大倾角综放工作面开采关键技术研究
【内容摘要】由于相应配套技术与设备缺乏的原因,我国大倾角综放工作面开采还不够完善,如何确保大倾角综放工作面开采的安全生产,提高开采效率和开采质量,是煤矿开采所面临的一个重大课题。本文在对大倾角综放工作面开采关键技术进研究的基础上,提出了一些有益的优化策略。
【关键词】大倾角 放顶煤 综采工作面 失稳
1 引言
在煤矿开采过程中,随着开采深度的增加,煤层地质条件将日益复杂,大倾角综放开采应用极为常见。但由于相应配套技术与设备的缺乏,我国大倾角综放工作面开采技术还不够完善,如支架防倒、防滑、回采率的控制、冲击矿压预测等。如何确保大倾角综放工作面开采的安全生产,提高开采效率和开采质量,是煤矿开采所面临的一个重大课题。近年来,采矿工程科学研究领域针对大倾角综放工作面开采进行了大量的研究,取得了一定的成果,但依然还存在着不少缺陷。下面,本文在对大倾角综放工作面开采关键技术进行研究的基础上,浅谈在实践应用中如何对本技术进行优化。
2 综采液压支架关键技术
2.1 综采液压支架常见问题分析
大倾角综放工作面开采对工作面要求极高,液压支架是大倾角综放工作面开采工艺中的重点,液压支架管理的好坏直接影响着生产的安全和生产效率。在实际应用中,液压支架常表现为倾斜、下滑现象,严重情况下甚至会出现支架咬架、挤架等问题。先成液压支架下滑、倾斜、失稳的原因,主要是由于大倾角条件下工作面机片帮、遇断层等会造成顶板抽漏或破碎现象,使支架不能有效的接顶导至升架时出现倾斜现象。而移动支架时,由于支架本身的重量,支架会产生下滑力,在移动支架后升架时,由于机顶板作用力的原因,支架下滑力大于摩擦力使得支架下滑。此外,工作面出支架的有效支撑范围时,支架稳定性变差也会产生倾斜、下滑等现象。
2.2 综采液压支架关键技术优化
大倾角综放工作面开采时,为了保证支架的稳定性,避免支架出现倾斜、下滑、咬架等现象,首先应当注意设备强度和材质,保证推移箱、十字头等的强度。在应用过程中,如果发现存在顶板破碎和抽漏等现象,应当及时移动液压支架,或者采用带压移架、超前支护等方法,来避免因顶板问题使支架不能有效接顶而失稳。通常液压支架由几组支架构成,在移架时应当注意移架顺序,保证支架的过靠升紧并随移随调。如果支架下滑情况较严重,此时应当采用自上而是步移架或者间隔移架的方法,并调整支架的角度抵消下滑所产生的水平位移量,并一边移架一边用侧护板将倾斜的支架扶正。在下滑情况较严重的情况下,可以根据实际需要采用单体液压支柱斜撑支架的方法,或者利用千斤顶固定支架顶梁后拉下滑的底座将支架扶正。即便工作面支架平行接顶有足够支撑力的情况下,支架也有可能因为开采工作而受到影响,还应当有专人专门调整支架以起到防护作用。
3 综采工作面运输机关键技术
3.1 综采工作面运输机常见问题
运输机是整个综采工作面开采技术的关键,在实际应用中,运输机常见问题表现为下滑现象。当运输机下滑时,将会影响与转载机的搭接,导致机头出货困难或者下货点偏移。此外,运输机下滑,还有可能造成支架下滑失稳,影响开采工作。造成运输机下滑的原因比较复杂,如运输机底链煤粉多造成下拉力增加,支架与运输机不垂直,运输机本身自重,采煤机上行割煤作用,支架下滑等,这些问题都会引起运输机的下滑。
3.2 综采运输机关键技术优化
在大倾角综放工作面开采作业中,为了避免运输机和支架下滑现象,通常会采用将工作面调成伪角开采的方法,使运输机上移量和下滑量相互抵消,从而防止运输机下滑。在实际作业时,应当随时观察运输机的头、尾变化情况,当发现运输机出现下移情况时,及时调整工作面伪角以使运输机下滑量被上移量抵消。在推移运输机时,应当采用自下而上的方法,必要的情况下可在机头用单体柱打上戗顶子以防止运输机下滑。为了避免支架失稳引起运输机下滑,支架必须与煤避保持垂直,并调整支架推拉杆与运输机的连接角度,同时用锚链将运输机和支架锚接在一起。此外,还需要注意与转载机的搭接,卸载部与受煤部之间的搭接高度要大于0.4m,搭接高度不够会出现带回煤量过大现象,增加底链阻力使运输机下滑。在调整伪倾角时,不只是考虑工作面倾角的关系,还要考虑工作面底板岩性、底板起伏状态、工作面设备等,不同的设备、岩性、底板起伏状态下,伪倾角并不相同,必须根据现场实际情况随时调整。
4 其它设备防滑关键技术
在大倾角综放工作面开采工艺中,液压支架失稳和运输机失稳影响较为严重,但在大倾角综放工作面开采时并不是只关注这两个方面,其它如采煤机、刮板机、转载机、破碎机等,也会出现失稳、下滑等现象。采煤机所采用的制动器,必须保证本工作面单制动情况下能有效的制动,当更换采煤机行走部件如行走轮、行走箱、滑靴等部件时,采煤机的牵引应当采用单电机牵引,以保证采煤机能在大角度情况下也能正常上行。刮板机应当加装防滑千斤进行加固,并控制好工作面的伪斜,从而避免刮板机上窜和下滑。其中,由于倾角较大时,机头、机尾推移板耳子极容易损坏,需要注意耳子、销轴的材料强度。除此之外,电缆的防滑、煤帮侧作业防坠落等也需要注意。
5 结束语
大倾角综放工作面作业环境复杂,影响因素众多,在采用大倾角综放工作面开采技术时,需要注意支架、运输机以及其它设备的下滑和倾倒问题,采用合理的措施从设备、技术、管理等方面,使支架、运输机和其它设备处于良好的工作状态,及时对设备进行调整,以适应大倾角开采的需要,保证开采工作安全高效的进行。
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