綜采放頂煤工作面支架擋煤裝置應(yīng)用

程樹(shù)奎

（山西科興高平科興前和煤業(yè)有限公司，山西 高平 048400）

1 概述

綜放工作面積煤難以清理的部位主要集中在架前、電纜溝。 在回采過(guò)程中，煤層頂板穩(wěn)定的情況下，積煤量少，對(duì)生產(chǎn)基本沒(méi)有影響。 但在遇到不穩(wěn)定頂板時(shí)，液壓支架支撐擠壓會(huì)造成煤層、頂板大面積破碎；在支架行進(jìn)時(shí)，會(huì)先將支架下落，使其脫離頂板后才能夠?qū)⒅Ъ芟蚯巴七M(jìn)，行進(jìn)到位后再將支架升起至頂板。 在落架、行進(jìn)、升架這個(gè)過(guò)程中，被支架擠碎的煤層和頂板會(huì)順支架間隙大量落入架間、架前及電纜溝，造成大量刮板運(yùn)輸機(jī)無(wú)法清理到的積煤，在支架下次行進(jìn)之前就需要耗費(fèi)人力進(jìn)行清理，影響回采進(jìn)度。

因此，為了保證工作面的“三直、兩平、一凈、二通暢”，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)工作面實(shí)際生產(chǎn)中液壓支架行進(jìn)過(guò)程及結(jié)構(gòu)變化，研制了一種能夠在支架間安裝的擋煤裝置，能有效解決工作面積煤?jiǎn)栴}。

2 擋煤裝置結(jié)構(gòu)原理

2.1 液壓支架

液壓支架是用來(lái)控制采煤工作面頂?shù)装鍓毫Φ臋C(jī)械設(shè)備，在綜采放頂煤工作面中，能夠起到控制頂板的作用。 為滿足生產(chǎn)需求，液壓支架在工作面安裝時(shí)， 在每臺(tái)支架之間會(huì)預(yù)留10～20 cm 間隙，支架頂梁兩端的側(cè)護(hù)板之間緊靠，支架頂梁與煤層頂板接觸嚴(yán)密，垂直于頂、底板，高差不能超過(guò)側(cè)護(hù)板高度的1/3。

工作面生產(chǎn)過(guò)程中，刮板輸送機(jī)受拉力和重力的分力不平衡會(huì)向工作面的兩端方向產(chǎn)生位移，俗稱“上竄下滑”，刮板輸送機(jī)出現(xiàn)位移時(shí)會(huì)造成工作面兩端安全出口堵塞，造成安全隱患。 當(dāng)刮板輸送機(jī)出現(xiàn)“上竄下滑”情況時(shí)，可以對(duì)液壓支架進(jìn)行擺架來(lái)調(diào)整刮板輸送機(jī)的位置。 在液壓支架擺架時(shí)，頂梁側(cè)護(hù)板通常會(huì)有一側(cè)無(wú)法使用，側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)

2.2 擋煤裝置結(jié)構(gòu)

圖2 擋煤裝置結(jié)構(gòu)

擋煤裝置結(jié)構(gòu)主要分兩部分構(gòu)成，分別為支撐桿和擋煤板，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。支撐桿安裝在支架前立柱的串桿銷與支架前梁的吊裝圈之間， 固定在支架上。 在支撐桿中間位置加焊1 根橫桿，下端位置加焊1 個(gè)掛鉤；因液壓支架擺架時(shí)有一端側(cè)護(hù)板無(wú)法使用，此處可作連接支撐桿使用。 擋煤板主體部分為一塊鐵板， 在鐵板的前端位置加焊2 個(gè)鐵環(huán)，將鐵板通過(guò)鐵環(huán)套在支撐桿的橫桿上，使其可以繞橫桿作上下旋轉(zhuǎn)。 同時(shí)為方便擋煤板的操作，在鐵板前端加焊1 根長(zhǎng)桿，長(zhǎng)桿尾部加焊1 條鐵鏈，操作人員需要使用擋煤板時(shí)，可通過(guò)拉扯鐵鏈升起或降落擋煤板。

2.3 擋煤裝置工作原理

擋煤裝置主要是在液壓支架行進(jìn)時(shí)起作用。 在支架行進(jìn)時(shí)， 操作人員通過(guò)鐵鏈將擋煤板落下，隨后支架頂端離開(kāi)煤層頂板，破碎煤層和碎矸石會(huì)大量流下，經(jīng)擋煤板攔截，順擋煤板全部自流至前溜槽中，直到液壓支架行進(jìn)到位后，操作人員再通過(guò)鐵鏈將擋煤板升起至支撐桿下端加焊的掛鉤上固定，以避免生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)采煤機(jī)造成損壞。

溜煤板正常狀態(tài)移架時(shí)的位置，考慮到煤炭在光滑鐵板上最小自流角度為15°。為方便行人在此通過(guò)，把擋煤板的懸掛角度設(shè)計(jì)成35°左右。 當(dāng)移架時(shí)，架間掉下的煤、桿就會(huì)通過(guò)溜煤板自流到前溜內(nèi)，當(dāng)移架結(jié)束后，采煤工通過(guò)長(zhǎng)桿前面的小鏈可以輕松將溜煤板拉起掛到支撐桿的掛鉤上，防止采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)將采煤機(jī)碰壞。

3 實(shí)際應(yīng)用效果

前和煤業(yè)有限公司3106 綜采放頂煤工作面采高3.1 m。 工作面煤層頂板較為破碎，液壓支架在安裝完成后，選擇數(shù)組支架安設(shè)擋煤裝置，考慮到方便工作面行人和煤炭在光滑鐵板上的自流角度，將擋煤板的安裝角度確定為30°～35°。所有設(shè)備安裝完成后， 對(duì)安裝擋煤裝置的支架位置進(jìn)行測(cè)試，在液壓支架行進(jìn)時(shí)，液壓支架間90%的落煤和碎矸都能夠通過(guò)擋煤裝置自行流入溜槽內(nèi)，在測(cè)試了數(shù)個(gè)循環(huán)后，發(fā)現(xiàn)支架前、支架間、電纜溝內(nèi)積煤大幅減少，應(yīng)用效果的良好。

4 結(jié)語(yǔ)

該擋煤裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、操作方便的特點(diǎn)，效果在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中得到了證明。 在采高超過(guò)3 m 的工作面中應(yīng)用該擋煤裝置能夠很大的改善工作面積煤情況，避免了因清理積煤帶來(lái)的人力浪費(fèi)，提高了工作面的生產(chǎn)效率。