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1、 小青矿 S 2 711 大倾角工作面综采设备 配套、技术改造与应用研究租赁公司 贾刚 王文江 摘 要 大倾角工作面综采设备配套、改造与应用，在 铁煤集团是首次， 设备改造使用 成功，对铁 煤集团合理开发利用煤炭资源及可持续性发展具有深远的意义，本文着重介 绍 了对小青矿 N 2 711 大倾角综采工作面设备配套与技术改造研究方案。 关键词 大倾角 设备配套 技术改造 目前，铁煤集团公司各矿生产接续的综采工作面煤 层倾角绝大部分在 15以下，即所 谓 近水平开采，根据现有的采 场条件及生产接续安排，开采 15-30 大倾角煤层的要求和问题 逐渐提出，如小青矿 S 2 711 工作面和大兴矿 N
2、 2 406 工作面，将 陆续在今年的上半年安装生 产。近水平综合机械化开采，集 团公司有着二十多年的生产经验和技术积累，已成 为我集团 公司安全生产的基础，而大 倾角煤层的开采，不 论在技术设备上还是生产工艺规程上都是 空白，因此，以铁煤集团现有的综机配套设备为基础 ， 针对大倾角综采工作面的特殊开采条 件进行设备配套、技术改造、 回采工艺及作业规程的 应用研究，成 为当前集团公司安全生产 的迫切需要。 1、问题 的提出 1.1 大倾角工作面综合机械化采煤存在的问题及煤矿安全规程的相关规定 煤矿安全规程第六十七条 规定：倾角大于 15时，液压支架必须采取防倒、防滑措 施。倾角大于 25 时，
3、必须有防止煤（矸）窜出刮板输送机伤人的措施。大 倾角工作面开采问 题的出现，是集团公司综合机械化采煤安全生产的新课题 ，根据铁煤集团设备现状，要确保安全生产，必须对铁煤集团现有的设备进行技术改造。 1.2 大倾角综采工作面液压支架的防倒防滑问题 综采工作面主要配套设备由液压支架、采煤机、刮板输送机、 转载机、破碎机、泵站和 串车移变组成。其中，液 压支架、采煤机、刮板输送机是工作面配套设备中的主导设备，三 者之中，液压支架是又最关 键的设备，支 护着顶板和煤壁液压支架、保 证工作面有足够的安 全作业空间和通风面积，采煤机、输送机均安装在辅设 的液压支架的支护下方，工作面内作 业人员的一切安全生
4、产活动都是在液压支架的保护下完成的，因此 说液压支架是综采工作 面最为关键的设备；采煤机是中心，承担着落煤、装煤工作，可以 说整个工作面的配套设备 都是围绕着采煤机这个中心来工作的；刮板输送机是保证，它负责将采煤机落下的原煤运出 工作面外。三者之间，相互依托，缺一不可。 在大倾角工作面中，液 压支架的支护作用更为突出，在起到支护、保 护作用的同时， 还要起到自身和其它设备的锚固作用。当物体置于一斜面之上 时，物体将受到重力、支撑力 和磨擦力的共同作用，其合力有向斜面下方运动的趋势。当重力的分力（沿斜面向下方向） 大于摩擦力时，物体将沿斜面下滑。安装于大倾角综 采工作面中的设备也将受到此力的作
5、用，当重力分力大于磨擦力时，液 压支架在推移时会发生下滑和倾倒问题，使支架失去支 护 作用，进 而影响综采工作面的生产进行。因此，解决液 压支架的防倒、防滑 问题显得尤为重 要。 1.3 采煤机的牵引力不足和防滑问题 采煤机在向上割煤时，同 时受到煤壁的阻力和重力分力的作用，因此，采煤机在上行 割煤时将存在牵引力不足问题；另外，如制动器制动力矩不足，采煤机在下行时速度难以控 制，易造成飞车事故，采煤机在停止 牵引时还会下滑引起事故。 1.4 运输机的防滑问题 受重力分力的作用，刮板输送机在生产作业时，会 发生下滑问题，造成 输送机整体下滑下窜， 进行影响安全生产的进行。 1.5 煤和矸石下滑和
6、人员行走不便问题 当工作面倾角增大时，采煤机割下的煤块和冒落矸石会沿着 输送机下滑，如不加以控 制，会对 人身和设备造成伤害，也会 给工作面内的作业人员行走带来困难。 2、小青矿 S 2 711 综采工作面的 设备配套 小青矿接续工作面 S 2 711 面，工作长度 100m，工作面走向 长度 420 m ，平均采高 2.9 m ，储量 20 万吨，工作面倾角 35 度，煤 层倾角 25 度。 根据集团公司现有设备及小青矿具体 地质自然条件，确定小青矿 S 2 711 综采工作面主要配套设备为： 采煤机：MG400/985DW 输送机：SGZ880/800 支 架：ZZ6400/17/35上述
7、设备，需要 经过适当的防倒防滑改造后，方可入井安装生产。根据 对邢台煤业集团、 淮南煤业集团等地和大倾角工作面的实地考察，结 合小青矿的具体情况， 对设备提出改造 方案。3 设备改造方案3.1 液压支架的防倒、防滑及防 护改造方案 3.1.1 选用 ZZ6400-17/35 支架 74 组，采用端 头支架，但不使用 过渡支架，机尾用正常 支架。机头、机尾的三组支架顶梁设有防倒装置，工作面内支架 顶梁每隔 8 组支架安装一 组 （三架为一组）防倒装置，共 计 8 组。每 组三架的防倒支架中，分别在两个边架顶梁和底座的 前底脚上焊有联接耳子，并 选用 ZZ6400 型的护帮缸作拉紧缸，通过制作的连
8、接鸭嘴和 2692 园环链，三架的 顶 梁和底脚拉紧并联为一体，实现防滑目的， 结构如图 1。 3.1.2 液压支架操纵阀闭锁装置：在操纵阀组两侧，装有定位卡板，通过 12 的 U 形插销卡住阀柄，实现闭锁，确保不出 现误操作。 3.1.3 在支架的脚踏板下坡方向上加台阶或挡板，并在 顶梁或立柱上设软把手，便于 作业人员安全通过。具体方案：在原有的踏板上焊有 20 的螺纹钢， 间隔 200 毫米，并在踏 板的最下端焊一 10#角钢，以防止行人行走时滑伤。 结构如图 2。 3.1.4 液压支架行人拉手设置 在每架后两个立柱上，分别设有带拉手的抱箍，以便人行走时拉住拉手，确保安全。在 每台液压支架
9、前立柱的顶梁上方设置拉手一个，便于人 员行走。 3.1.5 液压支架挡煤网设置在每个 连接头 千斤顶 26 92圆环链 连接头 连接座 千斤顶 第三架 第二架 第一架 图1 成组支架防倒防滑改造示意图 上3 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上上 上上上上上上上 ?支架顶梁上，距前立柱 600 毫米处， 焊有 1864 链环两个，尼 龙网上端固定 在此环上，网的下端固定在电缆槽上如图 3。 3.1.6 液压支架改为邻架操作：即在上方支架操纵相邻的下坡支架。 3.1.7 液压支架分段挡货设置：为了防止煤快下滑， 设置可拆卸式挡货装置 8 处，同时 设置检修采煤机防护装置 4 处。 3
10、.1.8 在支架的龙门架上增设千斤顶耳座，用于固定千斤 顶用来锚固输送机。 3.2、采煤机改造方案 跟据两个考察组考察的情况看，使用自重较轻销排方式牵引的电牵引采煤机为好，但 跟据租赁公司现有可动用的设备情况看，只有 MG400/985DW 型采煤机可投入使用。 为此 应做好以下几个方面： 3.2.1 液压制动器要求配置完好、安全可靠，并同主机联系如有条件可考虑增设辅助制 动系统及俯采时的辅助控制装置。 3.2.2 采机配装摇控操作系统，对现有的采煤机进行改造，由手动操作改为遥控操作。 3.2.3 为防止运输上煤量过大，煤块下滑，将原采煤机使用的直径 2000mm 截深 800mm 滚筒改造为
11、使用直径 1800mm 截深 600mm 滚筒。 角钢挡脚 20上上上 水平线 脚踏板 图2 支架脚踏板改造示意图3.3 输送机改造方案3.1 输送机头与转载机尾为分体式搭接方式，各自推移。3.2 因小青矿大倾角工作面面长较短，且 输送机拉下山， 输送机采用机尾单电机布3.3 输送机防滑方法，在输送机中部槽下帮推拉耳外 侧焊接水平耳板，每七至八架设 一 组带双向锁的千斤顶圆环链锚固装置与支架锚固，防止 输送机下滑，如 图 4。 4 结束语 随着大倾角工作面综采设备进行配套、改造与应用， 铁煤集团将填补在大倾角煤层的 开采，设备 装备及生产工艺上的空白，同 时为我们今后采购大倾角工作面综采配套设备， 积 累了经验。作 者 简 介 贾 刚 （1965-） ， 男 ， 辽 宁 调 兵 山 市 人 ， 现 任 铁 煤 集 团 机 电 设 备 租 赁 分 公 司 工 程 师 。 图4 输送机防滑装置示意图 上上上上 千斤顶 液压支架龙门架 连运输机中部槽
