新型液压自动挡矸装置在大倾角综采工作面的应用.pdf

第 1 5卷 第 1期 总第9 2期 2 0 1 0年 2月 煤矿开 采 C o a l mi n i n g Te c h n o l o g y V o 1 ． 1 5 N o ． 1 S e ri e s N o ． 9 2 Fe br u a r y 2 01 0 新型 液压 自动挡矸 装置在大倾 角综采工作面的应用 石长坤‘ ．一 ，朱红兴。 ，顾新泽 ，施建达 ，刘思佳 ，李清任 1 ．徐州矿务集 团有 限公 司 生产技术部 ，江苏 徐州 2 2 1 0 0 6；2 ．徐州矿务集 团有限公 司 庞庄煤矿东城井 ，江苏 徐州 2 2 1 1 4 1 ； 3 ．中国煤炭学会岩石力学与支护专业委员会 ，北京 1 0 0 0 1 3 [ 摘要] 徐矿集团公司研制的新型挡矸装置通过液压操作，实现翻转、伸缩、挡矸等功能， 在不影响采煤机工作和回采工艺的情况下，挡矸效果明显。大倾角综采工作面应用该装置，提高 了生 产效率，从本质上解决了滚矸伤人的开采难题。 [ 关键词] 挡矸装置；液压控制；大倾角；综采工作面 [ 中图分类号]T D 4 2 1 ． 5 9 [ 文献标识码]B 【 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 1 0 0 1 - 0 0 7 5 - 0 2 Ap pl i c a t i o n o f Ne w s t y l e Hy dr a ul i c - - p r e s s ur e Au t o ma t i c Re f u s e Bl o c k e r i n Ful 1 ． me c h a ni z e d M i ni n g Fa c e wi t h La r g e I nc l i n e d An g l e 随着技术管理和回采工作面装备水平的不断提 高 ，徐矿集 团公司本部煤层倾角 2 5～ 4 5 。 条件下布 置综采工作面的比例不断增多 ，在增加原煤产量 的 同时 ，新增 了不安全因素。原大倾角综采工作面主 要采用尼龙网防护装置，由于不便于操作及可靠性 不高 ，不仅影响生产 ，而且滚矸 伤人事故 时有发 生 ，甚至出现了职工伤亡事故。新型液压控制挡矸 装置的研制与应用较好地满足了大倾角综采工作面 安全高效生产的要求。 1 液压 自动挡矸装置的结构与工作原理 1 ． 1组 成结构 液压 自动挡矸装置分为 3部分 挡矸部 ；驱动 部 ；基座 、限位部。挡矸部 由2级挡矸帘组成 ，挡 矸帘由槽钢制作，横侧面均焊接弧形钢条形成挡 帘，二级挡帘的竖侧面配置滚轮便于在一级挡帘 内 滑动 ，挡帘安装在支架顶梁下 ；驱动部 由液压缸、 定滑轮组和钢丝绳组 成 ，液压缸 布置在顶 梁侧下 方 ；基座、限位部与定滑轮组布置在支架顶梁的适 当位置。液压 自动挡矸装置结构如图 1 所示。 1 ． 2工 作原理 通过液压缸伸缩将动力通过定滑轮组和钢丝绳 作用于挡矸帘 ，实现挡矸帘升或降。采煤机未通过 前及通过后 ，通过液压操作 ，一 、二级挡矸帘全部 下落 ，在支架顶梁与输送机电缆槽 间形成全封闭挡 帘 ，实现挡矸保 护。采煤 机通过 时，通过 液压操 作 ，下部二级挡矸帘先收入上部一级挡矸帘中，接 着在动力作用下 ，上部挡矸帘 向上翻转紧贴于支架 网 图 1 液压 自动挡矸装置 结构 顶梁下 ，使采煤机可以正常通行 ，不影响采煤机割 煤。液压 自动挡矸装置工作原理如图 2所示。 图2 液压 自动挡矸装置工作原理 1 ． 3技术特点 挡矸帘分成 2级 ，二级挡矸帘可在一级挡矸帘 内伸缩 ，适应不同的采高 ；挡矸帘有挡矸和收缩 2 种工作状态，采煤机割煤时收缩于支架顶梁下，不 影响割煤 ，采煤机割煤后下落挡矸 ；每个液压支架 安装 1 套 自 动挡矸帘，相互独立，不影响正常的采 [ 收稿日期]2 0 0 9 0 6 1 8 [ 作者简介]石长坤 1 9 7 0一 ，男， 江苏丰县人 ， 工程师，长期从事煤矿生产技术管理工作。 7 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第 9 2期 煤矿 开 采 2 0 1 0年第 1期 煤工艺。 2 现 场应 用及效 果 2 ． 1 工作面概况 坨城煤 矿 9 2 1 0 1工作 面 走 向长 7 5 0～7 0 O re／ 7 3 0 m，倾斜 长 1 3 01 3 7 m ／ 1 3 2 m，倾 角 2 63 0 。 ／ 2 7 。 ，煤厚 0 ． 6～3 ． 2 m／ 1 8 m。直接顶为砂质泥岩 ， 厚 1 ． 0 3 ． 2 m，基本顶为砂岩 ，厚 0 ． 63 ． 2 m。直 接底为砂岩 ，厚 2 ． 0～2 5 m。低瓦斯 ，最大涌水量 7 m ／ h 。工作面使用 Z Y 4 0 0 01 3 ／ 2 8型四柱液压支 架 ，M G一 2 5 0 ／ 5 7 5采煤机，S G Z一 7 6 4 ／ 4 0 0输送机。 2 ． 2 挡矸装置的安设 与操作 除两端过渡支架外 ，工作面每架安装 1组挡矸 装置 ，挡矸装置 由采煤机司机或支架工操作 ，顺序 为操作液控阀 超前采煤机前滚筒 58 m范围 一液压缸收缩一挡矸帘收起一 割煤一 操作液控 阀 滞后采煤机后滚筒 3～ 5 m范围一液压缸伸出一 挡矸帘下落挡矸 放落高度根据输送 机挡板到支 架顶梁的高度而定 ，以二级挡矸帘与输送机挡板搭 接 1 0 0～ 2 0 0 ra m为原则 。顶板破碎或煤壁折帮严 重时 ，采煤机要使用远控操作 ，工作人员要躲到立 柱后方等安全地点操作挡矸装置。 2 ． 3 使用效果 1 从 9 2 1 0 1工作面使 用的情况看 ，液压 自 动挡矸装置操作便捷 ，性能可靠 ，能有效阻止煤壁 侧矸石射向人行道 ，对现场人员的人身安全起到了 较好地保护作用 ，防护效果明显 。 2 与使用尼龙 网相 比，每班可 以节省 1个 掀帘工 ；由于操作方便 ，与同等条件相比，每 日可 多 出煤 0 ． 5刀，月多生产原煤约 2 2 0 0 t 。 3 在工业性试验期 间，工作 面未发 生滚矸 伤 人事故。 3结 论及建 议 1 新型液压 自动挡矸装置的挡矸帘强度大， 不易被矸石击坏 ，双向可伸缩 ，对工作面采高变化 具有可调节性 ，适应性好 ；液压驱动 系统操作 轻 便 、快捷 ；具有翻转 、伸缩 、挡矸等功能 ，不影响 采煤机工作和回采工艺 ，且挡矸效果明显。 2 大倾 角综采工作 面应用液压 自动挡矸装 置，提高了生产效率 ，从本质上解决了滚矸伤人的 开采难题 ，具有较好的推广应用前景。 3 在使用过程 中液压 自动挡矸装 置常见的 故障主要是 二级挡矸帘受锈蚀及沿倾 向水 平力影 响，易发生憋卡 ，伸缩不灵活 ；钢丝绳受磨损及二 级挡矸帘憋卡时易被拉断。改进思路是一 、二级挡 矸帘的伸缩及翻转全部变更为液压控制。 [ 责任编辑 王兴库] 上接 9 8页 图 5所示为 3个测点 的 C O气体变化曲线 ，注 氮 4 8 h后 ，1号及 2号测点 C O浓度降低速度较快 ， 其中 1 号测点 C O浓度降低 了近 2 ／ 3 ，注氮 6 d后 ， 整个工作面已消除 C O气体 ，采空区遗煤的氧化速 度得到了明显 的抑制 ，保证 了 1 2 2 7工作面的安全 回撤 。 蔷 誉 U 图5 C O浓度变化曲线 4结论 林南仓矿 1 2 2 7轻放工作面注氮防灭火技术 的 7 6 实践 ，得到以下结论 1 注氮防灭火技术 可以有效防止综放面采 空区遗煤的 自燃 ，注氮 5 d后可大幅降低 C O气体 浓度。 2 准确判断采空 区氧化分布和采空 区氧化 高温点的范围，是采空区注氮防灭火 的关键。 3 注氮 防灭火技术成本低 、工艺简单 ，是 防治煤矿井下采空区 自然发火难题的有效手段 ，具 有非常广阔的发展前景。 [ 参考文献] [ 1 ]张 国枢 ．通风安 全学 [ M] ．徐 州 中 国矿业 大学 出版 社 ， 2 o o7 ． [ 2 ]钱鸣高，刘听成 ．矿山压力及其控制 修订本 [ M]．北 京 煤炭工业出版社 ，1 9 9 1 ． [ 3 ]徐永圻 ． 采矿学 [ M]．徐州中国矿业大学出版社，2 0 0 3 ． [ 4 ]何学秋 ．安 全工 程学[ M]．徐 州 中国 矿业 大学 出版 社 ， 2 0 0 4． [ 责任编辑 王兴库 ] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m