中厚煤层综采工作面采煤机检修护帮方法研究与应用

◎吴春涛 董崇军 马立功

综采工作面设备检修安全隐患最大莫过于上帮作业，煤壁受采动压力和超前压力影响，常常表现为煤壁松软易片帮，而综采设备体积庞大且紧贴煤壁运行，工作人员需要在采煤机与煤壁之间检修、维护、处理故障，如果煤壁维护不牢固，极易发生安全事故，因此采煤机检修时护帮是一项重要的工作，帮护好了检修人员可以更安全，更舒适的检修采煤机。在生产实践中，随着煤层厚度的不同、液压支架选型的不同，护帮方法也不一样。

中厚煤层是1.3米至3.5米厚的煤层，在中厚煤层中布置的综采工作面选用的液压支架种类繁多，采高大于3米的工作面液压支架都配有护帮板，而采高低于3米的工作面液压支架常常不配备护帮板，比如ZY6400-13/27和ZY6400-13/29型液压支架，均为整体顶梁不带护帮板。

一、工作面概述

晓南矿SE1403综采工作面开采的煤层为下含煤段14#煤层。煤层厚度1.45m～2.70m之间，平均为2.09m，南部厚，向北逐渐变薄，14#煤层为半亮型，条带状结构，贝壳状断口，质脆，节理发育。煤层结构较复杂，夹石2～5层，夹石为炭质泥岩、泥岩、粉砂岩，厚度0.05m～0.49m之间。7-2#与14#煤层间距为105m～117m。8#、9#、10-1#、10-2#、12#煤层均不可采。14#与15-1#煤层间距为31m。

根据采煤工作面设备选型设计、供电设计、设备支护设计，最终确定设备选择如表

表1SE1403综采工作面设备配置表

二、采煤机检修护帮方法

1.传统的护帮方法。

液压支架带有护帮板的，利用护帮板挑大 柈 ，增加护帮面积，同时再根据帮的破碎程度，加打一些配有大托盘的锚杆就可以有效的护帮；液压支架不带有护帮板的，护帮工作相对来说，就要麻烦一些，通常要打单体或其他点柱再利用刹杆将帮刹好，或者多打一些配有大托盘的锚杆也可以有效的护帮。

2.传统的护帮方法的缺点。

（1）传统的护帮方法工作量大，上帮作业时间长，不利于作业人员的安全，浪费了大量的人力、材料、时间。

（2）使 用单体护帮，刹 柈 时，单体侧向受力，容易弯曲损坏。

（3）打锚杆护帮的，锚杆一次性投入使用，不能回收。

（4）采煤机检修结束后，需要将能回收的支护材料回收，回收工作量大。

3.新的护帮方法。

在采煤机机身上面固定2组可调式护帮架（如图2），护帮架由护帮缸、导向槽、护帮梁组成，利用采煤机的高压水，控制护帮缸活塞杆的伸缩，带动护帮梁挤压煤壁，护帮梁与煤壁间加设大柈，增加护帮面积，从而达到护帮的目的。

图2采煤机机身护帮装置示意图

4.使用护帮架的优点。

（1）护帮高度可调。通过调整导向槽前方的调高装置，使护帮梁高度可调。（如图3）

图3护帮装置机械图

（2）护帮长度可调。当煤壁片帮时，通过调整导向槽后方的调位装置，使护帮缸位置前移，

（3）护帮面积可调。通 过调整护帮梁与煤壁间加设大 柈 的数量，使护帮面积可以调整。

三、现场应用

晓南矿SE1403综采工作面液压支架型号为ZY6400-13/29，此套液压支架整体顶梁无护帮板，设备安装期间在采煤机机身上安装了随机护帮装置，利用采煤机机身现有螺栓和销轴，作为采煤机机身护帮装置的固定点，利用护帮千斤顶，实现护帮装置的伸缩。护帮工字钢伸出后，可夹住木 柈 ，实现了对采煤机机身对应煤壁的支护。由于护帮小缸可以随采煤机移动，省去了人员抬运单体液压支柱的时间，缩短了工时，降低了劳动强度。使用此护帮装置减少了支护时间，增加支护强度，很大程度上提高了上帮作业的安全系数。

目前工作面已经回采结束，每天使用护帮装置维护上帮煤壁安全可靠，而且工作效率得到很大的提高。平均每月节约人工270个，节约材料费用3.5万元，工作面2017年8月开始回采至2018年9月回采结束，共回采13个月，至回采结束节约人工费、材料费共计115.7万元。

四、结束语

新研制的护帮方法，在铁法煤业集团晓南矿、晓明矿等中厚煤层的综采工作面得到了广泛的应用，取得了良好的护帮效果，给矿井带来了一定的经济效益和社会效益。