DY-150型单滚筒采煤机下滑原因分析及安全措施

赵全平

（太原市安全生产信息调度中心 山西 太原 030012）

1 采煤机主要指标与工作面回采作业方式

DY-150型采煤机是一种适用于缓倾斜长壁回采工作面的单摇臂滚筒采煤机，自重 15.6 吨，滚筒直径 1.25m，截深为 0.6m，滚筒转速 63r/min，牵引链规格：φ22×86mm，牵引速度：0-6m/min，适用于厚度为 1.3-2.5m，煤质中硬以上(f=2－3)，倾角 0－25°的缓倾斜中厚煤层。 这种采煤机采用全液压传动的无级调速单锚链牵引，从90年代初期，在我国煤矿井下普采及高档普采工作面中得到广泛使用，取得良好的经济效益。

采用DY－150型采煤机的普采（含高档普采）工作面的基本工序流程为：工作面首尾两端打眼爆破预开缺口→采煤机进刀割顶刀煤→移梁并打临时支柱→支柱与长钢梁配套成对交错迈步支护顶板→采煤机割底刀煤→清理煤帮→移溜→打规格柱回柱放顶。通过以上工序，实现破、装、运、支、处等采煤全部过程。

2 问题的产生及原因分析

在长期工作中发现，DY－150型采煤机在超过15°的工作面运行中，经常出现下滑现象，虽然采煤机在不同条件的下滑距离不等，但均会产生重大安全隐患。因为上述采煤工序中除采煤机割煤外，其他工序均需通过人工操作完成，特别是移梁放顶并打临时支柱与清理煤帮两道工序，人员作业时均身处煤帮，重达15吨多的采煤机一旦下滑将轻易催倒工作面煤帮一侧的临时支柱，从而引起临时超前支护的钢梁甚至连带将落山一侧的梁柱催倒，在这种情况下，遇到顶板岩层不稳定，局部失去支护的顶板既有可能发生冒顶，从而造成重大人员伤亡和经济损失，距离采煤机越近，梁柱被催倒的可能性越大，周围人员就越危险。

通过长期实践，我们认为造成采煤机下滑的原因主要有两种：一是，牵引链故障；二是，采煤机牵引力不足。

第一种原因，一般是矸石、硬质煤或其他异物进入导链筒导致牵引链短暂卡住或者牵引链崩断（多发生在牵引链连接环损坏），这时采煤机通过牵引链传递的拉力突然消失，采煤机就会突然停止沿溜槽运行，如果此时采煤机正好处在坡面上，无论其上行还是下行都容易发生下滑；

第二种原因，是采煤机在牵引作业时，特别是采煤机爬坡上行同时割煤使牵引机构满负载甚至超载，牵引力不足以支撑负荷，处在坡面上的采煤机就会下滑。

3 解决办法分析

3.1 针对牵引链故障，主要采用加强管理来解决，即通过及时检修设备、更换合格的连接环、及时清除掉落在牵引链上的矸石、硬质煤或其他异物，避免其进入导链筒等措施来解决。这种方法省时省力，简单易行。

3.2 针对牵引力不足的解决办法较为复杂，主要有两种：一种，是在工作面刮板输送机头和机尾分别安装一个导链滑轮组，变单链牵引为双联牵引，同时增加牵引部功率，这种改进主要是解决了采煤机牵引力不足的问题，极大地提高了采煤机牵引能力（从而提高割煤速度），提高生产率。但是这种办法也存在不少弊端，主要有：1）这种改进并未采煤机下滑起到有效的控制作用；2）变单链牵引为双联牵引，工作面从机头到机尾，沿刮板输送机两侧始终有两条牵引链，煤帮一侧本就细长的作业区变得更为狭窄，对人员在煤帮一侧作业（如移梁、打临时柱、清理煤帮等）非常不利；3）牵引链在绷紧与松弛过程中跳动伤人的频率大大增加；4）采煤机的维护、牵引链的更换维护等也增加了工作量和成本。

另一种办法，是在回风巷加设安全绞车，绞车的钢丝绳与采煤机始终保持适当张紧状态，在发生牵引链断裂等突发情况时利用外力“拉住”采煤机，避免其下滑。同时，在采煤机上行时能够增加采煤机的牵引力，另一方面，也采煤机牵引时控制牵引链断裂等突发情况导致的采煤机下滑。当然，此种办法也存在绞车的安装、维护、绞车与采煤机及工作面信号联合作业的协调配合等不足。

比较上述两种办法，一种“改造”自身，一种利用“外力”，各有利弊。具体选用应根据工作面坡度、顶板稳定性、设备维护、人员素质等情况合理选用。下面，就后一种方法进行探讨。

当然，在倾角＞250的工作面甚至是急倾斜工作面，回采工艺、顶板支护、工作面设备选用等都会发生相应变化，这与本文讨论的问题无关，不再赘述。

4 回风巷加设绞车安全技术措施

4.1 相关设施安装

1）绞车安装：安全绞车一般选用JD-25型，绞车安装在回风巷工作面机尾往外约30m处，周围顶板必须完整，否则应提前铺设金属网假顶，以道木、构木接顶并加打液压支柱维护顶板（保证绞车司机作业安全），支护必须有效。安全绞车用液压柱打好两根戗柱和四根压柱，液压支柱初撑力不少于90kN，戗柱竖直角度为300，安全绞车采用7＂钢丝绳，绳端和采煤机底托架用蛤蟆咀联接，蛤蟆咀插销有锁紧装置，使用时必须闭锁。

2）滑轮组件安装：滑轮组件安装在采煤工作面机尾缺口对面靠巷道上帮侧，滑轮组件必须用叁根压柱和两根戗柱固定，液压支柱初撑力达90kN，戗柱竖直角度为300，（该处的支护必须有效，超前支护、原棚架及顺巷抬棚符合规程要求），滑轮组件水平安装，必须高于煤层底板30公分（必要时滑轮组件下垫道木）。绞车和滑轮组件安装时必须使绞车滚筒中心和滑轮绳对中。

3）信号安装：为保证采煤工作面人员互相及时联系，在采煤工作面安设一套语言信号系统，工作面信号线挂在第一排规格柱的三用阀上，随支护移设及时悬挂；在在材料巷则挂在上帮工字钢棚腿距顶板20cm处。语言信号电铃每隔15m安设一个，并安装采煤采煤机和安全绞车联锁装置。

4.2 操作要求

1）采煤机在150以上区域运行时，必须和安全绞车钢丝绳相连接。采煤机开机前，安全绞车司机、采煤机司机和班长对整套防滑设施进行全面检查，检查内容包括：a.检查安全绞车、滑轮组件安设是否牢固；b.信号是否灵敏可靠；c.钢丝绳是否完好；d.采煤机和安全绞车钢丝绳是否连接牢固。经认真检查，确认安全后方可开机。安全绞车司机必须持证上岗，运行期间必须严密注视钢丝绳和安全绞车运行情况，发现异常立即停机并通知采煤机司机。其他操作严格按照绞车司机操作规程执行。

2）采煤机在150以上区域上行时，采煤机前方至机尾滑轮的机道内严禁任何人工作，采煤机后方严禁任何人行走和作业，必须行走和作业时，采煤机和刮板输送机必须停止运行，且采煤机滚筒处于底刀状态；采煤机下行时，钢丝绳必须处于煤壁侧（通过调整机尾滑轮完成），操作人员严禁骑在钢丝绳上操作；操作中要时刻注意钢丝绳，以防钢丝绳弹跳伤人。

4.3 绞车的移设

随着工作面的向前推进，材料巷机尾缺口与安全绞车的距离逐渐缩短，当距离缩短到到20米左右时，必须按照移设规定及时将绞车向外移设，不致影响到回采的持续推进。

4.4 管理措施及其他

加强现场管理，特别是采煤机作业时安全员要严格履职，现场监督安全措施执行情况，如有违反，立即停止作业，责令当班班长及有关人员采取安全措施，消除隐患，符合要求时方可继续作业。

在煤矿井下长期回采实践表明，在回风巷加设安全绞车，对普采（含高档普采）工作面配套选用的DY－150型采煤机下滑能够起到有效的预防作用，确保了作业人员安全，提高了工作效率和经济效益。