擺或下甩現(xiàn)象，保證支架架間隙均勻，支架初撐力合格。

③在生產(chǎn)過程中及時(shí)觀察刮板機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接情況，發(fā)現(xiàn)有上竄下滑趨勢時(shí)及時(shí)采取措施調(diào)整。

6.2 刮板輸送機(jī)上竄下滑的控制

6.2.1 工作面?zhèn)涡焙侠砘刂?/p>

①工作面?zhèn)螀f(xié)的合適度是解決問題的方法之一。根據(jù)對現(xiàn)場工作面調(diào)查可知，工作面?zhèn)涡痹?6m左右浮動，當(dāng)工作面?zhèn)涡边_(dá)到31m時(shí)出現(xiàn)刮板機(jī)上竄現(xiàn)象。

②當(dāng)工作面刮板機(jī)下滑時(shí)，或有下滑趨勢時(shí)采用磨采機(jī)頭方法。就是機(jī)尾不動機(jī)頭推進(jìn)，采煤機(jī)走正刀。當(dāng)下滑較為嚴(yán)重時(shí)可采用磨小刀方法。

③抹刀的優(yōu)、缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：能快速有效的控制刮板輸送機(jī)上竄下滑。

缺點(diǎn)：1）造成支架滑動而擠架；2）機(jī)頭或機(jī)尾工作面直線難以保證，造成工作面工程質(zhì)量下滑；3）抹采偽斜時(shí)要保證工作面直線必須采煤機(jī)返機(jī)時(shí)帶刀，會造成采煤機(jī)返機(jī)負(fù)荷增加，返機(jī)時(shí)采煤機(jī)上部片幫增多，返機(jī)困難，增加返機(jī)時(shí)間，影響生產(chǎn)。

6.2.2 調(diào)整順序

①人為操作的不當(dāng)或是順序性問題容易產(chǎn)生上竄量或下滑量。下滑時(shí)可以先拉架再推移。而當(dāng)處在上竄的情況時(shí)則應(yīng)該先推移。對于現(xiàn)場工作面在刮板機(jī)正常狀態(tài)下一般采用由機(jī)頭至機(jī)尾方向推移刮板機(jī)，來克服刮板機(jī)自重沿坡度下滑。

②調(diào)整推移刮板機(jī)順序此方法的優(yōu)點(diǎn)：

1）當(dāng)支架間隙出現(xiàn)細(xì)微的偏差時(shí)，可以向著相反的方向作用就可以恢復(fù)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(chǎn)過程中的浪費(fèi)，而且這種方法由于其可控易控易掌握的特點(diǎn)，得到了業(yè)界的一致好評。

6.2.3 通過支架定位調(diào)整上竄下滑

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

②正確使用底調(diào)千斤、側(cè)護(hù)千斤，調(diào)整液壓支架尾梁方向。尾梁方向調(diào)整后支架在推移時(shí)能有效的控制刮板輸送機(jī)的上竄下滑。

調(diào)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(shí)，要先調(diào)整間隙支架，將下方支架恢復(fù)到正常位置之后，底調(diào)千斤、頂梁側(cè)護(hù)千斤打出，調(diào)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(jī)時(shí)會產(chǎn)生一個(gè)向上的分力，有效的控制刮板機(jī)的下滑。

2）同樣當(dāng)出現(xiàn)上竄情況時(shí)，也可及時(shí)利用千斤頂解決。首先也是先找到出現(xiàn)問題的支架，將上方支架恢復(fù)到準(zhǔn)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(cè)護(hù)手把打死，收回頂梁側(cè)護(hù)千斤，從而使支架尾梁向上擺動。

6.2.4 安設(shè)防滑千斤頂

為了有效防止刮板輸送機(jī)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(dāng)工作面刮板輸送機(jī)出現(xiàn)下滑趨勢時(shí)，將防滑千斤頂一頭連接到支架下方刮板機(jī)框架上，另一頭與支架底座相連，在推移刮板輸送機(jī)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(jī)，這時(shí)防滑千斤頂給刮板輸送機(jī)一個(gè)向上的牽引力，能有效控制下滑待推溜作業(yè)結(jié)束后將操作手把消除拉力。若工作面出現(xiàn)上竄現(xiàn)象時(shí)，可將防滑千斤一頭連接到上方刮板機(jī)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(jī)一個(gè)向下的拉力，能有效控制其上竄。

7 總結(jié)

大傾角工作面刮板機(jī)上竄下滑主要受工作面傾角、支架工的正規(guī)操作、推移刮板輸送機(jī)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(jī)經(jīng)常出現(xiàn)下滑，在控制、調(diào)整過程中因?yàn)閷τ谡{(diào)整度的把握不準(zhǔn)可能會導(dǎo)致上竄。在我們?nèi)粘Ｌ幚砩细Z下滑時(shí)所帶來的缺點(diǎn)大于其優(yōu)點(diǎn)，因此，刮板輸送機(jī)上竄下滑的防治，要在其萌發(fā)之時(shí)，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(gè)問題時(shí)，必須要有防患于未然的意識，同時(shí)也要加強(qiáng)日常的維護(hù)和管理，保證生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。

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