关键词 大倾角 综采工作面 液压支架 刮板输送机 防倒防滑
新汶矿区良庄矿东21512工作面位于矿井二采区,工作面长159m,煤层厚1.2m,中间含一层夹矸,厚0.47m,倾角10~20°,平均15°,煤层直接顶为泥灰岩,坚硬质密,不易破碎,裂隙发育,均为方解石充填。f=4~5,为2b类直接顶。煤层赋存稳定,地质构造较复杂。工作面采用综合机械化采煤工艺,主要设备有MG180/420-WD型双滚筒采煤机,SGD630/264型刮板输送机,ZY2600/09/20型两柱掩护式液压支架。由于煤层倾角为10~20°,综采设备的防倒防滑问题便成为影响回采工作面正常生产的关键,因此在生产过程中必须对设备的下滑机理采取相应的工艺措施。
1 刮板输送机的防滑
1.1 输送机下滑的原因
(1)重力所引的下滑。当煤层倾角大于12~18°时,就有可能因自身的重力而下滑。
(2)输送机机头与转载机机尾搭接不当,导致输送机底链返回带煤,或移输送机时过多浮煤及硬矸进入底槽,导致底链与底板摩擦阻力过大,引起输送机下滑。
(3)各种人为原因。如输送机推移不当、支架与刮板输送机不垂直等各种原因也能引起刮板输送机的下滑。
1.2 针对输送机下滑采取的措施
(1)在回采时,将工作面调成伪倾斜,并使工作面略有仰斜,使下平巷比上平巷超前31~32m,使输送机的上移量和下移量相抵消。
(2)推移输送机方式:要从工作面下端开始移输送机,在移输送机时,不能同时松开机头和机尾的锚固装置,移完后应立即锚固,并且要在机头(尾)架底梁上用单体液压支柱加强锚固。
(3)要防止煤、矸等进入底槽,以减小底链运行的阻力。
(4)紧刮板输送机链条时,应尽量在机尾,这时机尾应打压柱。
2 液压支架的防倒防滑
2.1 支架失稳的原因
(1)支架自身重力:当煤层倾角较大时,支架重力沿煤层倾斜方向的分力大于支架底座和煤层底板之间的摩擦力,便产生了侧向移动。
(2)随着煤层倾角的增大,支架重力的作用线超出支架座底边缘时,便会倾倒。此外,煤层倾角较大时,顶板移动方向偏离了煤层顶底的法线方向,也会使支架倾倒。
(3)支架顶底受力的合力偏离支架重心,产生力矩使支架倾倒。
2.2 为防止支架的下滑、失稳采取的措施
(1)支架的防倒、防滑的着眼点是控制好排头支架。把工作面的液压支架分成10组,每组的头3架作为排头架。排头架利用防倒千斤顶的拉力实现防倒,千斤顶与液压支架用圆环链和马镫连接。当工作面正常推进时,防倒千斤顶连接在排头架的第一架和上方第三架的四连杆上,可防止支架的歪倒。
(2)为防止支架的下滑,相邻两架用防滑千斤顶把底座连接起来。
(3)移架时,始终自工作面下部向上移架,以防采空区滚动矸石冲击支架尾部。使用好侧护板,发挥其在降架时防止后倾及移架过程中的导向板作用。
(4)移架过程时间不能过长,以免因移架时间过长不能及时调架而发生歪斜。所有支架均带压擦顶移架,支架升起接顶后,要继续保持2~3s的供液时间,使支架具有最大初撑力。每班要定时检查调整支架状态和间距。
3 采煤机的防滑
根据煤矿安全规程规定,当煤层倾角大于16°时,链牵引采煤机必须设置安全绞车。东21512工作面使用无链牵引采煤机,可确保采煤机不下滑。以上所述仅为防止工作面设备下滑所采取的主要措施,对于一些因管理不善造成的设备下滑,就需要对工人进行岗位培训,提高工人操作熟练程度。在生产过程中加强管理,质量上把好关,从根本上解决问题。
4 结束语
由于采取了切实可行的技术措施,较好地解决了液压支架的防倒、防滑,工作面刮板输送机及采煤机的下滑问题,月产达到了7万多t。因此,大倾角工作面只要解决好设备的防滑和防倒问题,也能实现安全高产和稳产。
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