大倾角综放工作面刮板机上窜下滑的原因及对策

康向南++季新芳

摘要： 根据枣泉煤矿110204大倾角综放工作面，分析刮板机上窜下滑的原因，以及对于刮板机上窜下滑的判断和对工作面的影响。通过工作面现场采用的方法、措施来浅析大倾角工作面刮板机上窜下滑的控制方法。

Abstract： According to 110204 high inclination-angle fully mechanized top coal caving face， this paper analyzes the causes of chevying above and slipping below and the judgment of chevying above and slipping below of scraper machine and the influence on the working face. Through the method adopted in the working face， the control methods of chevying above and slipping below of scraper machine on the high inclination-angle caving face are analyzed.

关键词： 大倾角；刮板机；控制；上窜下滑

Key words： high inclination-angle；scraper machine；control；chevying above and slipping below

中图分类号：TD528 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）12-0144-03

0 引言

设备的高效利用是综放工作面达到高产的首要因素。对大倾角工作面来说有一个无法预计的控制量那就是溜子上窜下滑的问题，同时这也是刮板输送机最常见的问题之一，也是工作面正常生产的最大阻碍。这是两者设备管理的共同难点。这一问题能否得到妥善解决关系到生产的顺利进行以及生产的效率。下面以枣泉煤矿110204大倾角综放工作面为例，探讨刮板输送机上窜下滑的原因及应对措施。

1 开采基础的技术条件

110204综放工作面走向长度2730m，倾斜长度236m，平均倾角27.5°，最大倾角达30.1°。工作面回采煤层厚度变化范围在0～8.9m之间，平均厚度8.1m。工作面直接底为粉砂岩。

2 工作面设备配套

工作面采用上海天地采煤机厂MG450/1020-QWD型采煤机。选取掩护式液压支架来支护工作面的顶板，共有135台支架，其中7台ZFP8800/20/36排头支架，2台ZFG8600/18/35过渡支架，1组ZT20000/21/38端头支架，工作面105台ZF8600/18/35基本架，22台ZF10000/18/35基本架。使用SGZ960/1400刮板输送机两套，刮板输送机水平弯曲度±1°，垂直弯曲度±2°。

3 具体原因剖析

3.1 工作面倾角大导致刮板输送机因重力下滑

当煤层倾角过大时，由于刮板输送机自身重量原因造成刮板输送机下滑，而且在推移时受到多种作用力的影响。从倾斜方向上看，当支架与工作面倾斜方向一致时产生的作用力与其自身的重力分力无法平衡抵消时就会出现刮板输送机的下滑现象[1]，与之相反便会出现上窜现象。110204工作面由于工面倾向坡度平均在27°，运煤沿坡度向下运输，工作面多数情况会出现刮板机下滑。

取单节刮板机槽体作为研究对象分析，如图1， 刮板输送机在重力G的分力F1的作用下产生下滑。

按照工作面27°倾角进行计算：

F1=Sin27°*G=0.454G

F3=Cos27°*G=0.891G

F2摩擦力=Cos11.5°*G*μ=0.891G*μ

当刮板机静止时：F2≥F1

满足此条件的最大静摩擦力为μ≥0.509

对于一般工作面刮板机槽体与煤层底板的摩擦系数为0.3-0.5之间。所以大倾角工作面在静止推溜过程中刮板机存在下滑的隐患。刮板输送机在重力G的分力F1的作用下产生下滑，导致支架的推移杆与刮板输送机的链接杆偏移垂直方向。生产过程中由于下滑支架推移杆的偏移更加严重，从而加剧刮板输送机的下滑。

从推进速度来讲当工作面下端头大于上端头时，液压支架便会产生一个向上的推移分力，而角度逐步增大时这个推移分力也会随之增大，当它大于刮板输送机的下滑力时就会出现上窜。

3.2 现场管理不到位

①由于支架工不正规操作支架，在拉架过程中不使用底调千斤顶及侧护千斤顶调整支架间隙，导致工作面支架整体下滑、架间隙挤死，从而带动刮板输送机下滑。

②支架工在操作支架时不注意调整支架的支设角度，导致支架尾梁上摆或下甩。这就很容易在推溜时产生间接的推力或拉力，导致上窜下滑现象的出现。

3.3 工作面的伪斜的不合理选取

生产后将工作面机头进尺超前机尾对下滑可起到很好的控制。但是如果选取不合适容易产生上窜的问题，所以如何选取合理的工作面伪斜是十分重要的一步。一旦上窜问题过重时可将机尾超前机头推进。实际上这种方法极不易控制，所以很少被采用。

3.4 当工作面不直时会导致支架推移箱与刮板机的夹角发生变化，如图2所示，进而导致刮板机的原有平衡被打破。工作面的底板起伏不定也会导致上窜下滑。

4 基础判斷

4.1 巷道中线控制法

巷道中线的标注，从导线点标定出巷道的一个中点，然后在中点支设仪器，后视导线点拨中线和导线的夹角便标注好了。

4.2 液压支架观察法

液压支架在工作过程中，具有升、降、推、移四个基本动作。这四个基本动作在不停的进行中很容易出现刮板机上窜下滑的现象。

5 极端问题产生的影响

①安全出口的宽度达不到指定的目标，埋下了极大的安全隐患；严重阻碍了生产的进程。

②上窜时刮板输送机承受过度的压力，运转呈现负状态，对设备自身来讲是极大的损害。

③下滑极易使人行道阻塞，阻碍生产进行。

④顶板受到极大的磨损，加快使用寿命，同时容易造成液压支架的故障。

⑤工作面上下口三角煤割不透，需要每刀进行爆破处理。严重影响工作面连续推进和工时利用。

6 刮板机上窜下滑预防和控制

6.1 刮板输送机上窜下滑的预防

①保证工作面的工程质量，采煤机司机在割煤时必须要保证工作面的平整度，不能出现较大落差，及时沿风机两巷的走势，及时探设底煤厚度，根据底煤情况调整工作面平整度。

②支架工要注意规范操作步骤。准确无误地操作仪器各个部分，保证尾梁不出现上摆或下甩现象，保证支架架间隙均匀，支架初撑力合格。

③在生产过程中及时观察刮板机头与转载机的搭接情况，发现有上窜下滑趋势时及时采取措施调整。

6.2 刮板输送机上窜下滑的控制

6.2.1 工作面伪斜合理化控制

①工作面伪协的合适度是解决问题的方法之一。根据对现场工作面调查可知，工作面伪斜在26m左右浮动，当工作面伪斜达到31m时出现刮板机上窜现象。

②当工作面刮板机下滑时，或有下滑趋势时采用磨采机头方法。就是机尾不动机头推进，采煤机走正刀。当下滑较为严重时可采用磨小刀方法。

③抹刀的优、缺点。

优点：能快速有效的控制刮板輸送机上窜下滑。

缺点：1）造成支架滑动而挤架；2）机头或机尾工作面直线难以保证，造成工作面工程质量下滑；3）抹采伪斜时要保证工作面直线必须采煤机返机时带刀，会造成采煤机返机负荷增加，返机时采煤机上部片帮增多，返机困难，增加返机时间，影响生产。

6.2.2 调整顺序

①人为操作的不当或是顺序性问题容易产生上窜量或下滑量。下滑时可以先拉架再推移。而当处在上窜的情况时则应该先推移。对于现场工作面在刮板机正常状态下一般采用由机头至机尾方向推移刮板机，来克服刮板机自重沿坡度下滑。

②调整推移刮板机顺序此方法的优点：

1）当支架间隙出现细微的偏差时，可以向着相反的方向作用就可以恢复到正常位置。

2）这种控制方法，操作简易，从某种程度上讲也减少了生产过程中的浪费，而且这种方法由于其可控易控易掌握的特点，得到了业界的一致好评。

6.2.3 通过支架定位调整上窜下滑

①液压支架与输送机之间存在着一种唇亡齿寒的密切关系。因此，如果对液压支架的控制达到合理的程度就会起到解决上窜下滑问题的关键作用。而在实际的生产活动中，通过对液压支架及时调控，使得两者处于始终保持垂直状态，形成一种动态平衡的局面。

②正确使用底调千斤、侧护千斤，调整液压支架尾梁方向。尾梁方向调整后支架在推移时能有效的控制刮板输送机的上窜下滑。

调整尾梁方向的具体方法如下：

1）利用各种不同的千斤顶解决下滑问题时，要先调整间隙支架，将下方支架恢复到正常位置之后，底调千斤、顶梁侧护千斤打出，调整上部支架尾梁向下摆。支架尾梁向下摆动后支架在推移刮板机时会产生一个向上的分力，有效的控制刮板机的下滑。

2）同样当出现上窜情况时，也可及时利用千斤顶解决。首先也是先找到出现问题的支架，将上方支架恢复到准确位置，利用千斤顶矫正高度；将下方支架回归原位，把尾梁侧护手把打死，收回顶梁侧护千斤，从而使支架尾梁向上摆动。

6.2.4 安设防滑千斤顶

为了有效防止刮板输送机上窜下滑，防滑千斤的安装是十分有必要的，必须提到日事日程上。当工作面刮板输送机出现下滑趋势时，将防滑千斤顶一头连接到支架下方刮板机框架上，另一头与支架底座相连，在推移刮板输送机前，操作防滑千斤操作手把使防滑千斤顶活塞杆收回并拉紧刮板输送机，这时防滑千斤顶给刮板输送机一个向上的牵引力，能有效控制下滑待推溜作业结束后将操作手把消除拉力。若工作面出现上窜现象时，可将防滑千斤一头连接到上方刮板机框架上，另一头与支架底座相连，操作同上所述，防滑千斤顶给了刮板输送机一个向下的拉力，能有效控制其上窜。

7 总结

大倾角工作面刮板机上窜下滑主要受工作面倾角、支架工的正规操作、推移刮板输送机的顺序、工作面的伪斜等几方面的影响，其次工作面的直线度、平整度也对其上窜下滑有一定的影响。工作面倾角大，刮板输送机经常出现下滑，在控制、调整过程中因为对于调整度的把握不准可能会导致上窜。在我们日常处理上窜下滑时所带来的缺点大于其优点，因此，刮板输送机上窜下滑的防治，要在其萌发之时，就要采取有效措施将它扼杀在摇篮里。所以在对待上窜下滑这个问题时，必须要有防患于未然的意识，同时也要加强日常的维护和管理，保证生产过程的顺利进行。

参考文献：

[1]张能荣.刮板输送机窜动原因分析与控制[J].山西焦煤科技，2010（7）.

[2]刘世峰，侯胜杰.综采工作面刮板机上窜下滑控制实践[J].中州煤炭，2012（02）.

[3]卢信堂.刮板输送机上窜下滑现象分析[J].煤炭科技，2010（01）.

[4]刘俊松.综采工作面刮板输送机防滑及其下滑后的处理措施.

[5]110204综放工作面采煤作业规程.