綜采工作面調(diào)斜與防滑安全技術(shù)措施

　　綜采工作面調(diào)斜與防滑安全技術(shù)措施

　　綜采(放)工作面的布置由于受地質(zhì)構(gòu)造及開切眼傾角等因素所限，工作面開切眼的布置往往與運、回兩巷不能垂直布置，存在一個角度，即偽斜角。根據(jù)經(jīng)驗，偽斜角一般設(shè)計為切眼坡度角(真傾角)的1/3~1/5間。實踐證明：開切眼坡度角小于15°的綜采(放)工作面?zhèn)涡陛^易調(diào)整與掌握，但當(dāng)工作面切眼坡度角大于10°時，(受采煤機結(jié)構(gòu)、爬坡性能、防滑方式及機身材質(zhì)所限，一般不超過25°)，工作面的實際偽斜較難掌握。生產(chǎn)中實際偽斜還受所用設(shè)備(支架、前部后部運輸機等)及其連接方式的影響，因而偽斜是一個較復(fù)雜、技術(shù)性較強的數(shù)值，一般通過運、回兩巷推進度之差顯示。

　　1　工作面概況

　　5103綜采放頂煤工作面煤層平均厚度6.40m ，含兩層夾矸，分三個自然分層，結(jié)構(gòu)為1.5(0.1)3.74(0.05)1.1,煤層厚度穩(wěn)定。工作面切眼全長153.6m ，循環(huán)進度0.6m ，運巷全長660m，風(fēng)巷全長680m，受地質(zhì)條件限制，切眼自然坡度為10.1°—18.9°, 平均達15.3°(風(fēng)巷高于運巷)，工作面設(shè)計偽斜為4°，采用走向長壁低位放頂煤一次采全高、全部垮落法管理頂板的綜合機械化采煤方法。

　　2　偽斜不當(dāng)對生產(chǎn)的影響

　　2.1造成刮板運輸機(大溜)上下滑動

　　5103綜放面由于偽斜調(diào)整欠妥，曾一度造成工作面刮板運輸機上竄下滑，導(dǎo)致了刮板運輸機機頭與轉(zhuǎn)載機搭接的經(jīng)常性變動，從而改變了運輸機與轉(zhuǎn)載機的合理搭接關(guān)系。運輸機機頭過短造成運輸機卸煤不暢，在機頭形成堆煤現(xiàn)象，嚴(yán)重時可能造成運輸機將轉(zhuǎn)載機推至運巷外幫煤壁，致使端頭安全出口堵塞，造成停產(chǎn)。

　　2.2造成擠架、垛架甚至倒架

　　5103綜放面由于偽斜掌握欠妥，初采階段工作面運輸機下滑嚴(yán)重，帶動支架底座也向下滑移(支架底座偏向機頭方向)，后經(jīng)調(diào)整偽斜，同時采取相應(yīng)措施使運輸機逐步上移;但由于運輸機上竄過程中，向上擺架(修正支架底座的推移方向)不力，致使工作面中部有連續(xù)36架支架擠架，其中16架支架垛架、倒架，嚴(yán)重制約生產(chǎn)的正常有序進行。

　　3　下滑原因分析

　　工作面?zhèn)涡辈划?dāng)主要表現(xiàn)為運輸機上竄下滑。當(dāng)工作面與兩巷垂直，采用兩端頭交互斜切進刀時，工作面支架、運輸機呈現(xiàn)出緩慢下滑，下滑的起源是工作面由上端頭依次往下推移刮板運輸機。當(dāng)工作面坡度為15.3°(平均)，工作面與兩巷垂直時，采煤機從上向下割煤，由上向下依次推移運輸機時，實測平均每推進一刀，運輸機下滑36mm ;采煤機向上割煤，自下往上依次推移運輸機時，平均每推一刀，運輸機下滑5mm 。

　　3.1受地質(zhì)因素影響

　　5103綜放面為一單斜構(gòu)造，風(fēng)巷標(biāo)高+585m , 運巷標(biāo)高+518m ，運回兩巷落差為：50m，工作面平均傾角15.3°。因而支架、運輸機等沿斜面方向會產(chǎn)生一向下的分力，由于支架、運輸機自身重量較大，而下滑分力則較小。所以支架、運輸機等處于靜止?fàn)顟B(tài)時，設(shè)備不會下滑，只存在一種潛在的下滑趨勢。

　　3.2受推移方向影響

　　綜放工作面正常生產(chǎn)工序為：采煤機自機頭(尾)斜切進刀――割煤――移架――推前部運輸機――放煤――拉后部運輸機。隨采煤機不斷割煤，前部運輸機被依次逐架推向煤壁。在這種往復(fù)循環(huán)過程中，運輸機發(fā)生相對滑動，這種滑動主要通過運輸機彎曲段體現(xiàn)，支架推移桿會發(fā)生一定量的左向或右向偏置，偏向程度雖然較小，但必竟不是正向推移，因而推移中要向左或右產(chǎn)生作用分力。當(dāng)采煤機向機頭方向割煤時，由機尾向機頭逐架推移運輸機，產(chǎn)生作用分力向機頭側(cè);當(dāng)采煤機向機尾割煤時，通過推移運輸機產(chǎn)生的作用分力指向機尾。所謂偽斜調(diào)整就通過這一原理控制運輸機發(fā)生下滑或上竄，見圖。

　　采煤機由機尾向機頭割煤推移運輸機受力分析

　　3.3受后部運輸機連接方式影響

　　由于后部運輸機的拖移裝置可安設(shè)在支架底座前端左右任一側(cè)。拖移裝置安設(shè)在支架左(右)側(cè)，移架或拉后部運輸機時，受力矩影響(以支架底座右〈左〉端為支點，底座寬為力臂，對后部運輸機的拉力為力)，支架將左向〈右向〉旋轉(zhuǎn)一定量，使支架推移千斤頂偏向左〈右〉，(即下端頭或上端頭)。推移前部運輸機時，推力方向向下(上)偏移，從而導(dǎo)致運輸機加速向下(上)移動。

　　4偽斜量的確定

　　在大角度傾斜工作面，若工作面與兩巷垂直，運輸機、液壓支架下滑不可避免。將工作面采成偽斜，使下端頭超前上端頭一定距離，是解決綜放工作面支架與運輸機下滑最有效的辦法。超前距離(偽斜)可由以下方法求得：

　　(1)設(shè)工作面(開切眼)調(diào)斜采成與回風(fēng)巷垂線成α角，若未呈現(xiàn)滑移現(xiàn)象，則運輸機將上竄600sinα(mm)。其中，600為循環(huán)進度。

　　(2)實測，當(dāng)α=0時，每推進一個循環(huán)，運輸機下滑36mm。

　　(3)若要運輸機不下滑，必須：600sinα=36

　　所以α=3°26′

　　設(shè)偽斜距離(運巷較風(fēng)巷多推進距離)為X，則：X=Msinα

　　式中：M------工作面長度(153.6m)。

　　解得：　　X=9.22m

　　實踐中，將工作面調(diào)斜采成下端頭(機頭)超前于上端頭(機尾)10m。

　　5　調(diào)斜防滑方式

　　5.1大斜式

　　實踐中，每班對運輸機的滑移觀察、計量，在運輸機與轉(zhuǎn)載機的搭接長度或支架推移桿發(fā)生輕微變向時，若機頭長，可多推進運輸機機頭，少推進運輸機機尾。即：變原先的兩循環(huán)中，采兩次機頭、機尾為采三次機頭、兩次機尾或采兩次機頭一次機尾。若機尾長，可多推進機尾，少推進機頭，其工藝原理與機頭長時相同。在整個“大斜”調(diào)整過程中，采煤機都要跑整刀。

　　5.2　小斜式

　　運輸機下滑過快，不易迅速控制運輸機下滑時，也可采用調(diào)小斜的方法穩(wěn)住運輸機。即：若機頭長時，只采機頭，不采機尾。根據(jù)實際情況，采煤機一次比一次跑得短(近)，工作面形成人為的凸(俗成“肚”)，如此可控制運輸機下滑。“小斜式”存在嚴(yán)重缺陷，即：易造成擠架。此方式應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況(架松時)采用。否則，會帶來嚴(yán)重后果。

　　5.3支架調(diào)向式

　　運輸機如果不與支架相連,無論怎樣調(diào)整其偽斜,也不可能控制運輸機下滑,因而控制運輸機下滑的根本是調(diào)向后的推移裝置。支架調(diào)向式就是通過調(diào)整支架的推移方向來控制運輸機下滑。一般與“大斜式”聯(lián)合使用，否則很難使支架實現(xiàn)真正意義上的調(diào)向。所謂調(diào)向式就是：移架時，用單體支柱頂在支架的下滑測，既可適當(dāng)調(diào)整支架的方向，又有利于增加移架力;低位放頂煤綜放面還可通過調(diào)整后部運輸機拖移裝置耳在支架上的左右位置，加快支架方向的調(diào)整。

　　5.4控溜式

　　人為調(diào)整運輸機推移方向，阻止其下滑，并逐步回調(diào)。即：工作面每5-10架準(zhǔn)備一個50t千斤頂，推移運輸機前把千斤頂尾部固定在運輸機下滑方向的鄰架底座前，頂部頂在運輸機與本架相連的窩槽內(nèi)。推移運輸機主要通過50t千斤與支架的推移裝置來實現(xiàn)。一般與其它幾種方式聯(lián)合使用。

　　5.5螺旋式

　　機尾(頭)長時，只采機尾(頭)，不采機頭(尾)，但采煤機必須跑到機頭(尾)，采煤機跑到機頭(尾)前，運輸機要預(yù)先拉回，機頭(尾)支架不動。工作面始終保持直線標(biāo)準(zhǔn)。該方式使用過程中，必須最大限度利用支架掩護梁、尾梁側(cè)護千斤調(diào)整支架方向。否則易出現(xiàn)擠架、咬架等現(xiàn)象。

　　5.6工藝改變式

　　改變采煤工藝也是大傾角綜放面防滑的有效措施之一，即：變雙向割煤為單向割煤，采煤機下行時割煤、移架，但不推移運輸機;上行時采煤機跑空刀、推移運輸機，使運輸機每循環(huán)都自下端頭逐架向上端頭推移。從前面分析和實測中可看出一定程度上控制了運輸機的下滑。一般情況下改變采煤工藝的方法與調(diào)斜方式聯(lián)合使用效果更好。

　　6體會和說明

　　(1)生產(chǎn)中根據(jù)運輸機下滑情況確定調(diào)斜防滑方式。下滑不太嚴(yán)重時，只單獨使用其中一種或兩種方式，在運輸機下滑程度較大時，為及時阻止運輸機下滑，可聯(lián)合使用其中多種方式。

　　(2)工作面坡度較小時，后部運輸機拖移裝置耳的連接應(yīng)均勻布置在支架的左右側(cè)(一左一右)。5103綜放面由于坡度較大，采取了三左一右的布置方式(工作面左側(cè)高右側(cè)低)。

　　(3)在整個調(diào)斜防滑過程中，要特別注意工作面工程質(zhì)量和各設(shè)備的完好情況，每循環(huán)完成后，必須保證工作面支架和運輸機直線(插小斜式除外)，為下一循環(huán)做好準(zhǔn)備。

　　(4)調(diào)斜的尺度必須把握好。當(dāng)偽斜已調(diào)至理論值左右時，要班班注意觀察運輸機的竄動跡象(推移桿的方向和運輸機輕微竄動)，若已出現(xiàn)竄動現(xiàn)象，應(yīng)停止調(diào)斜措施，正常推進幾個循環(huán)后，再觀察運輸機的竄動狀況，視情況確定是否繼續(xù)調(diào)斜。

　　5103綜放面在切眼大傾角狀況下，采取各種方式調(diào)斜，有效控制了運輸機的下滑，使生產(chǎn)得以正常有序進行。5106綜放面切眼最大自然坡度23°，平均為16.8°，調(diào)斜防滑技術(shù)在該面成功推廣應(yīng)用后，效果顯著，在整個回采過程中未出現(xiàn)過一次運輸機、支架的上竄下滑，平均月產(chǎn)達到8.1萬噸。