综放工作面架间溜煤装置的研制与应用

2020-03-03王广帅

江西煤炭科技 2020年1期

王广帅

（山西同煤集团临汾宏大公司，山西临汾 041000）

1 概述

工作面的浮煤主要存在于支架间、支架前和电缆槽中，其中支架前和电缆槽中的浮煤占人工清扫的90%左右[1-3]。工作面浮煤的多少主要由两个因素决定：一是顶板稳定情况。当顶板稳定时，在移架过程中产生的浮煤较少；当顶板破碎时，尤其是在放顶煤开采中，支架上方的顶煤，在支架反复支撑的作用下变得很破碎，会随移架过程大量涌入工作面。给清煤工带来不便。二是支架结构。液压支架的顶梁两侧各有一个侧护板，来保证液压支架紧紧的挨在一起防止顶煤落入支架间，但是在实际生产过程中为了使支架向前移出，首先要把支架下降100 mm左右的高度，使其与顶板脱离，然后再靠推移千斤顶把支架拉出，最后在升紧，整个过程平均需要1 min左右。在整个移架过程中，顶煤或或活矸就会从侧护板的缝隙中像下雨一样落入支架间和电缆槽中。

为了不影响下次移架，保证工作面的一平三直两畅通，对于支架间和电缆槽中的浮煤，目前都是靠清煤工拿铁钎攉到前部刮板输送机中。加上工作面煤尘又大，当煤量较大时，给工人在清煤中带来很多不便。李慧岭，马和鱼等针对这种情况研制了《矿用综采工作面架间挡尘装置》[4]，但对支架前和电缆槽内的浮煤并不能清扫。为了减轻工人的劳动强度，通过在实际工作中观察液压支架的结构和移架过程，研制出了一种架间挡煤板，能自动清理支架前和电缆槽中的浮煤。

2 挡煤板的结构和工作原理

2.1 液压支架的结构

液压支架在综放工作面的使用，大大提高了顶板的控制效果。为了防止液压支架产生压架、垛架，以及能在生产过程中进行摆架，液压支架在工作面中安装时都有一定的间距，一般在150 mm左右，支架顶部靠两侧的侧护板紧紧地挨在一起[5]。

由于人为操作、工作面地质条件等原因。刮板输送机常常会上窜或下滑，对于这种情况，有时需要通过摆架进行调整。为了方便摆架，液压支架的侧护板一般只有一侧有效（统一朝向机头或机尾一侧），见图1。这就给自动溜煤装置的设计带来了有利条件。

图1 侧护板结构

2.2 溜煤板的结构

该矿工作面采高为3.1 m，采用放顶煤回采工艺。且煤层较软，顶板较破碎。工作面清煤的工作量很大。现场的实际生产条件为：工作面顶板至前梁千斤顶底端的距离是550 mm，工作面底板至电缆槽顶端的高度是1100 mm，工人站在电缆槽和液压支架间进行清煤。

溜煤板主要由两部分组成，一个是支撑杆、一个是溜煤板，见图2。

图2 溜煤板结构

支撑杆通过支架前柱串杆销和前梁的吊装圈的位置固定在支架上，并且在支撑杆的下端焊接一个挂钩；在支撑杆的中部焊接一个横杆。考虑到液压支架侧护板的结构，把支撑杆连接到侧护板不起作用的一侧，即侧护板紧贴着支架顶梁的一侧。这样就可避免液压支架间距变化带来的麻烦，保证每次架间浮煤都能落到溜煤板上。

溜煤板主要由一块铁板和长杆组成，在溜煤板的前段焊接两个螺帽，将支撑杆上的横杆插到螺帽中，可以使得溜煤板上下转动；为了方便溜煤板的上下转动，在溜煤板的前方焊接一个长杆，并在长杆的末端焊接一条小链，人员可以站在支架间来实现溜煤板的升起和下降。

2.3 溜煤板的工作原理

溜煤板的正常状态就是移架时的位置，考虑到煤炭在光滑铁板上最小的自溜角度为15°。为了方便行人在此通过，把挡煤板的悬挂角度设计成35°左右。当移架时，架间掉下的煤、杆就会通过溜煤板自流到前溜内，当移架结束后，工人师傅通过长杆前面的小链可以轻松的将溜煤板拉起挂到支撑杆的挂钩上，防止采煤机运行时将采煤机碰坏。

为了验证其应用效果。选择工作面顶板破碎处的地方，在3组支架上依次挂上档煤板。连续观察了3个割煤循环，发现移架时，支架间的煤95%都落到了档煤板上，应用效果良好。