綜采工作面設(shè)備上竄下滑分析

宋海軍

（山西煤炭進出口集團鹿臺山煤業(yè)有限公司， 山西 晉城 048200）

引言

受地質(zhì)、工藝、作業(yè)條件等諸多因素影響，運輸機和液壓支架會出現(xiàn)上竄下滑現(xiàn)象，導致綜采工作面中運輸機與轉(zhuǎn)載機無法合理搭接，支護工作面與下付巷的交接難以應用端頭支架合理支護，由此造成運煤與設(shè)備及頂板管理工作無法有序進行，存在嚴重的安全隱患[1-2]。因此，防范綜采工作面設(shè)備上竄下滑，是保證運輸機與轉(zhuǎn)載機合理搭接的重要前提[3]。

1 實證案例概況

雙鴨山礦區(qū)煤層屬于三軟性煤層，底板呈現(xiàn)不平走向，且起伏較大。支撐掩護式中位放頂煤液壓支架應用于綜采工作面。前部運輸機與支架經(jīng)推拉桿直接相連，支架底座上放置后部運輸機。膠帶運輸機運出采區(qū)的原煤則是由轉(zhuǎn)載機的運煤轉(zhuǎn)至于此。

2 綜采工作面上竄下滑的產(chǎn)生原因及其對運輸機與轉(zhuǎn)載機搭接產(chǎn)生的影響

在綜采工作中引發(fā)上竄與下滑的因素較多，結(jié)合地質(zhì)條件，在這里列出實證案例中常出現(xiàn)的重要因素。具體如圖1所示。

2.1 上竄的產(chǎn)生原因及其對運輸機與轉(zhuǎn)載機搭接產(chǎn)生的影響

1）采煤生產(chǎn)過程中，受煤層固有地質(zhì)條件的影響，呈現(xiàn)底板不平或者低凹、高凸現(xiàn)象。這一現(xiàn)象產(chǎn)生時，在綜采工作中需要優(yōu)先考慮煤炭的質(zhì)量和回收率，因此，液壓支護系統(tǒng)就得隨凹凸現(xiàn)象變化，那么這一運行過程中，必然導致運輸機機頭與轉(zhuǎn)載機搭接不合理現(xiàn)象，帶底出現(xiàn)槽煤，運輸機被阻死，下付巷失去端頭支架支護。

2）伏采時上付巷與下付巷坡度小或著相等，而下付巷坡度大，以及上下付大于5°時，綜采工作面中運輸機和液壓支架受平衡割煤影響，必須出現(xiàn)上竄現(xiàn)象，進而出現(xiàn)運輸機與轉(zhuǎn)載機搭接不上。

圖1 綜采工作面設(shè)備上竄下滑示意圖

2.2 下滑的產(chǎn)生原因及其對運輸機與轉(zhuǎn)載機搭接產(chǎn)生的影響

1）通常情況下，由于運輸機與轉(zhuǎn)載機自重較大，且運煤與采煤機之間受切割影響產(chǎn)生阻力，再加之采煤機在牽引作用機制下，促使運輸機在運行推移中受上述因素影響出現(xiàn)下滑。液壓支架與運輸機前部用連桿相連，而這種情況下由于相互產(chǎn)生的帶動力量，導致連接桿偏斜，由此液壓支架也被改變，使之方向出現(xiàn)偏斜，經(jīng)過持續(xù)性的多次運行，運輸機與液壓支架不斷下沉累積，沒有提前觀察預防，最終導致運輸機機頭受到壓力附加至轉(zhuǎn)載機，出現(xiàn)重要安全故障。

2）向下或向上的煤層起伏不斷，使工作面的運輸機產(chǎn)生不斷滑動，再加之坡度等相關(guān)原因，最終導致運輸機機頭不斷受下滑作用，并不斷累積，壓力不斷增大，也由此導致綜采工作面運輸機與下付巷轉(zhuǎn)載機搭接難以合理。

3）綜采工作面走向呈仰采時，且綜采工作面上下付巷呈上坡走向時，運輸機和液壓支架必須向前移動，切巷長度則受提巷驅(qū)使下被上頭提巷不斷增加與延伸，而切巷長度的下頭也因此被縮短，由此導致運輸機和支架出現(xiàn)下滑。

3 運輸機上竄下滑的預防措施

3.1 上竄的預防措施

在伏采綜采面，上、下付巷坡度一樣大且大于5°時，不管工作面的坡度大小，可采用下行順序推移工作面運輸機和液壓支架，防止兩者上竄，因后部裝支架底座上，所以前、后部均能合理搭接。當綜采工作面為伏采時，且上、下付巷的坡度小于5°，并且相等，無論綜采工作面的坡度是大還是小，均可以將工作面運輸機和液壓支架應用下行順序執(zhí)行，這一運行方式主要是防止其亂竄，再加之后支架底座上安裝后部，因此，前部與后部皆可以有機搭接，實現(xiàn)合理預防措施。具體的運行調(diào)整方式如圖2所示。

當綜采工作面為伏采時，對綜采工作面進行調(diào)斜，下付巷坡度大于上付巷坡度，表明綜采工作面在下付巷坡度增加與延長，應用調(diào)斜工作面是綜采中較為合適的措施，再加之對液壓支架的下行順序運行可以有效防止運輸機下滑。再行上部超前的調(diào)整，偽傾斜則由下部落后進行調(diào)整，用這種推進似的方法，將綜采工作面的合力方向改變，每行推進一次，都將產(chǎn)生下滑量，這種下滑量與設(shè)備的自重量相加，產(chǎn)生抵御來自液壓支架和運輸機帶來的上竄力量，運輸機和轉(zhuǎn)載機也因此可以保持合理搭接。

3.2 下滑的預防措施

綜采工作面的下滑防范措施可以采用兩種方法，一是綜采工作面的偽層傾角在小于5°時，對于運輸機和移液壓支架的下滑，可以采用上行順序?qū)烧咔安客七M，此方法的實施可以有效防止下滑。二是，綜采工作面的調(diào)斜，支架和運輸機下滑可以有效被控制，如圖3所示。

由圖3可見與上述角度相反時，切巷下半部發(fā)生變化，通常會變短，而這時上付巷坡度也出現(xiàn)變化，通常是變大，也可能出現(xiàn)仰采，此時，將綜采工作面進行調(diào)整，即行下部超前調(diào)整，則由上部落后的偽傾斜進行設(shè)備的改變，一般可將前進方向予以改變，行偽傾斜推進時，每向前推進一次，上移量也因此不斷增加，由此產(chǎn)生運輸機和支架下滑克服作用機制，使其保持運輸機和轉(zhuǎn)載機的搭接合理。

圖2 綜采工作面設(shè)備上竄調(diào)整圖示

圖3 工作面設(shè)備下滑調(diào)斜示意圖

4 結(jié)論

通過調(diào)斜偽傾角，按上、下行順序?qū)ぷ髅娴囊簤褐Ъ芘c運輸機進行不斷推移等措施，可阻止輸送機和液壓支架的上竄以及下滑，以保證綜采工作面運輸機與轉(zhuǎn)載機的合理搭接，最大程度地保證綜采工作的安全運行。