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综采工作面调斜与防滑安全技术措施

2020-10-21 09:09:42 来源:煤矿安全生产网 浏览量:628
		          

  综采工作面调斜与防滑安全技术措施

  综采(放)工作面的布置由于受地质构造及开切眼倾角等因素所限,工作面开切眼的布置往往与运、回两巷不能垂直布置,存在一个角度,即伪斜角。根据经验,伪斜角一般设计为切眼坡度角(真倾角)的1/3~1/5间。实践证明:开切眼坡度角小于15°的综采(放)工作面伪斜较易调整与掌握,但当工作面切眼坡度角大于10°时,(受采煤机结构、爬坡性能、防滑方式及机身材质所限,一般不超过25°),工作面的实际伪斜较难掌握。生产中实际伪斜还受所用设备(支架、前部后部运输机等)及其连接方式的影响,因而伪斜是一个较复杂、技术性较强的数值,一般通过运、回两巷推进度之差显示。

  1 工作面概况

  5103综采放顶煤工作面煤层平均厚度6.40m ,含两层夹矸,分三个自然分层,结构为1.5(0.1)3.74(0.05)1.1,煤层厚度稳定。工作面切眼全长153.6m ,循环进度0.6m ,运巷全长660m,风巷全长680m,受地质条件限制,切眼自然坡度为10.1°—18.9°, 平均达15.3°(风巷高于运巷),工作面设计伪斜为4°,采用走向长壁低位放顶煤一次采全高、全部垮落法管理顶板的综合机械化采煤方法。

  2 伪斜不当对生产的影响

  2.1造成刮板运输机(大溜)上下滑动

  5103综放面由于伪斜调整欠妥,曾一度造成工作面刮板运输机上窜下滑,导致了刮板运输机机头与转载机搭接的经常性变动,从而改变了运输机与转载机的合理搭接关系。运输机机头过短造成运输机卸煤不畅,在机头形成堆煤现象,严重时可能造成运输机将转载机推至运巷外帮煤壁,致使端头安全出口堵塞,造成停产。

  2.2造成挤架、垛架甚至倒架

  5103综放面由于伪斜掌握欠妥,初采阶段工作面运输机下滑严重,带动支架底座也向下滑移(支架底座偏向机头方向),后经调整伪斜,同时采取相应措施使运输机逐步上移;但由于运输机上窜过程中,向上摆架(修正支架底座的推移方向)不力,致使工作面中部有连续36架支架挤架,其中16架支架垛架、倒架,严重制约生产的正常有序进行。

  3 下滑原因分析

  工作面伪斜不当主要表现为运输机上窜下滑。当工作面与两巷垂直,采用两端头交互斜切进刀时,工作面支架、运输机呈现出缓慢下滑,下滑的起源是工作面由上端头依次往下推移刮板运输机。当工作面坡度为15.3°(平均),工作面与两巷垂直时,采煤机从上向下割煤,由上向下依次推移运输机时,实测平均每推进一刀,运输机下滑36mm ;采煤机向上割煤,自下往上依次推移运输机时,平均每推一刀,运输机下滑5mm 。

  3.1受地质因素影响

  5103综放面为一单斜构造,风巷标高+585m , 运巷标高+518m ,运回两巷落差为:50m,工作面平均倾角15.3°。因而支架、运输机等沿斜面方向会产生一向下的分力,由于支架、运输机自身重量较大,而下滑分力则较小。所以支架、运输机等处于静止状态时,设备不会下滑,只存在一种潜在的下滑趋势。

  3.2受推移方向影响

  综放工作面正常生产工序为:采煤机自机头(尾)斜切进刀――割煤――移架――推前部运输机――放煤――拉后部运输机。随采煤机不断割煤,前部运输机被依次逐架推向煤壁。在这种往复循环过程中,运输机发生相对滑动,这种滑动主要通过运输机弯曲段体现,支架推移杆会发生一定量的左向或右向偏置,偏向程度虽然较小,但必竟不是正向推移,因而推移中要向左或右产生作用分力。当采煤机向机头方向割煤时,由机尾向机头逐架推移运输机,产生作用分力向机头侧;当采煤机向机尾割煤时,通过推移运输机产生的作用分力指向机尾。所谓伪斜调整就通过这一原理控制运输机发生下滑或上窜,见图。

  采煤机由机尾向机头割煤推移运输机受力分析

  3.3受后部运输机连接方式影响

  由于后部运输机的拖移装置可安设在支架底座前端左右任一侧。拖移装置安设在支架左(右)侧,移架或拉后部运输机时,受力矩影响(以支架底座右〈左〉端为支点,底座宽为力臂,对后部运输机的拉力为力),支架将左向〈右向〉旋转一定量,使支架推移千斤顶偏向左〈右〉,(即下端头或上端头)。推移前部运输机时,推力方向向下(上)偏移,从而导致运输机加速向下(上)移动。

  4伪斜量的确定

  在大角度倾斜工作面,若工作面与两巷垂直,运输机、液压支架下滑不可避免。将工作面采成伪斜,使下端头超前上端头一定距离,是解决综放工作面支架与运输机下滑最有效的办法。超前距离(伪斜)可由以下方法求得:

  (1)设工作面(开切眼)调斜采成与回风巷垂线成α角,若未呈现滑移现象,则运输机将上窜600sinα(mm)。其中,600为循环进度。

  (2)实测,当α=0时,每推进一个循环,运输机下滑36mm。

  (3)若要运输机不下滑,必须:600sinα=36

  所以α=3°26′

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