淺談綜放工作面設(shè)備上竄下滑的原因及控制措施

郜愛斌

（山西朔州平魯區(qū)蘭花永勝煤業(yè)有限公司，山西 朔州 036800）

綜放工作面保持三直一平兩暢通，是工作面安全生產(chǎn)的基本要求，然而在實(shí)際回采過程中，受工作面賦存的地質(zhì)條件、回采工藝、作業(yè)人員等各種因素的影響，常會(huì)出現(xiàn)工作面支架、前后刮板輸送機(jī)上竄下滑的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成兩安全出口不暢通，生產(chǎn)效率低下。

1 工作面概況

蘭花永勝煤業(yè)4101綜放工作面長180m，傾角2～14°，煤層平均厚度8.01m，煤層容重1.55t/m3，直接頂板為泥巖，老頂為中粗粒砂巖，底板為炭質(zhì)泥巖、泥巖。其運(yùn)輸順槽726.8m，回風(fēng)順槽646.8m，運(yùn)輸順槽與回風(fēng)順槽相差約25m(回風(fēng)順槽高)，采用走向長壁低位放頂煤一次采全高，循環(huán)進(jìn)度0.8m，采高3.2m，放頂煤高4.81m，兩端頭三架過渡液壓支架不進(jìn)行放頂煤作業(yè)，采放比1：5，全部垮落頂板的綜合機(jī)械化采煤方法。

該綜放工作面采用MG300/730-WDG型雙滾筒采煤機(jī)完成落煤和裝煤工序，采用SGZ764/500刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，使用ZF7800/18/35型放頂煤綜采液壓支架和ZFG8000/20/35H過渡液壓支架（上下端頭各三架）支護(hù)頂板。

回采工藝流程：采煤機(jī)自機(jī)頭（或機(jī)尾）斜切刀→割煤→移架→推前刮板輸送機(jī)→放頂煤→拉后刮板輸送機(jī)→割煤→移架→推前刮板輸送機(jī)→放頂煤→拉后刮板輸送機(jī)。

初采時(shí)為俯采，俯角5～8°，開采40余米時(shí)，工作面刮板輸送機(jī)下滑2.6m，下安全出口不暢，為了改變現(xiàn)狀，綜采隊(duì)進(jìn)行了調(diào)斜，回風(fēng)順槽開采至570m時(shí)，超運(yùn)輸順槽30余米，工作面刮板輸送機(jī)上竄嚴(yán)重，工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾至回風(fēng)順槽外幫僅有40cm，且?guī)?dòng)綜采支架竄至回風(fēng)順槽外幫不足30cm，特別是下端頭往上約40架支架向上傾斜嚴(yán)重，上安全出口不暢；當(dāng)回風(fēng)順槽開采至530～550m時(shí)，運(yùn)輸順槽開采至590～620m時(shí)，上下安全出口暢通。

2 綜放工作面設(shè)備上竄下滑的原因

2.1 下滑的原因分析

2.1.1 工作面賦存地質(zhì)條件

4101綜放工作面傾角2～14°，俯采角度5～8°，運(yùn)輸順槽與回風(fēng)順槽落差達(dá)25m，刮板輸送機(jī)和支架自重較大，在回采過程中，本身自重就有下滑的趨勢。

2.1.2 綜放工藝

4101綜放工作面刮板輸送機(jī)由上向下運(yùn)煤，采煤機(jī)截割工藝有阻力，牽引運(yùn)行過程中的綜合作用，致使推移刮板輸送機(jī)向下滑移。

2.1.3 其他原因

支架與前部刮板輸送機(jī)通過連桿相連接，移架時(shí)隨著刮板輸送機(jī)下滑致連桿偏斜而下移。再加上作業(yè)人員前移支架時(shí)，部分支架初撐力不達(dá)要求。如此反復(fù)多次，如不及早發(fā)現(xiàn)，支架和刮板輸送機(jī)下滑量累積，造成下安全出口不暢。

2.2 上竄的原因分析

2.2.1 俯采

4101綜放工作面俯采時(shí)，俯采角度5～8°，正常采煤將使工作面刮板輸送機(jī)及支架上竄，促使工作面刮板輸送機(jī)與運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)搭接失衡，影響上安全出口暢通。主要原因是工作面上半部落底下坡由弦邊變成股邊，煤壁變短量大于下滑量，而下落底隨運(yùn)輸順槽則是股邊變成弦邊，煤壁變長量大于輸送機(jī)的下滑量，從而使工作面刮板輸送機(jī)不接煤，損壞設(shè)備，卡死刮板輸送機(jī)，前溜設(shè)備及支架出現(xiàn)上竄現(xiàn)象。

2.2.2 調(diào)斜不當(dāng)

4101綜放工作面設(shè)備出現(xiàn)下竄后，適逢初期來壓，工作面頂板破碎、片幫較重，在移架過程中部分支架初撐力不達(dá)要求，再加上調(diào)斜調(diào)整欠妥，曾一度造成綜放工作面刮板運(yùn)輸機(jī)上竄，導(dǎo)致了工作面刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭與運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)搭接經(jīng)常性變動(dòng)，從而改變了工作面刮板輸送機(jī)與運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的合理搭接關(guān)系，工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭過短造成運(yùn)輸機(jī)卸煤不暢，在下端頭形成堆煤現(xiàn)象，增加人工清煤工序，嚴(yán)重時(shí)造成刮板輸送機(jī)和支架推至回風(fēng)順槽外幫煤壁，致使上端頭安全出口不暢。

3 綜放工作面預(yù)防上竄下滑控制措施

3.1 適當(dāng)調(diào)整回采工藝

綜放工作面出現(xiàn)下滑趨勢時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整回采工藝，比如下滑時(shí)，改變雙向割煤為單向割煤，采煤機(jī)下行割煤，但不能推移運(yùn)輸機(jī)，上行時(shí)采煤機(jī)空刀，推移運(yùn)輸機(jī)，使運(yùn)輸機(jī)每循環(huán)都自下端頭向上端頭推移，移架時(shí)，初撐力必須達(dá)要求，反之上竄時(shí)，采煤機(jī)上行割煤，不推移運(yùn)輸機(jī)，下行采煤空刀運(yùn)行，推移輸送機(jī)時(shí)，每循環(huán)都自上端頭向下逐架向下推移。

3.2 加強(qiáng)回采工作面管理

3.2.1 強(qiáng)化培訓(xùn)，提高操作能力

綜放工作面的所有作業(yè)人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)綜放面作業(yè)規(guī)程和操作規(guī)程，特別是綜放工作面帶班長、采煤機(jī)司機(jī)、移架工等主要工種要切實(shí)撐握回采工藝，熟練操作。工作面地質(zhì)條件發(fā)生變化、生產(chǎn)工藝改革、勞動(dòng)組織改進(jìn)等與實(shí)際條件發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)編制具體的補(bǔ)充安全技術(shù)措施，組織所有工種認(rèn)真貫徹。回采期間每班應(yīng)及時(shí)清理架間浮煤，安排專人統(tǒng)計(jì)綜采工作面兩順槽的回采進(jìn)尺，關(guān)注下滑量和上竄量，一旦出現(xiàn)運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)與工作面刮板輸送機(jī)搭接異常，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)進(jìn)行處理，將上竄下滑控制在合理范圍之內(nèi)。

3.2.2 強(qiáng)化綜放工作面設(shè)備的檢修工作

加強(qiáng)綜放支架和工作面刮板輸送機(jī)的檢修，保證支架完好、無漏液，特別是推移千斤頂與刮板輸送機(jī)的連接要安全可靠，連接裝置損壞時(shí)要及時(shí)進(jìn)行更換。工作面乳化液泵站壓力≥30MPa，支架初撐力≥24MPa。

3.3 合理調(diào)斜

4010綜放工作面回采過程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，若工作面調(diào)斜，采成與回風(fēng)順槽垂線成α角，其未呈現(xiàn)滑移現(xiàn)象時(shí)，則運(yùn)輸機(jī)將上竄800sinα（mm），其中，800為循環(huán)進(jìn)度。

實(shí)測，當(dāng)α=0時(shí)，每推進(jìn)一個(gè)循環(huán)，運(yùn)輸機(jī)下滑2600/50000/800=52mm。

若要運(yùn)輸機(jī)不下滑，根據(jù)公式：

800sinα=52

所以α=3°43′

設(shè)調(diào)斜距離（運(yùn)輸順槽較回風(fēng)順槽多推進(jìn)距離）為X，則：

式中：

M-工作面長度，180m。

解得：X=12m。

實(shí)踐中，結(jié)合綜放工作面賦存的地質(zhì)條件，將工作面調(diào)斜采成下端頭（機(jī)頭）超前于上端頭（機(jī)尾）15m左右，綜放工作面上下出口暢通，刮板輸送機(jī)與運(yùn)輸順槽轉(zhuǎn)載機(jī)搭接合理。

調(diào)斜注意事項(xiàng)：

（1）若綜放工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭長，可多推進(jìn)刮板輸送機(jī)機(jī)頭，少推進(jìn)刮板輸送機(jī)機(jī)尾。即：由原先的兩次正規(guī)循環(huán)中，采兩次機(jī)頭、機(jī)尾改變?yōu)椴扇螜C(jī)頭、兩次機(jī)尾，或者采兩次機(jī)頭一次機(jī)尾；若工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾長，可多推進(jìn)刮板輸送機(jī)機(jī)尾，少推進(jìn)機(jī)頭，其回采工藝原理與機(jī)頭長時(shí)相同。

（2）利用調(diào)斜控制工作面刮板輸送機(jī)上竄下滑時(shí)，支架與前刮板輸送機(jī)是硬連接，后刮板輸送機(jī)與支架是軟連接，在移架過程中要盡可能的與刮板輸送機(jī)保持垂直。

（3）根據(jù)綜放工作面實(shí)際的調(diào)斜情況，對(duì)前后刮板輸送機(jī)長度及時(shí)進(jìn)行增減，加強(qiáng)檢修力度，保證刮板輸送機(jī)正常運(yùn)煤。

（4）要保證支架接頂嚴(yán)密，初撐力達(dá)到規(guī)定要求，特別是綜放工作面初期來壓、周期來壓和遇地質(zhì)構(gòu)造期間，必須保證支架初撐力，否則上竄下滑不易控制，易出現(xiàn)嚴(yán)重的扭架、擠架現(xiàn)象。4101綜放工作面在調(diào)斜過程中，初期來壓明顯，采取了超前帶壓移架，即移架時(shí)支架稍微下降后就開始向前移架，以能移動(dòng)支架為標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)控制頂板；另外設(shè)專人每班對(duì)工作面的支架進(jìn)行礦壓觀測，統(tǒng)計(jì)支架初撐力、支架阻力、循環(huán)末阻力來分析確定工作面初期來壓及周期來壓的步距及強(qiáng)度；工作面頂板狀況統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測支架完好情況統(tǒng)計(jì)等，掌握工作面頂板活動(dòng)規(guī)律，預(yù)報(bào)頂板來壓情況，保證了該綜放工作面安全、順利調(diào)斜。

3.4 支架調(diào)向

綜放工作面設(shè)備上竄下滑嚴(yán)重時(shí)，由于部分支架向上（或向下）傾斜較大，調(diào)斜過程中僅按照正常的操作工序，綜放工作面刮板輸送機(jī)和支架很難在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整見效。4101綜放工作面在向下調(diào)斜過程中，下端頭過渡支架向上部分支架近四十多架支架，與工作面向上傾斜30°左右，通過采取以下措施，加快了支架方向的調(diào)整，帶動(dòng)刮板輸送機(jī)向下方向竄動(dòng)。

（1）拆卸后部刮板輸送機(jī)與支架相連的防滑裝置（支架調(diào)整合理后及時(shí)增設(shè)防滑裝置）。

（2）在回采過程中，每個(gè)循環(huán)移支架前，首先拆開支架與刮板輸送機(jī)相連的裝置，然后采用單體液壓支柱將支架的底座向下方向適當(dāng)調(diào)整（向下滑時(shí)可采用單體液壓支柱將支架的底座向上方向適當(dāng)調(diào)整）。

（3）通過調(diào)整后部運(yùn)輸機(jī)拖移裝置在支架上的左右位置，加大支架方向調(diào)整。

4 結(jié)語

本文通過分析綜放工作面設(shè)備上竄下滑的原因，結(jié)合綜放工作面所賦存的地質(zhì)條件和回采工藝，采取具體安全措施后可以有效防止設(shè)備上竄下滑，確保綜放工作面安全、高效順利回采。