薄煤层工作面转载机全封闭装置的设计研究

张文阳

(大同煤矿集团 云冈矿，山西 大同 037003)

1 工作面概况

同煤集团云冈矿开采的8#层404盘区8415工作面，属薄煤层综采，煤层开采厚度在1.26～1.78 m，平均厚度1.49 m;工作面走向长度为1 152 m，倾斜长度126 m，面积145 152.4 m2;煤层倾角平均为3°.工作面老顶为12.89 m厚的砂质页岩与粉、细砂岩互层，直接顶为1.16 m厚的砂质页岩，直接底为13.89 m厚的粉细砂、细砂岩与砂质页岩互层。该区域整体呈西高东低趋势，在2415巷距504－2回361 m处揭露1条落差H=7 m，倾角72°的正断层。

保证工作面安全高效生产的措施之一是安装转载机的全封闭装置。转载机全封闭装置的安装能够给现场工作人员提供一个安全可靠的工作环境，8415薄煤层工作面2145巷为起底巷道，随着工作面的推进，由于煤厚变化以及断层等因素使得工作面运输机头部位置发生高低变化。除此之外，工作面运输机与转载机均是不断移动的，因此，运输机头部与转载机入口间距也在不断变化。考虑到以上因素，该薄煤层工作面转载机全封闭装置的要求较为特殊。

2 设计方案

针对8415薄煤层综采工作面存在起底巷道，即推进过程中运输机头高低及前后均变化的特点，本次设计制造转载机全封闭装置，主要是利用槽钢加工成栅栏，然后利用推移油缸联动使得该栅栏可以液控工作，较好地完成了对运输机头与转载机入口处的封闭功能，保障了工人的人身安全。

转载机全封闭装置图见图1.该装置主要由框架、栅栏、油缸与封闭铁链组成。框架主要材料为槽钢，栅栏通过横梁与油缸连接，靠近巷道下帮侧利用铁链编织全封闭铁网，全封闭装置(图1)BC处固定于转载机入口位置，FG处固定于转载机尾。工作面正常推进过程中，运输机头与PQ间距离是随着转载机与运输机不断移动而不断变化的。需要推动运输机时，全封闭上推移油缸伸出，使得该装置上栅栏处于斜向上拉起(即半封闭)状态(图2)，当转载机移动完成，即运输机头与PQ间存在较大间距时，全封闭上推移油缸收回，栅栏处于竖直(即全封闭)状态(图1)，起到全封闭的作用。除此之外，该装置较高，需满足运输机头与其下方板凳两设备高度之和。

3 现场应用情况

该转载机全封闭装置应用于同煤集团云冈矿8#层404盘区8415工作面(图3)，实现了对工作面转载机的全封闭，不仅适应了该工作面运输机头的高低变化，还实现了对运输机头至转载机入口位置间距不断变化的区域的全封闭。该装置利用槽钢自行设计加工，达到了节约降耗的目的，最主要的是保证了工作人员的人身安全，实现了安全高效生产。

图1 转载机全封闭示意图

图2 转载机半封闭示意图

图3 转载机全封闭现场应用情况图

该装置在现场应用过程中对运输机头与转载机入口间距离变化适应性较强，但也出现了一些问题，如:1)对运输机与转载机的配合移动要求较高，即每推移一次运输机必须配合推移转载机，同时需保证在拉移转载机滑道过程中不会出现转载机后移的情况，以防移动过程中运输机头把全封闭装置的栅栏或是框架挤坏。2)由于皮带巷存在超低段，而全封闭装置较高，故在工作面推进过程中会出现全封闭装置与顶板紧挨而无法移动的情况，现场通过挑顶或是下降转载机高度来解决这个问题。除此之外，现场应用过程中还会出现其他的问题影响该装置的使用，说明该装置仍有待改进。

4 优缺点分析

1)优点。

a)该装置高度较高，对薄煤层运输机头高低变化的适应性较强。

b)液控的栅栏具有自动伸缩的功能，对运输机头与转载机入口间距离变化的适应性较强。

2)缺点。

a)该装置安装于转载机尾部至入口区域，由于工作面端头支架与转载机间距较小，移动端头支架过程中易发生支架与全封闭装置碰撞而造成该装置的损坏。

b)由于栅栏位于运输机头与转载机入口间，若转载机与运输机移动不配套，可能会出现运输机头顶坏栅栏的情况。

c)由于该装置主要框架采用的材料为槽钢，在布置油缸与栅栏侧由于重量较大，会出现槽钢被压弯的情况。以上几点均影响了全封闭装置的正常使用，即影响了工作面的高效安全生产。

该方案对薄煤层工作面转载机全封闭装置的设计研究具有一定的借鉴价值，为今后类似工作面开采过程中转载机全封闭装置的设计积累了实践经验，有较好的应用价值，值得推广应用。

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