浅谈综采工作面的防倒防滑技术

郑金录，徐建文,西 龙

(兖煤澳大利亚有限公司澳思达煤矿) (中国矿业大学矿业工程学院)

·技术经验·

浅谈综采工作面的防倒防滑技术

郑金录，徐建文,西 龙

(兖煤澳大利亚有限公司澳思达煤矿) (中国矿业大学矿业工程学院)

综采工作面技术重点工作之一就是如何防止工作面输送机和支架上窜下滑，分析了输送机下滑的原因，提出了防止输送机下滑的措施，并针对液压支架的防倒防滑进行了阐述，对大倾角、大采高综采工作面的管理有一定的指导意义。

综采工作面；输送机；液压支架；防倒、防滑

1 工作面输送机的防滑

1.1输送机下滑产生的原因

当煤层倾角大于12 °～18 °时，就可能因为自重而下滑。推移不当，次数过多地从工作面上端开始往下推移。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，底板没割平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，均能引起输送机下窜。

1.2防止输送机下滑的措施

防止煤矸进入底槽，以减少底链运行阻力，有条件时采用封底式刮板运输机；工作面适当伪斜，一般2 °～3°，下端运输平巷超前，上端回风平巷滞后，使输送机推移的上移量和下滑量抵消；严格把握推移输送机顺序，尽可能由工作面下段开始自下而上地单向推移输送机；移输送机时，用单体支柱顶住机头，将先移完的机头锚固后，再继续推移，并在移输送机时不同时松开；煤层倾角大于18 °时，要安装防滑千斤顶。

1.3工作面输送机移动的两种假象

1) 由于工作面两顺槽掘进不成直线，使得工作面输送机头(或机尾)相对于下顺槽下帮(或上帮)的距离出现变化，从表面上看，机头(或机尾)处的行人道宽度变宽或变窄，但输送机没有运动，这时不要采取措施。

2) 由于地质原因，有时工作面会出“鼓肚”和“凹坑”，这时工作面实际长度会变长，这样输送机机头或机尾就会“收缩”，这好象工作面输送机又移动了，其实没有动，这时也不要采取措施。

1.4判断输送机实际的运动趋势

1) 正常情况下工作面每组支架的架脚、滑块、十字头和输送机连接耳朵的关系见图1。

图1 正常情况下支架和输送机连接耳朵关系示意图

2) 输送机向下运动或有向下运动趋势的情形见图2。

3) 输送机向上运动或有向上运动趋势的情形见图3。

1.5要求输送机朝需要方向运动的实例

工作面正常推采时，应控制住工作面输送机不让它向上或向下运动，有时为了适应地质条件的变化，综采工作面需要大小面对接，有时还需要调斜转弯，这时要求工作面输送机必须朝需要方向运动。

1) 工作面大小面对接时。某队在2094工作面大小面对接的生产过程中，这一点反映的尤为突出。

图2 输送机向下运动或有向下运动趋势其连接关系图

图3 输送机向上运动或有向上运动趋势其连接关系图

由于在2094工作面上出口发生水煤(矸)泥溃出，在恢复生产的过程中，里工作面机尾3组支架不能前移，当2094工作面进行大小面对接时，现有的支架数量不能满足生产的需要(对接位置至少有3.96 m无支护空间)，因此,决定在采面回采到对接位置的过程中，先通过伪斜回采(即丢机尾的方法)，把里工作面的支架和溜子往上调，当机头出现2 m左右的小面时，再通过加机尾(缩小工作面伪斜量)的方法，继续缩小对接空间的宽度，当里工作面离对接位置还有7～10 m时，正常推采，同时调整里工作面支架的方向。通过这种回采方法，最后里工作面机尾挡煤板正好和外小面最下一组支架的架脚“摩擦”而过，对接空间的宽度只有200～300 mm，保证2094 工作面大小面对接工程安全顺利完工。如果不采取这种回采工艺，或采取这种回采工艺，而没有从量上掌握好(对接空间的宽度还大于1.3 m)，都得把外小面支架按照从下往上的顺序依次向下平移和大面末支架靠齐，这都会增加大小面对接工程安全的不确定性。

2) 工作面调斜转弯时。在工作面调斜转弯期间，必须坚持以下原则：

a) 要坚持工作面两端都有一个前移量的原则，同时不能急于求成，要把调斜角α分成若干个小角 α′，采煤机每次都割通刀。

b) 要严格掌握两巷进尺进度,要在两巷道中要标出标记。

c) 调斜转弯期间,为防止输送机下滑或上串，应严格从机头向机尾(或从机尾向机头)顶溜子。

d) 必须及时调架，调架以侧护板为主，同时用好防滑顶子，必要时可以上水柱帮助调架。

e) 待割完一组通刀时，将输送机全工作面调直并割齐煤壁，全工作面支架排成直线，为下一个转角α′打好基础。

f) 只有把前一次调斜循环后支架调顺后，才能进行下一次调斜循环。

g) 调斜转弯期间，为保证工作面支架相邻支架无明显错茬，并且垂直于顶底板，不发生歪倒，采面要适当放煤，不能放得太多。

2 液压支架防滑和防倒的技术措施

2.1液压支架的防滑

1) 排头支架的防滑，其防滑装置主要有:

a) 底部前部防滑。用移步横梁将排头支架组成整体,相邻两架间设双作用防滑千斤顶,支架与输送机直接用推移装置连接,互相锚固。b) 底座后部。排头支架组下一架后部的防滑,多采用将其后部用千斤顶加锚链的软连接装置与上部支架连接,达到牵拉防滑。支架移架时,再升架支撑顶板。c) 加长梁下打柱防滑,排头支架为躲开输送机机头,支护滞后,为加强端头处的顶板支护,可在支架顶梁前部加接一前探梁,并可在梁下加临时支柱,增加支架的防滑能力。

2) 中部支架的防滑，其防滑装置主要有：

a) 底座前部防滑,相邻两支架的底座前部,可按隔一设一或隔数设一的方式,加设双作用防滑千斤顶。b) 底座后部防滑,相邻两支架的底座后部,设置由千斤顶控制的侧推装置。仅下方支架对上方支架起作用。c) 导向调架装置防滑,相邻两支架的底座间,设置由弹簧套筒和千斤顶控制的导向调架装置,用以防滑。

3) 排尾支架的防滑。可采取中部支架防滑装置,必要时采用排头支架防滑装置。加长顶梁,且在梁下打柱,既利于支护顶板，又利于支架防滑。

2.2液压支架的防倒

1) 排头架的防倒,其防倒装置有：

a) 硬连接防倒装置,在相邻两支架的顶梁上设置双作用防倒千斤顶,其可推拉调节性能好。

b) 软连接防倒装置,在相邻两支架间,设置由千斤顶锚链连接斜拉防倒装置,即一端连上方支架的底座,另一端连下方支架的顶梁。

2) 中部支架的防倒,其防倒装置有：隔架在两支架间的顶梁上设置双作用防倒千斤顶,隔架数目依实际情况而定,倾角越大,隔架越少。

3) 排尾支架的防倒。可采用排头支架相应的防倒装置。

2.3大采高综采工作面液压支架的防倒防滑

1) 严格控制采高，尽量做到不留顶煤，使支架直接支撑顶板。

2) 对工作面排头、排尾的3架液压支架，用顶梁千斤顶、底座及后底座千斤顶进行锚固，防止倒架。

3) 工作面端头应采用大采高专用的端头支架，其应具有防倒、防滑装置，并能够实现自移、推移输送机机头和转载机的功能，能与平巷的断面形状和支护形式相适应。

2.4工作面调成伪倾斜的分析

假设工作面正倾斜，每进一刀，支架下滑距离为s，见图4。

s—支架下滑距离

图4 工作面未调斜支架下滑情况关系示意图

d—支架向上移动距离 γ—伪倾斜工作面与正倾斜工作面夹角

图5 假定工作面调斜支架上移情况关系示意图

当工作面调为伪倾斜后，支架仍与工作面垂直。假定在这种情况下支架不下滑，工作面推进一刀后，支架就相应地向上移动一个距离d ，见图5。

实际上，工作面调斜后，支架在推移过程中，仍然会有一个下滑量s，由于工作面调斜，实际坡度小了，相应下滑量要比正倾斜时下滑量稍小一些，如果伪倾斜角度调得适当，工作面伪倾斜造成的上移量d，正好与下滑量s 相抵消，因此支架沿走向方向前移就无下滑现象了,见图6。

d—支架向上移动距离 s—支架下滑距离 γ—伪倾斜工作面与正倾斜工作面夹角

图6 工作面调斜支架下滑与上移相等关系示意图

3 结 语

1) 工作面输送机的防滑一般采用安装专门防滑顶的措施，且输送机机头比转载机机尾要稍高，下滑严重时可采取双向割煤、单向移输送机，或单向割煤、从工作面下端向上端推移输送机，移完后应立即锚固。

2) 液压支架的防倒、防滑措施多种多样。在实际矿井生产中,必须根据煤层、顶、底板等地质条件而定,加强端头处的顶板支护、严防发生顶板事故,以防支架倾倒。无论采煤机上行还是下行割煤,一般均采用上行顺序移架方式移架。只有当支架上窜严重时,才准下行顺序移架。

[1] 杜计平,孟宪锐.采矿学[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2009：96-98.

[2] 查丁杰,王永祥.采掘机械使用与维护[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2009:34-36.

DiscussiononAnti-skidandAnti-collapseTechnologyinFullyMechanizedCoalMiningFace

ZhengJin-lu，XuJian-wen，XiLong

The technical focus of the fully mechanized coal mining face is one of how to prevent "up and down" sliding of the conveyor and the support in the face, the article briefly analyzes the sliding reasons of the conveyor, puts forward measures to prevent the conveyor sliding and in connection with anti- collapse and anti-skid of hydraulic support carry on detailed description, it has certain guiding significance for the management in fully mechanized coal mining face of large angle, large mining height.

Fully mechanized mining face；Conveyor； Hydraulic support； Anti- collapse and anti-skid

郑金录 男 1976年出生 1999年毕业于中国矿业大学 工程师 澳大利亚 2325

“国家大学生创新性实验计划项目” 大学生科技创新基金(091029001)

TD528.3

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1672-0652(2010)07-0009-03

2010-05-25