综采工作面输送机稳定性控制技术

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  [摘 要]综采工作面的布置由于受地质构造及开切眼倾角等因素所限,工作面开切眼的布置往往与上、下巷不能垂直布置,存在一个角度,即伪斜角。根据经验,伪斜角一般设计为切眼坡度角(真倾角)的1/3~1/5间。实践证明:开切眼坡度角小于15°的综采工作面伪斜较易调整与掌握,但当工作面切眼坡度角大于10°时,(受采煤机结构、爬坡性能、防滑方式及机身材质所限,一般不超过25°),工作面的实际伪斜较难掌握。生产中实际伪斜还受所用液压支架及其连接方式的影响,因而伪斜是一个较复杂、技术性较强的数值,一般通过上、下两巷推进度之差显示。
  [关键词]伪斜量、真倾角、超前距
  中图分类号:TB35.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0078-01
  1、工作面概况
  杏花煤矿135队回采的西二二区30#右二工作面,煤层平均厚度3.40m,煤层厚度稳定。工作面切眼全长210m,循环进度0.8m,下巷全长680m,上巷全长660m,受地质条件限制,切眼自然坡度为8°—15°,平均达12°(上巷高于下巷),工作面设计伪斜为8°,采用走向长壁一次采全高、全部垮落法管理顶板的综合机械化采煤方法。
  2、伪斜不当对生产的影响
  由于工作面伪斜调整欠佳,曾一度造成工作面刮板运输机上窜下滑,导致了刮板运输机机头与转载机搭接的经常性变动,从而改变了运輸机与转载机的合理搭接关系。运输机机头过短造成运输机卸煤不畅,在机头形成堆煤现象,严重时可能造成运输机将转载机推至下巷外帮煤壁,致使端头安全出口堵塞,严重影响了生产。另外,初采阶段工作面运输机下滑严重,带动支架底座也向下滑移(支架底座偏向机头方向),后经调整伪斜,同时采取相应措施使运输机逐步上移;但由于运输机上窜过程中,向上摆架(修正支架底座的推移方向)不力,致使工作面中部有连续36架支架挤架,其中16架支架垛架、倒架,严重制约生产的正常有序进行。
  3、下滑原因分析
  工作面伪斜不当主要表现为运输机上窜下滑。当工作面与两巷垂直,采用两端头交互斜切进刀时,工作面支架、运输机呈现出缓慢下滑,下滑的起源是工作面由上端头依次往下推移刮板运输机。当工作面坡度为12°(平均),工作面与两巷垂直时,采煤机从上向下割煤,由上向下依次推移运输机时,实测平均每推进一刀,运输机下滑36mm;采煤机向上割煤,自下往上依次推移运输机时,平均每推一刀,运输机下滑5mm。
  3.1 受地质因素影响
  西二二区30#右二综采面,初采时上出口标高-188,下出口标高-230,上下两巷落差近42m,工作面平均倾角12°。因而支架、运输机等沿斜面方向会产生一向下的分力,由于支架、运输机自身重量较大,而下滑分力则较小。所以支架、运输机等处于静止状态时,设备不会下滑,只存在一种潜在的下滑趋势。
  3.2 受推移方向影响
  综采工作面正常生产工序为:采煤机自机头(尾)斜切进刀——割煤——移架——推移运输机。随采煤机不断割煤,工作面运输机被依次逐架推向煤壁。在这种往复循环过程中,运输机发生相对滑动,这种滑动主要通过运输机弯曲段体现,支架推移杆会发生一定量的左向或右向偏置,偏向程度虽然较小,但必竟不是正向推移,因而推移中要向左或右产生作用分力。当采煤机向机头方向割煤时,由机尾向机头逐架推移运输机,产生作用分力向机头侧;当采煤机向机尾割煤时,通过推移运输机产生的作用分力指向机尾。所谓伪斜调整就通过这一原理控制运输机发生下滑或上窜。
  4、伪斜量的确定
  在大角度倾斜工作面,若工作面与两巷垂直,运输机、液压支架下滑不可避免。将工作面采成伪斜,使下端头超前上端头一定距离,是解决综采工作面支架与运输机下滑最有效的办法。超前距离(伪斜)可由以下方法求得:
  (1)设工作面(开切眼)调斜采成与上巷垂线成α角,若未呈现滑移现象,则运输机将上窜800sinα(mm)。其中,800为循环进度。
  (2)实测,当α=0时,每推进一个循环,运输机下滑36mm。
  (3)若要运输机不下滑,必须:800sinα=36
  所以α=2°30′
  设伪斜距离(下巷较上巷多推进距离)为X,则:X=Msinα
  式中:M------工作面长度(210m)。
  解得:X=9.16m
  实践中,将工作面调斜采成下端头(机头)超前于上端头(机尾)10m。
  5、总结
  通过科学的理论计算与现场实际施工,只有将工作面调斜成下端头超前于上端头合理的距离时,再加上严格的现场管理,才能保证工作面输送机始终维持一个动态平衡的状态,从而更好地为安全高效生产服务。
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