综采工作面设备上窜下滑分析

宋海军

（山西煤炭进出口集团鹿台山煤业有限公司， 山西 晋城 048200）

引言

受地质、工艺、作业条件等诸多因素影响，运输机和液压支架会出现上窜下滑现象，导致综采工作面中运输机与转载机无法合理搭接，支护工作面与下付巷的交接难以应用端头支架合理支护，由此造成运煤与设备及顶板管理工作无法有序进行，存在严重的安全隐患[1-2]。因此，防范综采工作面设备上窜下滑，是保证运输机与转载机合理搭接的重要前提[3]。

1 实证案例概况

双鸭山矿区煤层属于三软性煤层，底板呈现不平走向，且起伏较大。支撑掩护式中位放顶煤液压支架应用于综采工作面。前部运输机与支架经推拉杆直接相连，支架底座上放置后部运输机。胶带运输机运出采区的原煤则是由转载机的运煤转至于此。

2 综采工作面上窜下滑的产生原因及其对运输机与转载机搭接产生的影响

在综采工作中引发上窜与下滑的因素较多，结合地质条件，在这里列出实证案例中常出现的重要因素。具体如图1所示。

2.1 上窜的产生原因及其对运输机与转载机搭接产生的影响

1）采煤生产过程中，受煤层固有地质条件的影响，呈现底板不平或者低凹、高凸现象。这一现象产生时，在综采工作中需要优先考虑煤炭的质量和回收率，因此，液压支护系统就得随凹凸现象变化，那么这一运行过程中，必然导致运输机机头与转载机搭接不合理现象，带底出现槽煤，运输机被阻死，下付巷失去端头支架支护。

2）伏采时上付巷与下付巷坡度小或着相等，而下付巷坡度大，以及上下付大于5°时，综采工作面中运输机和液压支架受平衡割煤影响，必须出现上窜现象，进而出现运输机与转载机搭接不上。

图1 综采工作面设备上窜下滑示意图

2.2 下滑的产生原因及其对运输机与转载机搭接产生的影响

1）通常情况下，由于运输机与转载机自重较大，且运煤与采煤机之间受切割影响产生阻力，再加之采煤机在牵引作用机制下，促使运输机在运行推移中受上述因素影响出现下滑。液压支架与运输机前部用连杆相连，而这种情况下由于相互产生的带动力量，导致连接杆偏斜，由此液压支架也被改变，使之方向出现偏斜，经过持续性的多次运行，运输机与液压支架不断下沉累积，没有提前观察预防，最终导致运输机机头受到压力附加至转载机，出现重要安全故障。

2）向下或向上的煤层起伏不断，使工作面的运输机产生不断滑动，再加之坡度等相关原因，最终导致运输机机头不断受下滑作用，并不断累积，压力不断增大，也由此导致综采工作面运输机与下付巷转载机搭接难以合理。

3）综采工作面走向呈仰采时，且综采工作面上下付巷呈上坡走向时，运输机和液压支架必须向前移动，切巷长度则受提巷驱使下被上头提巷不断增加与延伸，而切巷长度的下头也因此被缩短，由此导致运输机和支架出现下滑。

3 运输机上窜下滑的预防措施

3.1 上窜的预防措施

在伏采综采面，上、下付巷坡度一样大且大于5°时，不管工作面的坡度大小，可采用下行顺序推移工作面运输机和液压支架，防止两者上窜，因后部装支架底座上，所以前、后部均能合理搭接。当综采工作面为伏采时，且上、下付巷的坡度小于5°，并且相等，无论综采工作面的坡度是大还是小，均可以将工作面运输机和液压支架应用下行顺序执行，这一运行方式主要是防止其乱窜，再加之后支架底座上安装后部，因此，前部与后部皆可以有机搭接，实现合理预防措施。具体的运行调整方式如图2所示。

当综采工作面为伏采时，对综采工作面进行调斜，下付巷坡度大于上付巷坡度，表明综采工作面在下付巷坡度增加与延长，应用调斜工作面是综采中较为合适的措施，再加之对液压支架的下行顺序运行可以有效防止运输机下滑。再行上部超前的调整，伪倾斜则由下部落后进行调整，用这种推进似的方法，将综采工作面的合力方向改变，每行推进一次，都将产生下滑量，这种下滑量与设备的自重量相加，产生抵御来自液压支架和运输机带来的上窜力量，运输机和转载机也因此可以保持合理搭接。

3.2 下滑的预防措施

综采工作面的下滑防范措施可以采用两种方法，一是综采工作面的伪层倾角在小于5°时，对于运输机和移液压支架的下滑，可以采用上行顺序将两者前部推进，此方法的实施可以有效防止下滑。二是，综采工作面的调斜，支架和运输机下滑可以有效被控制，如图3所示。

由图3可见与上述角度相反时，切巷下半部发生变化，通常会变短，而这时上付巷坡度也出现变化，通常是变大，也可能出现仰采，此时，将综采工作面进行调整，即行下部超前调整，则由上部落后的伪倾斜进行设备的改变，一般可将前进方向予以改变，行伪倾斜推进时，每向前推进一次，上移量也因此不断增加，由此产生运输机和支架下滑克服作用机制，使其保持运输机和转载机的搭接合理。

图2 综采工作面设备上窜调整图示

图3 工作面设备下滑调斜示意图

4 结论

通过调斜伪倾角，按上、下行顺序对工作面的液压支架与运输机进行不断推移等措施，可阻止输送机和液压支架的上窜以及下滑，以保证综采工作面运输机与转载机的合理搭接，最大程度地保证综采工作的安全运行。