倪少軍

摘要：正確合理的對(duì)大傾角綜放工作面設(shè)備進(jìn)行配套選型，使選用的成套設(shè)備適合煤層附存條件和礦井生產(chǎn)技術(shù)條件，獲得良好的使用效果。本文通過對(duì)大傾角工作面生產(chǎn)條件的分析，對(duì)設(shè)備選型配套及使用過程中存在的問題進(jìn)行總結(jié)分析，提出解決方案，使得采煤設(shè)備更加能夠適應(yīng)大傾角綜采工作面使用要求，大傾角綜采工作面能夠安全、高效的回采。

Abstract： Correct and reasonable selection and matching of large dip angle fully mechanized sublevel caving face equipment will make the selected equipment suitable for the condition of coal seams and the technical conditions of mine production and obtain good results. This article analyzes the production conditions of large dip angle working face， summarizes and analyzes the problems in equipment selection and use， and proposes solutions to make the coal mining equipment more able to adapt to the requirements of the fully mechanized mining face with large dip angle and to achieve safe and efficient recovery.

關(guān)鍵詞：大傾角；綜采工作面；設(shè)備選型；安全；高效

Key words： large dip angle；fully mechanized mining face；equipment selection；safety；high efficiency

中圖分類號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）25-0132-02

0 引言

栆泉煤礦12108大傾角綜采工作面是寧夏乃至西北所有礦井遇到的煤層傾角最大的一個(gè)工作面，12108大傾角綜采工作面走向長(zhǎng)594m，工作面斜長(zhǎng)170m，該綜采工作面為1煤層，工作面傾角32°～45°，煤層厚度3.6～4.5m，平均4.02m。棗泉煤礦12108大傾角綜采工作面的配套設(shè)備分別是由上海天地公司生產(chǎn)的MG450/1020-QWD型交流變頻采煤機(jī)，生產(chǎn)能力（t/h）：≥ 2000 t/h ；適應(yīng)采高：2.5m-4.0 m；供電電壓：3300 V；總裝機(jī)功率：1020KW；截割電機(jī)功率：450KW；交流牽引電機(jī)功率：55KW；適應(yīng)的工作面傾角：0～45°度 ，泵站功率20 KW；牽引速度（m/min）：0～7.9～13.2m/min；牽引力（KN）：727/436KN；總重：53t。“三機(jī)”使用由天地奔牛生產(chǎn)的SGZ960/1400型中雙鏈刮板輸送機(jī)，運(yùn)輸能力1800T/h；SZZ1000/400中雙鏈轉(zhuǎn)載機(jī)， 運(yùn)輸能力2600T/h，PLM3000型輪式破碎機(jī)，破碎能力3000T/h?；局Ъ転楸泵簷C(jī)研制的ZF8600/18/35 型四柱支撐掩護(hù)式液壓支柱，中心距1750 mm。隨著礦井開采深度不斷加大，大傾角工作面將成為棗泉煤礦主力開采工作面，為使工作面能夠安全、高效回采，必須在生產(chǎn)過程中不斷總結(jié)、積累經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)礦井發(fā)展需要。

1 關(guān)鍵問題提出

1.1 設(shè)備選型配套的可靠性差 設(shè)備選型配套于簡(jiǎn)單化，在配套過程中只偏重于防倒防滑及輔助設(shè)施的配置，忽略了提高與完善設(shè)備自身性能、設(shè)備之間相互關(guān)聯(lián)問題，不能很好的使設(shè)備適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)需求，制約了工作面產(chǎn)能發(fā)揮。

1.2 采煤機(jī)制動(dòng)與防滑問題凸顯 適應(yīng)大傾角工作面生產(chǎn)的采煤機(jī)牽引及防滑問題尤為重要，如果采煤機(jī)制動(dòng)性能差會(huì)造成采煤機(jī)下滑飛車，在檢修停機(jī)時(shí)，制動(dòng)力矩不能滿足要求將造成嚴(yán)重的事故。

1.3 設(shè)備在使用過程中管理不當(dāng)使設(shè)備損壞頻繁 大傾角工作面設(shè)備使用管理不容有半點(diǎn)疏忽，因采場(chǎng)管理不到位或其他人為因素很容易造成設(shè)備損壞，如刮板輸送機(jī)斷鏈等故障，故障發(fā)生后很難進(jìn)行處理。

1.4 安全防護(hù)不到位 在大傾角綜采工作面回采過程中由于安全防護(hù)不到位，大塊矸石、大塊煤滾落傷人和損壞設(shè)備的事故屢屢發(fā)生。不僅加大了生產(chǎn)組織難度，而且對(duì)井下職工人身安全造成了很大的威脅。

2 設(shè)備選型于安全保障對(duì)策

2.1 采煤機(jī)技術(shù)性能要素 ①大傾角工作面采煤機(jī)選型主要需要考慮采煤機(jī)牽引及制動(dòng)性能。目前所使用的交流電牽引均利用制動(dòng)閘進(jìn)行制動(dòng)，制動(dòng)閘必須根據(jù)工作力矩來計(jì)算制動(dòng)力矩進(jìn)行選用，一般情況下制動(dòng)力矩必須大于最大工作力矩2/3。但制動(dòng)閘為液壓制動(dòng)，一旦制動(dòng)閘失靈，將直接造成采煤機(jī)下滑事故。因此還必須采用其他方式進(jìn)行制動(dòng)。交流電牽引采煤機(jī)牽引調(diào)速系統(tǒng)使用變頻調(diào)速，在大傾角工作面使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，需在變頻器中在反并聯(lián)一套有源逆變電路，或者采用交-交變頻器?；仞佒苿?dòng)配合液壓制動(dòng)能夠有效控制采煤機(jī)下滑，制動(dòng)也比較平穩(wěn)、可靠。②采煤機(jī)必須根據(jù)煤質(zhì)、生產(chǎn)能力、采煤機(jī)自重及工作面傾角等因素合理選擇采煤機(jī)牽引機(jī)構(gòu)，一般牽引力為采煤機(jī)總裝機(jī)功率的0.5倍，但大傾角工作面可考慮牽引力選為總裝機(jī)功率1倍，在牽引力選擇的同時(shí)還應(yīng)考慮牽引機(jī)構(gòu)強(qiáng)度問題，大傾角工作面搬運(yùn)物料、更換大部件都會(huì)造成安全隱患，加強(qiáng)采煤機(jī)齒軌及行走輪強(qiáng)度，可有效減少設(shè)備磨損更換頻率，將采煤機(jī)齒軌由五節(jié)距齒軌變?yōu)樗墓?jié)距齒軌就可有效解決這一問題。③在緩傾斜煤層中采煤機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)多為飛濺潤(rùn)滑，大傾角工作面會(huì)造成截割部供油困難，單一的飛濺潤(rùn)滑無法滿足設(shè)備潤(rùn)滑需求，需要增加齒輪泵進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑。

2.2 刮板輸送機(jī)技術(shù)性能要素 ①在緩傾斜煤層開采時(shí)，刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾減速箱都為飛濺潤(rùn)滑，但大傾角工作面刮板輸送機(jī)容易發(fā)生供油不足現(xiàn)象，尤其是機(jī)頭部刮板輸送機(jī)，因此必須加裝強(qiáng)制潤(rùn)滑泵，進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑。②由于工作面傾角大，刮板輸送機(jī)上竄、下滑控制較為困難，刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載輸送機(jī)不能合理搭接，形成刮板輸送機(jī)底槽拉回頭煤，使運(yùn)行阻力加大，刮板鏈拉斷，因此在選型時(shí)需適當(dāng)考慮將刮板鏈強(qiáng)度增大，同時(shí)考慮增大接鏈環(huán)強(qiáng)度，預(yù)防斷鏈。

2.3 液壓支架技術(shù)性能要素 ①液壓支架必須安裝支架防倒及調(diào)架裝置，保證架型能夠滿足工作面生產(chǎn)需要，防止支架傾倒及咬架現(xiàn)象發(fā)生。②液壓支架控制易選用電液控操作，實(shí)現(xiàn)人員鄰架操作，確保人身安全。還需實(shí)現(xiàn)成組動(dòng)作，減少時(shí)支架操作人員數(shù)量，實(shí)現(xiàn)快速移架，減少空頂時(shí)間。③液壓支架行人側(cè)需設(shè)置階梯踏板及扶手，防止人員行走時(shí)滑倒。

3 設(shè)備管理

大傾角工作面人員作業(yè)及大部件運(yùn)輸非常困難，因此必須要加強(qiáng)日常管理，工作面必須平直，避免里出外進(jìn)現(xiàn)象，底板必須平直，減少起伏段，尤其要杜絕局部急起急落，減少設(shè)備損壞。①加強(qiáng)采場(chǎng)管理。采場(chǎng)管理必須要為設(shè)備運(yùn)行創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境，減少因采場(chǎng)條件惡劣而損壞設(shè)備。②減少人為失誤造成設(shè)備損壞。加強(qiáng)檢修、操作人員技能水平，制定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。③保證刮板輸送機(jī)與轉(zhuǎn)載輸送機(jī)搭接合理，刮板輸送機(jī)能夠正常泄煤，防止拉回頭煤現(xiàn)象，減少刮板機(jī)運(yùn)行阻力，防止斷鏈?zhǔn)鹿拾l(fā)生。

4 安全防護(hù)

大傾角工作面極易發(fā)生大塊煤、矸滾落傷人或設(shè)備，因此需進(jìn)行有效防護(hù)，防止大塊煤矸滾落傷人。在采煤機(jī)下行割煤時(shí)大塊煤從采煤機(jī)機(jī)身滑落，容易滾落到架間傷人，在采煤機(jī)機(jī)身上焊接擋矸裝置，將落煤擋住，讓其自行滑落入運(yùn)煤流中，防止大塊煤、矸劃入架前或機(jī)頭砸傷人或設(shè)備。在刮板輸送機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接處要設(shè)置擋矸板，在生產(chǎn)過程中要設(shè)置警戒，杜絕人員進(jìn)入，防止大塊滾落砸傷行人。在檢修過程中必須在機(jī)道中設(shè)置橫截護(hù)網(wǎng)，防止傷人。

5 結(jié)論

隨著煤炭資源的開發(fā)與利用，寧東礦區(qū)在將來大傾角工作面開采的數(shù)量越來越多，棗泉煤礦為此進(jìn)行了有益的探索與嘗試，分別從提高設(shè)備的選型質(zhì)量，合理的采場(chǎng)管理和配以高素質(zhì)的員工隊(duì)伍等方面為以后開采大傾角工作面的技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)管理起到了引領(lǐng)作用。

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