中厚煤層綜采工作面采煤機檢修護(hù)幫方法研究與應(yīng)用

張士偉+楊清成+李志翔

摘 要：通過在中厚煤層綜采工作面采煤機機身上面安設(shè)護(hù)幫裝置，采煤機檢修時，護(hù)幫工作更加容易，減少了護(hù)幫工時，減輕了作業(yè)人員的勞動強度，節(jié)省了支護(hù)材料，提高了護(hù)幫效果，增加了作業(yè)人員的安全性。

關(guān)鍵詞：中厚煤層；采煤機檢修；護(hù)幫方法；護(hù)幫架

中圖分類號：TD32 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）05-0089-03

Abstract： By installing the face sprag subassembly on the coal mining machine of the fully-mechanized coal face in the medium and thick coal seam， it is easier for the face sprag task to work when the coal mining machine is overhauled， which reduces the labor intensity of the workers. This method saves the support material， improves the effect of face sprag work， and increases the safety of the operator.

Keywords： medium and thick coal seam； coal mining machine maintenance； face sprag method； face sprag frame

曉明井田在調(diào)兵山市境內(nèi)，位于鐵法煤田的中西部。曉明井田北部以一號向斜軸北300m人為劃定界線為界與大明一礦相鄰；南部以F406、F311斷層及大隆風(fēng)井保護(hù)煤柱與大隆礦區(qū)相鄰；東部以F14′、F319和F321斷層與小青礦區(qū)相鄰；西部以煤層最低可采邊界為界。東西走向長4.50km，南北傾斜寬4.90km，面積16.6807km2。

曉明礦采用立井石門分水平開拓方式。礦井分兩個水平：第一水平設(shè)計標(biāo)高為-250m；第二水平設(shè)計標(biāo)高為-550m。采煤方法采用緩傾斜走向長壁和緩傾斜傾斜長壁兩種方法，頂板管理為自然冒落。全井田可采和局部可采煤層16層，主采層為4-1、7煤層。4-1煤層，可采厚度平均為2.06m；7煤層，可采厚度平均為2.32m，均屬于中厚煤層。煤層自燃發(fā)火期：3～6個月，最短為43天；煤塵爆炸指數(shù)平均為59.01%，有爆炸危險性。礦井采用綜合機械化開采方式。

綜采工作面采煤機檢修安全隱患最大莫過于上幫作業(yè)，煤壁受采動壓力和超前壓力的影響，常常表現(xiàn)為煤壁松軟易片幫，而采煤機體積龐大且緊貼煤壁運行，檢修時，工作人員需要在采煤機與煤壁之間作業(yè)，如果煤壁維護(hù)不牢固，極易片幫，發(fā)生安全事故，因此采煤機檢修前，護(hù)幫是一項重要的工作，幫維護(hù)好了，檢修人員需要到上幫檢修采煤機時，就可以放心、安全、舒適的在上幫檢修采煤機。在生產(chǎn)實踐中，隨著煤層厚度的不同、液壓支架選型的不同，在采煤機檢修時采用的護(hù)幫方法也不一樣。中厚煤層是1.3米至3.5米厚的煤層，在中厚煤層中布置的綜采工作面除采高超過3米或者煤壁片幫嚴(yán)重，液壓支架必須設(shè)護(hù)幫板外，中厚煤層中的綜采工作面選用的液壓支架有些型號帶有護(hù)幫板，有些型號不帶有護(hù)幫板。

1 通常的護(hù)幫方法

綜采工作面配置的液壓支架帶有護(hù)幫板，利用液壓支架的護(hù)幫板挑大 ，增加護(hù)幫面積，同時再根據(jù)幫的破碎程度，加打一些配有大托盤的錨桿就可以有效的護(hù)幫了；液壓支架不帶有護(hù)幫板的，護(hù)幫工作相對來說，就要麻煩一些，通常要打單體或其他點柱再利用剎桿將幫剎好，或者多打一些配有大托盤的錨桿也可以有效的維護(hù)煤壁。

2 通常的護(hù)幫方法的缺點

（1）利用液壓支架護(hù)幫板挑大 護(hù)幫方法的，需要頻繁的操作液壓支架的護(hù)幫板，護(hù)幫板對煤壁多次擠壓，破壞了煤壁的完整性，不利于煤壁（幫）的維護(hù)。（2）利用打單體或其他點柱，再用剎 剎幫護(hù)幫方法的，需要頻繁搬運單體、剎 ，搬運單體、剎 時，搬運距離長，在工作面內(nèi)行走困難，工作量大，耗費工時，而且搬運單體、剎 過程中，容易發(fā)生小磕小碰的安全事故，不利于安全；利用剎 剎幫后，對幫產(chǎn)生的作用力小，而且單體或其他點柱側(cè)向受力，容易彎曲損壞。（3）利用打錨桿護(hù)幫方法的，需要備齊支護(hù)材料，接設(shè)風(fēng)動機具，打錨桿作業(yè)時間長，而且錨桿一次性投入使用，不能回收，人工、材料費用較高，而且錨桿遺留在煤壁內(nèi)，采煤機正常作業(yè)時，割到錨桿容易產(chǎn)生火花，不利于安全，發(fā)現(xiàn)割下來的廢舊錨桿需要及時停止運輸機的運行，閉鎖后，將廢舊的錨桿從運輸機上面撿出來，影響作業(yè)時間，影響煤炭產(chǎn)量。上述護(hù)幫方法在采煤機檢修結(jié)束后，都需要將能回收的支護(hù)材料回收，回收工作量大，并且回收作業(yè)時，還要在上幫作業(yè)，對安全不利。

3 新的護(hù)幫方法

加工2組可調(diào)式護(hù)幫架，利用采煤機機身現(xiàn)有螺栓和銷軸，固定在采煤機機身上面（如圖1），護(hù)幫架由護(hù)幫千斤頂、導(dǎo)向槽、護(hù)幫梁組成（如圖2），護(hù)幫時，利用采煤機的高壓水，控制護(hù)幫千斤頂活塞桿的伸縮，帶動護(hù)幫梁擠壓煤壁，護(hù)幫梁與煤壁之間加設(shè)大、小 ，增加護(hù)幫面積，從而達(dá)到護(hù)幫的目的。采煤機作業(yè)時，護(hù)幫架隨著采煤機移動，不需要人工搬運，實現(xiàn)了機載，護(hù)幫架對采煤機司機操作采煤機沒有影響，對采煤機正常運行沒有影響。

4 使用護(hù)幫架的優(yōu)點

4.1 操作簡單

需要護(hù)幫時，將采煤機機身上面的高壓水管與護(hù)幫千斤頂下腔連接，調(diào)整好護(hù)幫千斤頂在導(dǎo)向槽內(nèi)的高度、位置，通過截止閥控制護(hù)幫千斤頂活塞桿的伸縮，帶動護(hù)幫梁擠壓煤壁，再根據(jù)煤壁的破碎程度，在護(hù)幫梁與煤壁之間加設(shè)大、小 增加護(hù)幫面積即可；不需要護(hù)幫時，將采煤機機身上面的高壓水管與護(hù)幫千斤頂上腔連接，通過截止閥控制護(hù)幫千斤頂活塞桿的收縮，帶動護(hù)幫梁收回，使護(hù)幫千斤頂在導(dǎo)向槽內(nèi)恢復(fù)到初始位置。endprint

4.2 護(hù)幫高度可調(diào)

根據(jù)煤壁的不同狀態(tài)，當(dāng)護(hù)幫梁與煤壁接觸的高度位置需要調(diào)整時，通過調(diào)整導(dǎo)向槽前方的調(diào)高裝置，使護(hù)幫千斤頂前部高度發(fā)生變化，護(hù)幫千斤頂活塞桿帶動的護(hù)幫梁伸出后與煤壁接觸的高度位置發(fā)生變化，使護(hù)幫高度位置變成可以調(diào)整。調(diào)高裝置也就是護(hù)幫千斤頂在導(dǎo)向槽內(nèi)的前方固定點，調(diào)高裝置根據(jù)導(dǎo)向槽的高度，可以設(shè)計成幾個不同的檔位，不同的檔位，對應(yīng)不同的護(hù)幫高度。

4.3 護(hù)幫長（深）度可調(diào)

當(dāng)煤壁片幫嚴(yán)重、護(hù)幫千斤頂活塞桿帶動的護(hù)幫梁接觸不到煤壁時，通過調(diào)整導(dǎo)向槽后方的調(diào)位裝置，使護(hù)幫千斤頂在導(dǎo)向槽內(nèi)的位置整體前移，護(hù)幫千斤頂活塞桿帶動的護(hù)幫梁向煤壁方向伸出的距離加大，護(hù)幫長（深）度變成可以調(diào)整，以適應(yīng)不同片幫程度的煤壁。調(diào)位裝置也就是護(hù)幫千斤頂在導(dǎo)向槽內(nèi)的后方固定點，根據(jù)導(dǎo)向槽的長度，通常設(shè)計成1-2檔即可滿足使用需要。

4.4 護(hù)幫面積可調(diào)

根據(jù)煤壁的不同狀態(tài)，護(hù)幫千斤頂活塞桿帶動的護(hù)幫梁接近煤壁時，在護(hù)幫梁與煤壁之間加設(shè)大、小 ，護(hù)幫梁擠緊大、小 ，從而護(hù)住煤壁。通過調(diào)整護(hù)幫梁與煤壁間加設(shè)大、小 的數(shù)量，使護(hù)幫面積變得可以調(diào)整。

4.5 護(hù)幫時不需要頻繁到上幫去作業(yè)

使用護(hù)幫架護(hù)幫時，作業(yè)人員無需長時間在上幫作業(yè)，只是在護(hù)幫梁與煤壁之間加設(shè)大、小 時，在上幫短暫的停留，其他操作工序，都是在支架下方、遠(yuǎn)離煤壁片幫傷人的地點操作即可完成。在上幫的操作時間短，有利于作業(yè)人員的安全。

4.6 采煤機檢修結(jié)束后，回收支護(hù)材料非常容易

使用護(hù)幫架護(hù)幫，輔助支護(hù)材料只需要一些大、小 ，在采煤機檢修結(jié)束后，不需要護(hù)幫時，將護(hù)幫梁收回，護(hù)幫缸在導(dǎo)向槽內(nèi)復(fù)位，隨著護(hù)幫梁的收回，護(hù)幫梁與煤壁之間的大、小 自然掉落，在看好幫頂、確保安全的前提下，作業(yè)人員將掉落的大、小 撿出，存放在采煤機機身上面或者架間即可，回收的大、小 可以重復(fù)使用，不浪費材料。

5 現(xiàn)場應(yīng)用

鐵法煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司曉明礦N3706綜采工作面位于北三采區(qū)七層六段，本工作面開采7層煤，煤層整體呈單斜構(gòu)造，傾角5-20度，平均14度，煤層厚度2.4-2.75米，平均厚度為2.7米；煤層頂板巖性為粉砂巖、細(xì)砂巖，底板巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖。該工作面采煤機型號為MG300/701-WD，液壓支架型號為ZY6400-13/29，此套液壓支架整體頂梁無護(hù)幫板，設(shè)備安裝期間在采煤機機身上安裝了護(hù)幫架，利用采煤機機身現(xiàn)有螺栓和銷軸，作為護(hù)幫架的固定點，利用護(hù)幫架的護(hù)幫千斤頂，實現(xiàn)護(hù)幫梁的伸縮。護(hù)幫梁伸出后，可夾住木 ，頂緊煤壁，實現(xiàn)了對采煤機機身對應(yīng)煤壁的支護(hù)，為檢修人員檢修采煤機提供了安全的上幫作業(yè)環(huán)境。與以往采煤機檢修時采用打單體點柱、利用剎 剎幫的護(hù)幫方法相比，省去了作業(yè)人員搬運單體液壓支柱、大、小 的時間；省去了打單體點柱、用剎

剎幫的時間，省去了采煤機檢修結(jié)束后，回收單體、回收剎 的時間，縮短了工時，降低了勞動強度。由于護(hù)幫架實現(xiàn)了機載，可以隨采煤機移動，使用此護(hù)幫裝置減少了護(hù)幫作業(yè)時間，增加了支護(hù)強度，很大程度上提高了上幫作業(yè)的安全系數(shù)。

該工作面已經(jīng)回采近3個月，每天采煤機檢修時使用護(hù)幫架維護(hù)上幫煤壁，安全可靠，而且工作效率得到很大的提高。對比打單體點柱、利用剎 剎幫的護(hù)幫方法，平均每月節(jié)約人工大約270個，該工作面可采期8個月，至該工作面回采結(jié)束可節(jié)約人工費用大約43.2萬元。

6 結(jié)束語

護(hù)幫架的使用使采煤機檢修時護(hù)幫工作變得更加容易，既減少了護(hù)幫工時，減輕了作業(yè)人員的勞動強度，節(jié)省了支護(hù)材料，又提高了護(hù)幫效果，增加了作業(yè)人員的安全性。通過在鐵法煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司曉明礦N3706中厚煤層綜采工作面的應(yīng)用，取得了良好的護(hù)幫效果，給礦帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益。

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