陶 伟
淮北矿业股份有限公司综采安拆分公司，安徽淮北 235047
摘 要:本文首先分析影响综采工作面开采安全的自然因素，进而提出综采设备安装中一些关键性问题的解决，以及综采设备稳定性的保障和控制技术措施。
关键词：煤矿综采面；大倾角；设备安装；防滑防倒
引言：煤矿随着生产规模的不断扩大，所应用的综采装备的也在不断进步，综采工作面的单产和效率在日益提高。综采设备正朝着体型大、功率大的方向发展。煤矿不少综采工作面都是大倾角和大仰角的自然状态，为此就给综采工作面的安装与拆除带来诸多不便。特别是安装综采设备，即使将许多大型设备解体运输和安装，那也是很不方便的。对于综采液压支架的安装来说，则是安装工艺的一次严峻考验，其关键就是解决顺槽向工作面转弯、开切眼内轨道下滑、运送液压支架车辆失稳等一系列技术难题。综采安装期间，安全则是煤矿工作永恒的主题，因此运输与安装过程中的各环节都要确保安全。
1.影响综采工作面开采安全的自然因素分析
煤层开采深度的增加和倾角的增大，采场上覆岩层的变形破坏运动也具有同缓斜煤层不同的规律和特点，况且大倾角煤层开采时上位岩层的变形和破断不仅又具有走向变化规律，还有倾向变化规律变化的显著程度及其对采场空间的影响，同时又受上覆岩层顶板结构和其稳定性的影响。 如此条件下，综采工作面顶板的稳定性对支架及煤壁片帮等矿压显现程度的影响也更加突出，这时大倾角煤层采场围岩及支架的稳定性控制，则是关系到能否确保工作面安全高效开采的关键点。
2.综采设备安装中一些关键性问题的解决
1）解决顺槽向工作面拐弯的难题。在工作面煤层倾角（如超过35°）较大时，铺设弯道直接进入开切眼，但会又很多问题。车辆稳定较小，可将轨道直接弯成直角进入开切眼内，以顺利实现支架等设备的运输。此时运输难度大，容易发生车辆掉道，危险性大。轨道顺槽巷道内拉底工程量较大，也影响安装进度。而轨道顺槽巷道的下帮需拉底至岩石底板，上帮需拉底2.8m左右，并且要从至少30m外施工（见图1）。若将开切眼上口的绞车硐室从5m延伸到15m，可作为车辆从轨道顺槽进入开切眼的甩车场。其运输车辆通过甩车场进入开切眼，则不直接拐直角进入，就可使车辆运行的稳定性有了保障，也可省去较大的拉底工程量。
2）解决开切眼内轨道下滑问题。因开切眼倾角较大，其内轨道也会因自重发生下滑，车辆承重后下滑加剧，进而会带动甩车场和轨道顺槽轨道变形移动，使得甩车场和开切眼内轨道质量下降，影响设备安装的安全性和施工进度。为了防止轨道下滑，可在甩车场道岔上部的轨道两侧各打设2根Φ20×2200mm的地锚来锚固，再沿轨道每隔15m打设一对地锚，并用14#槽钢与轨道连接。这样处理，就可消除安装过程中的轨道下滑的问题。
3）解决运送支架车辆发生前倾问题。当支架进入顺序后不可调整了，经过两个甩车场后进入工作面时前梁向下，因重心较高也会对前轮产生一个前倾覆的负力矩（见图2）。
这是运送支架车辆将以两个前轮为支点，而后轮悬空，仅靠钢丝绳牵拉保持平衡，车辆的稳定性很难控制，任何一侧受阻都极易发生车辆掉道、来回扭摆等事故，进而影响安装的安全性和可靠性。经受力状态可知，此时在支架尾部施加一个与支架重力产生的前翻力矩方向相反的力矩，这样车辆的受力处于有利稳定的平衡状态，这至少可保证两个后轮能落在轨道上。在支架后部使用与钢丝绳强度相当的链条，将绞车的钩头适当抬高，以平衡掉车辆重心前移所引起前翻力矩，就可使后轮落在了轨道上，车辆下行稳定性也就得以保障了，可消除因支架前倾所引起掉道及有关事故的发生。
4）解决支架定位和稳固的问题。工作面倾角较大时，安装调整的难度也比较大，此时液压支架合理定位则是综采面设备安装质量的关键点。支架要准确定位，必须从顺槽设备中线开始，根据刮板机与转载机的搭接位置关系，来确定第一支架位置，再沿工作面在老塘侧和煤墙侧的煤壁上从第一架开始逐架划定位线，严格按线安装。倾角较大，设备在自重下易发生缓慢下滑，若碰撞会使下滑加剧。在安装第一架时，除将支架升紧压实顶底板外，还要在支架下方安设4根单体支柱，以防下滑。安装到第四架时，可将前三架进行连锁，以增加支架的稳定性，消除安装期间的支架下滑问题。
5）支架卸车的问题解决。由于大倾角条件下支架卸车危险性较大，可采用开切眼内专设两台SDJ类绞车用于卸车。当甩车场处的绞车将运送支架车辆下放到位后，再把开切眼内上部的绞车钩头挂到支架后部，并在支架两侧各打设2根单体支柱。接着再卸固定支架的卡具。卡具卸完后，利用绞车放绳使支架缓慢滑下平板车，落到底板上。然后之后再用绞车将支架调整到位。使用此卸车法，即可保证人员和设备的安全，也解决了支架卸车的难题。
2.综采设备稳定性的保障及控制技术措施
1）对采煤机的安装稳定。①大倾角煤层在开采过程中，都应采取综合措施来严格控制工作面液压支架，以防倒和防滑。对采煤机滑靴和限位块进行适当的改进，可使采煤机在煤壁和工作面推进方向上拉力增加，以增强采煤机抗下滑和防倾倒的能力。为有效限制采煤机下滑，可在采煤机上加装自制的防滑齿道，并用刮板输送机的刮板限制采煤机下滑。②在工作面倾角较大时，割煤期间为防止采煤机和输送机下滑，可采用采煤机上行的方式单向割煤，将输送机自下而上的顺序移溜。这既能防止输送机下滑，也能有效减少工人的操作劳动强度。③可充分利用采煤机本身所具备的防滑机构进行设备防滑。
2）对刮板输送机的安装稳定。在采用支架与工作面输送机的相互锚固机构及采煤机上行单向割煤、输送机自下而上顺序移溜方法之外，还可利用自制的机头拉移千斤顶，使工作面前后机头、机尾互为支点，并以戗柱相互配合，进而实现机头、机尾相互防滑控制，以保障设备运行的稳定性。
结束语：总之，影响大倾角煤层综采工作面设备稳定性的因素较多，安装和设备运行时都要分析不同条件下的各种因素影响，其影响程度也各不相同，必须全面采取多种措施设备防滑，以确保能安全、稳定的持续生产。
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