探討煤礦充填開采工作面充填刮板輸送機(jī)技術(shù)

王龍

摘 要：上世紀(jì)中期我國被稱為是貧油國，煤礦資源、石油資源的儲(chǔ)備較少，但是慢慢的越來越多的煤礦資源被發(fā)現(xiàn)，中國的采煤技術(shù)也越來越先進(jìn)，逐漸的與世界上的其他發(fā)達(dá)國家的采煤技術(shù)相看齊。而充填開采技術(shù)就是這樣的一個(gè)良好的采煤技術(shù)，該技術(shù)最為關(guān)鍵的就是充填刮板運(yùn)輸機(jī)設(shè)備，通過這樣的機(jī)器設(shè)備將地面的填充物質(zhì)運(yùn)送到煤礦開采的后方，對(duì)已經(jīng)開采的煤礦地區(qū)進(jìn)行填補(bǔ)，但是各種填充材料的廣泛使用，所需要的充填設(shè)備也是不同的，這也就是充填刮板運(yùn)輸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)所在。

關(guān)鍵詞：煤礦填充開采；工作面充填；刮板運(yùn)輸機(jī)

前言：在數(shù)十年前我們經(jīng)常會(huì)聽到世界上的煤礦開采發(fā)生塌方，造成嚴(yán)重的后果和影響，這就是沒有注重對(duì)煤礦開采地的支護(hù)，充填刮板運(yùn)輸機(jī)能夠?yàn)殚_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(yùn)輸機(jī)是技術(shù)要求較高的設(shè)備，需要有專業(yè)的人員進(jìn)行安裝、調(diào)試及操作，在多種惡劣的環(huán)境之中都要能夠維持良好的運(yùn)作。

1、充填刮板輸送機(jī)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)分析

1、1煤礦充填開采的充填刮板輸送機(jī)的技術(shù)原理

世界上的所有工業(yè)設(shè)備基本上都是在第二次工業(yè)革命中期逐漸成熟的，由傳統(tǒng)的燃料供應(yīng)到電力供應(yīng)的改進(jìn)，使得工業(yè)設(shè)備中最不能少的就是一個(gè)中心電力推動(dòng)的動(dòng)力核心。充填刮板運(yùn)輸機(jī)最為基礎(chǔ)的也就是中心的動(dòng)力系統(tǒng)，顧名思義運(yùn)輸機(jī)就是要運(yùn)送物質(zhì)的機(jī)器，需要有一個(gè)運(yùn)輸板，但是由于這一設(shè)備工作的需要，運(yùn)輸板的結(jié)構(gòu)需要有一定的改進(jìn)，通常是在傳統(tǒng)的運(yùn)輸板上加入垂直的豎板，這樣在進(jìn)行大角度斜面運(yùn)輸或者垂直運(yùn)輸時(shí)能夠保證所運(yùn)送的填充物質(zhì)不會(huì)掉落。充填的工作流程是一體化的，需要與其他的設(shè)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(jī)器進(jìn)行開采，在開采后的位置及時(shí)的進(jìn)行物料填充，填充采煤之后的空缺，提高施工的安全性。進(jìn)行填充的原料也是多種多樣，多數(shù)是用矸石，這種石料是在采煤的時(shí)候挖掘出來的，原料的獲取比較簡單，省去了異地運(yùn)輸?shù)倪^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(jī)頭部和機(jī)尾部則分別座于上、下順槽的升降平臺(tái)上，機(jī)尾部與矸石轉(zhuǎn)載機(jī)接合，作為矸石的來料端

1、2充填刮板輸送機(jī)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

在煤礦開采區(qū)，最為恐怖的就是發(fā)生塌方事故，將會(huì)對(duì)現(xiàn)場的人造成嚴(yán)重傷害，為開采企業(yè)帶來不可估量的后果，而充填刮板運(yùn)輸機(jī)能夠?qū)⒌胤桨凑找欢ū壤{(diào)配好的填充物運(yùn)輸?shù)介_采井下，對(duì)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(nèi)部的原料消耗，并且也為維護(hù)開采巷道提供了可行性，重點(diǎn)是緩解了因?yàn)殚_采煤礦資源而造成的地面下沉現(xiàn)象，并為地面的農(nóng)牧和建筑物營造一個(gè)較為安全的生活環(huán)境。運(yùn)用矸石填充方法，能夠利用好煤礦開采時(shí)所形成的石料，填充的效果比較好，并且技術(shù)的操作難度不大，是一個(gè)系統(tǒng)化的過程，但是其不好的地方就是矸石從其產(chǎn)生的巖巷或半煤巖巷到采空區(qū)所運(yùn)輸?shù)木嚯x較長，并且進(jìn)行矸石填充的時(shí)候所需要的填充原料較多，需要當(dāng)?shù)赜纱罅康捻肥瘍?chǔ)備，還要求儲(chǔ)備區(qū)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(shù)，填充效果較好，但是充填工藝復(fù)雜，所需設(shè)備較多，而且膏體漿液在井下的輸送線路較長，對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)。

2充填刮板輸送機(jī)技術(shù)分析

2、1液壓填充支架的壓力感應(yīng)控制系統(tǒng)及模式

整個(gè)充填刮板運(yùn)輸機(jī)的最為核心的部分就是運(yùn)輸機(jī)的一系列感應(yīng)系統(tǒng)，它主要是對(duì)運(yùn)輸過程中的原料的量進(jìn)行把控，對(duì)填充后的推壓力度進(jìn)行把控，以及推壓的角度。在填充原料進(jìn)入到這一系統(tǒng)中后，填充板中的落料孔就會(huì)打開，并且根據(jù)下部的原料多少自動(dòng)下料，并且感應(yīng)高度，推算出落料的延遲性更為準(zhǔn)確的進(jìn)行把控。后部的液壓感應(yīng)系統(tǒng)主要是為了感應(yīng)進(jìn)行推壓時(shí)的壓力指數(shù)，這將會(huì)直接影響到填充的效果，如果壓實(shí)的力度不夠，還是會(huì)出現(xiàn)塌方或者地面下沉現(xiàn)象，必須要對(duì)周圍的地質(zhì)信息進(jìn)行收集，并且在壓實(shí)的過程中根據(jù)周圍的地質(zhì)情況控制壓力系數(shù)，爭取做到其壓實(shí)的程度與原地質(zhì)情況一致。在自動(dòng)充填模式下，支架控制器等待主控制器的命令，當(dāng)收到主控制器的充填命令時(shí)，支架控制器根據(jù)內(nèi)部存儲(chǔ)的充填控制程序和動(dòng)作參數(shù)，自動(dòng)控制充填液壓支架完成充填任務(wù)，并實(shí)時(shí)將充填狀態(tài)反饋給主控制器。在后梁下方安裝落料高度檢測(cè)傳感器，用來檢測(cè)下落固體充填物料堆積的高度，依據(jù)該值來判斷充填物料下落是否達(dá)到要求，并進(jìn)行相應(yīng)的控制動(dòng)作。

2、2安全技術(shù)分析及支架后端自動(dòng)填充技術(shù)

進(jìn)行充填刮板運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用主要就是為了提高整個(gè)施工系統(tǒng)的安全性，所一定要保障充填刮板運(yùn)輸機(jī)自身的技術(shù)安全性，不能在運(yùn)輸機(jī)工作的時(shí)候造成對(duì)巷道、對(duì)施工人員的傷害。首先是要對(duì)該設(shè)備工作的流程進(jìn)行系統(tǒng)化管理，將每一個(gè)施工流程都寫到設(shè)備的控制程序內(nèi)部，并且定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，提高設(shè)備的安全性，大部分的操作控制都是自動(dòng)化的，應(yīng)用各種感應(yīng)系統(tǒng)和攝像頭的安裝，提供一個(gè)全面的可視化的流程，并且需要配備一定的技術(shù)人員對(duì)工作過程進(jìn)行監(jiān)督，特別是堆料的結(jié)構(gòu)，有可能會(huì)因?yàn)槭┕さ氐墓饩€問題，電腦的識(shí)別出現(xiàn)差錯(cuò)，所監(jiān)督人員需要對(duì)填充部分的施工重點(diǎn)掌控，還要避免運(yùn)輸帶的仰角過大，造成碰撞，要有一個(gè)角度的控制結(jié)構(gòu)，對(duì)最大角度輸入之后能夠防止意外發(fā)生。在后方采煤機(jī)支架完成自動(dòng)移架后，巷道主控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定條件判斷是否具備成組自動(dòng)充填的條件，若滿足條件，巷道主控系統(tǒng)向相應(yīng)的充填液壓支架控制器發(fā)送充填指令，依次控制充填支架完成充填任務(wù)。

2、3充填刮板輸送機(jī)巷道主控制系統(tǒng)

熟悉電腦的人都知道，電腦內(nèi)部有一個(gè)控制中心，也就是通常所說的主板，這一結(jié)構(gòu)主要是對(duì)設(shè)備的各個(gè)零件進(jìn)行協(xié)調(diào)，幫助整體更好的運(yùn)行，是電腦的核心。而在充填刮板運(yùn)輸機(jī)設(shè)備中也存在這樣一個(gè)主板，也就是其技術(shù)控制的中心，巷道主控系統(tǒng)，各種傳感器的數(shù)據(jù)信息都會(huì)傳送到這一結(jié)構(gòu)中，并且各個(gè)監(jiān)控反饋也會(huì)把相關(guān)的資料輸送到這里，在對(duì)所收集的信息分析之后，發(fā)出下一步的指令，并且監(jiān)控各個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象之后及時(shí)的反饋給主控人員。巷道監(jiān)控中心主要由主控計(jì)算機(jī)、視頻監(jiān)視器、操作臺(tái)、交換機(jī)等設(shè)備組成。巷道主控系統(tǒng)是整個(gè)結(jié)構(gòu)的核心，需要的定期的進(jìn)行維護(hù)和檢查，確保工作的正常進(jìn)行。設(shè)備自動(dòng)處理根據(jù)施工地的環(huán)境情況適當(dāng)?shù)陌才磐茐合到y(tǒng)的參數(shù)，形成一套自動(dòng)化的設(shè)備群，只由技術(shù)人員進(jìn)行常規(guī)性核查。當(dāng)所有充填任務(wù)結(jié)束后，巷道主控系統(tǒng)依次控制井下帶式輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、多孔底卸式刮板輸送機(jī)停機(jī)。

3、結(jié)語

充填刮板運(yùn)輸機(jī)是現(xiàn)今充填法采煤所使用的主要設(shè)備，其技術(shù)先進(jìn)性將直接影響到施工現(xiàn)場的運(yùn)作效率，嚴(yán)重的將會(huì)威脅到施工現(xiàn)場的安全情況。所以進(jìn)行這一設(shè)備的技術(shù)研究和分析是十分必要的，對(duì)設(shè)備的實(shí)際使用過程進(jìn)行觀察，在一些不足的地方進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)，以求設(shè)備在嚴(yán)格的工作環(huán)境之下能夠工作更長的時(shí)間，減少設(shè)備維修和更換的頻率。雖然這一設(shè)備的體積較大，但是由于作業(yè)實(shí)際的需要，該設(shè)備的靈活的控制系統(tǒng)也是技術(shù)的核心，從多方面提高設(shè)備的技術(shù)性能和使用性能。

參考文獻(xiàn)：

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