姚 鵬
(淮北礦業(yè)集團 朱仙莊煤礦,安徽 宿州 234111)
祁南煤礦10114 工作面可采走向長749 米, 傾斜長度150米,煤層平均厚度2.3 米,平均傾角12°。 工作面回采過程中揭露一正斷層DF33(30°∠60°H=4.0~10.0m)。 受該斷層影響,工作面煤層沿推進方向平均俯角達25 度,斷層走向影響范圍達40m。
該工作面主要設(shè)備有MG-400/920-WD 型采煤機、ZY6800-17/36 型液壓支架、SGZ-800/2×400 型運輸機。在該工作面俯采角度大, 而現(xiàn)用的MG-400/920-WD 型采煤機適應(yīng)的最大俯采角度一般不超過15 度,故回采該地質(zhì)構(gòu)造段時如何保證機電設(shè)備的安全運行是擺在我們面前的一個技術(shù)難題。
綜采工作面采煤機行走過程中, 導(dǎo)向滑靴與齒軌相互磨擦,特別是大角度俯采工作面受到俯采角度、采煤機身自重、煤壁側(cè)平面滑靴及齒軌磨損、齒軌蓮花座變形等的影響,導(dǎo)向滑靴老塘側(cè)站幫磨損嚴(yán)重且向煤壁側(cè)傾斜。一方面站幫厚度變小,與齒軌之間有間隙。 另一方面,老塘側(cè)站幫長度不足,采煤機向煤壁傾斜時,老塘側(cè)站幫與齒軌接觸面就小。以上原因造成導(dǎo)向滑靴與齒軌配合不良,容易掉道甚至掰斷導(dǎo)向滑靴,影響生產(chǎn)。 因此,需對采煤機導(dǎo)向滑靴進行改造以增加其使用壽命。
(1)采用焊接耐磨塊的方法使導(dǎo)向滑靴老塘側(cè)站幫下方加高20mm(根據(jù)現(xiàn)場實際所取數(shù)據(jù),適用MG-400/920-WD 型采煤機,不同型號采煤機可適當(dāng)調(diào)整),這樣就增加了老塘側(cè)站幫與齒軌的接觸長度,解決了脫軌問題。 如圖1 所示,黑色區(qū)域為加厚耐磨層。
(2)采用焊接工藝在導(dǎo)向滑靴老塘側(cè)站幫內(nèi)側(cè)加焊耐磨塊,增加耐磨強度(一般以50mm 為宜),同時加厚了站幫,增加了強度,有利于避免滑靴被掰斷。 如圖1 黑色區(qū)域所示。
圖1
由于俯角大,采煤機向煤壁傾倒的趨勢必然增加了煤幫側(cè)平滑靴的受力和磨損。為減緩采煤機向煤壁傾斜的角度,應(yīng)對采煤機平滑靴進行改造, 即在不影響行走輪與齒軌正常嚙合的前提下,盡量加大平滑靴底板的厚度。根據(jù)該型號采煤機平滑靴的結(jié)構(gòu)以及與運輸機的配合情況, 將平滑靴底板使用耐磨材料加厚20mm~30mm,這樣相對降低了采煤機的俯斜角度。
由于俯采角度大, 平均達到25°, 而現(xiàn)用的MG-400/920-WD 型采煤機適應(yīng)最大俯采角度不超過15 度,因此采煤機無法在運輸機上順利通行。 由于采煤機始終有向煤壁傾斜的趨勢,帶動運輸機也有前傾趨勢。 推移運輸機時,易造成運輸機老塘側(cè)上移。 運輸機老塘側(cè)上移后,會造成液壓支架推移框與運輸機不在一個平面上,推移運輸機時會造成推移框彎曲或者損壞。 因此必須采用臺階采煤法,通過臥底將運輸機趁平,始終保持采煤機運行過程中,運輸機俯角不超過15 度,確保過構(gòu)造帶期間設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。
(1)割煤前,沿煤壁側(cè)底板進行打眼爆破,然后割煤采用煤機剎底。 如圖2 所示。
(2)割煤后將煤機停至合適位置,支架前梁伸出,護幫板打平,煤壁維護好后,人員進入煤壁進行人工臥底,根據(jù)工作面與風(fēng)巷下口變坡點的距離和高差控制臥底深度。 由于SGZ800/2×400 型運輸機溜槽長度為1400mm,所以煤壁側(cè)臥底時要始終保持臥至運輸機鏟煤板以里700mm,然后推車。推車后人員再撤至老塘側(cè)對支架底座前端至運輸機底槽槽沿以里700mm 進行臥底,臥底幅度保持臥底后運輸機俯角不超過15 度,確保煤機能順利通行,如圖2 所示。最后擦頂移架,形成一個循環(huán)。周而復(fù)始直至回采至改造風(fēng)巷下口變坡點。
圖2
除了對設(shè)備進行適當(dāng)改造以及改進生產(chǎn)工藝外,還應(yīng)做好以下幾個方面的基礎(chǔ)管理工作:
(1)過大斷層時,光靠煤機割既影響速度又傷設(shè)備,所以放炮是個很好的選擇。 放炮崩矸子對設(shè)備會有損傷,放炮期間必須對設(shè)備進行必要的保護。 放炮期間將煤機開到響炮范圍外,采用廢舊皮帶將液壓支架立柱捆包起來, 可以有效防止崩矸石損傷立柱。
(2)液壓支架底座下前方至運輸機溜槽這段臥底需臥成一緩坡,拉移液壓支架時堅持帶壓移架,防止支架向煤壁傾翻。 移架后調(diào)整平衡千斤頂,盡量使支架頂梁與底座夾角成一鈍角,可以有效防止支架傾翻。
(3)大角度俯采期間保證好配件供應(yīng)。 截齒、齒軌、支架推移千斤、平衡千斤頂、破碎機刀齒等配件需供應(yīng)到位。 每班檢修需認真檢查以上易損件,出現(xiàn)磨損較多或損壞必須及時更換。
(4)管理人員現(xiàn)場必須認真監(jiān)督設(shè)備管理措施的落實,嚴(yán)格按措施施工。加強設(shè)備管理措施的宣傳貫徹,提高工人保護機電設(shè)備的意識。
綜采工作面大角度俯采時對于設(shè)備是極大考驗,要想順利安全地通過俯采段, 既要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件來對機電設(shè)備進行適當(dāng)改造,又要改進生產(chǎn)工藝去適應(yīng)機電設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。 采用以上措施,10114 工作面成功通過了DF33 斷層, 并且保證了機電設(shè)備的安全運行, 為綜采工作面類似條件提供了寶貴的設(shè)備管理經(jīng)驗。
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