综采工作面溜子上窜下滑控制技术研究与应用

2022-06-06 04:34冯建志鱼朋
科学与财富 2022年2期
关键词:输送机

冯建志 鱼朋

摘 要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。综采工作面的刮板输送机在推进过程中需要与转载机保持合理水平搭接以保证安全生产,而控制合理搭接最主要的是控制输送机的上窜下滑。影响输送机上窜下滑的因素很多,控制输送机上窜下滑一直以来都是采煤作业中不易掌握的技术,特别是在倾斜煤层回采时,需要大量的经验和理论支撑,因此对其进行研究非常有必要。本文就综采工作面溜子上窜下滑控制技术研究与应用展开探讨。

关键词:倾斜煤层;输送机;上窜下滑控制

引言

煤炭采集过程中,刮板输送机在重力、推力等外力作用下,导致刮板输送机会在采煤工作面倾斜的方向上,产生“向上”或“向下”的分力,造成刮板运输机机头处搭接不合理,成为引发事故发生的导火索。在对现场进行测试时发现,在进行回采时,当机头位置塔接合理与两端高度差相差较大时,若该系统可以将超出或者变短的部分调整到机尾,从而能较好地实现刮板输送机溜槽的添加或者车削,减少安全隐患。

1上窜下滑对安全生产的影响

综采工作面输送机上窜下滑控制不当会带来安全隐患,如通风断面变小、无人行通道、挤架、倒架、出煤不畅通等,影响工程质量、损坏机械设备、降低生产效率、增加劳动强度。

2影响输送机上窜下滑因素分析

受客观地质条件影响,工作面在安装和推进过程中会带有一定倾角,且倾角度数在不断变化,造成工作面刮板输送机的上窜下滑,影响工作面的安全生产。主要影响:(1)造成工作面上、下出口宽度不够,不符合质量标准化要求,需扩帮增加职工劳动强度;(2)刮板输送机下滑时,转载机与刮板输送机搭接过多,出煤不顺利,造成刮板输送机机头堆煤,煤从转载机下帮溢出,影响人行道安全出口;(3)刮板输送机上窜时,刮板输送机与转载机搭接过少或脱节时,导致刮板输送机底槽拉回头煤,增加设备运行阻力,需在刮板输送机底槽注水,由于机巷相对风巷低,机巷易于积水,不便于管理;(4)支架推拉头倾斜,拉架后支架推拉杆倾斜,造成支架工在推移过程中损坏推拉头;(5)推拉千斤顶装置倾斜,造成推溜无法拖移到位,支架无法拉到位,造成支架相对落后;(6)由于刮板输送机的上窜下滑带动支架上下移动,导致出口支护减少,支护工作量加大;(7)工作面刮板输送机上下移动带动支架移动,易造成支架挤架、倒架;(8)刮板输送机的上窜下滑,易损坏机电设备,造成机电事故频发,制约安全生产。

3综采工作面输送机上窜下滑控制技术

3.1伪倾斜角度的确定

综采工作面最有效控制支架及输送机下滑的方式就是采用一定伪倾斜回采,而伪倾斜角度的确定方法有很多种。(1)经验公式法。将他矿总结经验公式(1)代入伪倾斜角度计算公式(2),可得公式(3)。从式中可以看出,伪倾斜角度与采面倾角关系密切。该方法较为简单,考虑因素较少,但多数情况下确定的数值可靠度不高。

S=Ltan(θ/2)(1)

α=90°+arcsin(S/L) (2)

α=90°+arcsin[tan(θ/2)] (3)

式中:α为采煤工作面伪倾斜角度,°;S为采煤工作面调斜距离,m;L为采煤工作面长度,m;θ为采煤工作面倾角,°。(2)类比法。该方法主要以该矿以开采相同地质条件、类似设备配套的采煤工作面的伪倾斜角度作为参考。该方法准确度较高,但实用性不是很强,主要为采煤工作面切眼布置提供参考。(3)现场探索法。该方法在采煤工作面正常回采后,通过不断观察、统计、分析刮板输送机上窜下滑数据,及时作出调整,探索出适合该采煤工作面的伪倾斜角度。该方法实用性较强,但是过程缓慢,需要反复调整,有精确的上窜下滑数据作支撑,才能得出最佳伪倾斜角度。

3.2分清“轻重缓急”,采取“微调”与“急调”措施

(1)“轻重”控制:由于刮板输送机在“上窜下滑”运动速度方面出现一定的差异性。由此可以看出需要对刮板输送机采取一定的优化措施。通常采用如下几个方式:单向割煤、单向推溜、调架、调面。一般情况下,调面包括三种方式:其一,调面位置依据吃刀位置可以划分为短刀、长刀调面,其中对于短刀调面而言,其可以实现见效快的特点,但仅仅用于“拦截”刮板输送机“上窜下滑”变化趋势。对于长刀调面而言,其能够实现刮板输送机的长距离运动,缺点在于见效慢。其二,按照运行轨迹,调面可以划分为圆弧、扇形调面。其中,圆弧调面可以实现见效快的特点,可是仅仅能够实现刮板输送机做较小的运动。而对于扇形调面而言,能够实现刮板输送机长距离的运动,可是见效慢。其三,依据调面比例可以划分为大比例、小比例调面,其中大比例调面能够实现见效快的特点。(2)“缓急”控制:假如在机头尾制搭接不合理,那么当出煤空间不足时,运用机尾调面形式可能导致工作面变短,从而加剧了机尾出煤空间恶化。通常合理的处理方式包括如下几个方面:采取调架、单向割煤、单向推溜等,这样能够使得刮板输送机朝着机尾位置运动,最后再采用机头调面措施。

3.3科學统计分析输送机运动趋势

(1)每班验收员选取固定参考线,量取当班机头或机尾上窜下滑情况。(2)取机头和机尾至巷道中心线变化的平均值作为“上窜下滑”运动的判定依据,避免风机巷巷道宽度变化导致误判。(3)详细统计采煤工作面数据,建立监测数据库,在刮板输送机初显“上窜”或“下滑”运动趋势时,立刻采取相应措施进行防治,避免“上窜下滑”控制陷入被动。

3.4分清调面目的,采取“因事为制”措施

通常调面可以实现如下两个作用:第一,能够有效地控制刮板输送机的“上窜下滑”现象。第二,可以改变工作面的斜度。此外在实施调面时,必须保证刮板输送机不能出现较大的运动。经过实践发现,有效地控制刮板输送机运动的方式为:第一,支架向机头摆向;第二,单向推溜;第三,采煤机采取单向割煤;第四,改变两头进尺微调等。

4推溜时时所需要注意的问题

(1)需要沿一个方向推溜时必须严格执行,不得图省事或者图速度擅自改变推溜方向。(2)工作面上漂下卧时严格控制好下卧量,保证在下~刀推溜时不会出现溜子倾角过大造成工作面无法推溜影响工作面产量。(3)在过断层期间,掌握好工作面上刮板输送机的漂卧。要提前针对工作面两顺槽的实际情况作出预测,将溜子的上窜下滑做出判断,做好现场管理。

结语

在控制刮板输送机“上窜下滑”方面,需要采用因地制宜的控制方式。通过一系列技术措施的实施,实现了刮板输送机“上窜下滑”运动轨迹的精准控制,消除生产过程中的安全隐患。

参考文献

[1]梁卫兵.刮板输送机刮板链张力监测系统的研究[J].机械管理开发,2020(10):260-262.

[2]王伟.大倾角工作面防刮板输送机上窜下滑研究与实践[J].山东煤炭科技,2020(4):130-132.

[3]王长建,牛永寿,闫循强.综采工作面刮板输送机全封闭防尘、防护装置的应用[J].能源与环保,2020(9):185-187.

作者简介:冯建志,出生年月:1986年10月8日 性别:男 民族:汉族 籍贯:山西 曲沃 职称:工程师 学历:本科 研究方向:采煤

作者简介:鱼朋,出生年月:1990年01月15日 性别:男 民族:汉族 籍贯:陕西 韩城 职称:工程师 学历:本科 研究方向:采煤216D5842-606B-464E-ACFE-989AA7A5D378

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