SGZ-730刮板传输机在大倾角厚煤层中的应用研究

杨东生

（长治市煤矿安全技术培训中心， 山西 长治 046000）

1 工程概括

大倾角厚煤层通常是指煤层倾角在35°～55°之间，厚度在8 m以上的煤层，本文以B矿业3125工作面为研究对象其煤层倾角约为40°，煤层厚度约为10.58 m，属于典型的大倾角厚煤层案例。该煤矿煤层储存相对稳定且工作面结构简单，煤层普氏系数位于0.6～1.0范围。煤层标高处于-1 005.2～1 008.4 m范围。煤层基本顶和直接顶分别以砂岩和泥质黏土岩为主，厚度约为5.57 m和5.36 m。直接顶以粉砂岩为主，厚度为2.26 m，稳定性为中等。煤炭开挖方式为后退式单一走向顶煤开采法，顶板管理方式自然跨落。

MG375-W型刮板传输机在煤矿采煤过程中每割一刀采煤采高为2.5 m，掘进宽度为0.5 m，采用自开切口的方式进行推移前进，割煤后先移动架体然后移动前溜，并且在出现顶板不稳状况时应采取超前带压移架技术措施。采用由下至上的架体操控方式，该巷道支架布设状况如表1所示，由于工作面设备相对较为复杂且较难统计文中仅做简要介绍[1]。

表1 煤矿巷道布设参数统计表

2 SGZ-730刮板传输机

MG375-W型刮板传输机，为无链牵引多电机横向布置模式其装载机功率、截隔功率以及牵引功率分别为375 kW、320 kW和55 kW，采煤机牵引速度可由液压无级调速系统控制，可适用于倾角不大于35°，高度为1.4～3.0 m，煤质为中硬及以下的煤炭开采输送。其电气控制箱应符合电气设备防爆规程有关标准和要求，并可在存在煤尘或瓦斯爆炸危险的矿井中使用，周围温度不宜低于零下10°且不宜高于 40°[2]。

2.1 技术参数

SGZ-730刮板传输截割部摇臂结构形式为整体弯曲臂，牵引形式为齿轮销排式液压牵引，其技术参数如表2所示。

表2 采煤机械设备技术参数

2.2 结构特征

截割部为装煤、落煤的主要结构构件，截割电机被安装在截割壳体内，而齿轮减速装置被布置在行星减速器和截割部壳体内。SGZ-730刮板传输机没有螺旋伞齿轮、摇臂回转、固定减速器等结构，所以该结构紧凑简单，具有较高的可靠性与使用性能，该机型主要有以下特征：

1）其横向切割电机布置在摇臂上，机身与摇臂之间不存在动力传递，并取消了结构与螺旋伞齿轮之间复杂的通轴。

2）主机身可分为中间控制箱、左牵引和右牵引部，其低托架结构取消并采用高强液压螺栓连接，拆装简便方法简单。

3）斜轴式柱塞马达为液压系统的主要装置，成熟采煤机与主要员不见通用，因此故障效率低且系统效率高，机体互换性能好。

4）主机变形方便主要部件可从老塘侧轴抽出，对其他元件影响较少，更换检修方便[3-4]。

3 应用过程及开采技术

依据工程实际状况可知该工作面倾角为35°，为保证支架稳定并避免支架滑移或倾倒，分别在底座前段和液压支座顶梁处布设了千斤顶，并且在支架与架脚之间安装了导向块，以此确保在千斤顶推移过程中的滑铁稳固性。并且在后机上、下机头处分别安置了防滑锚固装置以此防治输送机可能出现的打滑现象，防滑千斤顶分别设置与液压支座底座和溜槽部位。若后部输送机在工作面推进过程中下滑严重，则可设置16个千斤顶来并防止其继续下滑。

在采煤过程中若采煤机采用下行单向割煤而上行为提空刀推进输送机法，为防止输送机下滑可采用上端头斜切进刀法工艺法。为避免冒顶的出现并确保顶板的稳定，在推进过程应保持工作面移架的及时性，尽量降低空顶的滞留时间。支架利用自上而下的移动方式进行作业，并且应确保拉把手为打开状态，然后对前后架支柱收起，在运移过程中应尽量确保与支架顶梁保持接触，然后可对申梁架收回并前移支架，在采煤机空刀上行时方可停止支架的移动。

为防止顶梁局部冒顶并确保支架的稳定性，应采用均匀放顶煤法以此避免支架失稳造成的冒顶现象。所以，应按由下而上的的多轮间隔对顶煤均匀下方，通常情况下步距为1 m并且放煤量适中以此确保顶板的均匀下沉。为消除支架滑移与传输机之间的相互作用可结合其他措施并将工作面调成8°～9°的伪倾状。考虑到工作面为松软顶板，可采用水力膨胀锚杆和聚氨酯固话技术防止支架梁端头角煤顶抽冒现象，通过有效预处理措施可有效提高煤层的稳定性和整体行运行状况[5]。

4 应用效果

1）经济效益。在相同的地质条件和开采班组条件下采用SGZ-730刮板传输机械设备其回采率提高约12%，相对于之前的采煤机械设备其日产量增加了30%以上。同时该机械设备不仅可显著降低生产成本而且明显提高了劳动效率，为煤矿企业创造经济效益上百万元。

2）安全方面。该机械设备不仅改善了采煤的工作环境和安全现状，而且在顶板支护方面实现了本质安全保障了作业人员的生命安全。

5 结论

1）在3125工作面的综合机械化放煤的成功应用不仅可显著提高煤矿开采的日产量，而且具有良好的综合效益。并有利于改善顶板和通风状态，提高采煤质量和效率，该采煤技术可为大倾角厚煤层复杂地质条件下的机械开采工艺提供一种新的思路和途径。

2）大倾角厚煤层工作面“安全、高效、高产”开采的关键性技术为工作面设备的稳定性控制和采煤方法的合理确定。对大倾角厚煤层开采过程中的关键性技术问题进行有效解决和系统性研究对于促进经济发展和复杂煤层开采理论具有重要意义。

3）生产工艺的优化以及工作面的合理布置在大倾角厚煤层的研究中仍具有较大的创新空间。应依据不同地质条件结合实际工况寻找多层次、多理论的采煤方法，应用和发展因地制宜的先进性机械采煤技术仍是以后大倾角煤层开采的重点和主要方向。