薄煤層工作面轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置的設(shè)計(jì)研究

張文陽(yáng)

(大同煤礦集團(tuán) 云岡礦，山西 大同 037003)

1 工作面概況

同煤集團(tuán)云岡礦開采的8#層404盤區(qū)8415工作面，屬薄煤層綜采，煤層開采厚度在1.26～1.78 m，平均厚度1.49 m;工作面走向長(zhǎng)度為1 152 m，傾斜長(zhǎng)度126 m，面積145 152.4 m2;煤層傾角平均為3°.工作面老頂為12.89 m厚的砂質(zhì)頁(yè)巖與粉、細(xì)砂巖互層，直接頂為1.16 m厚的砂質(zhì)頁(yè)巖，直接底為13.89 m厚的粉細(xì)砂、細(xì)砂巖與砂質(zhì)頁(yè)巖互層。該區(qū)域整體呈西高東低趨勢(shì)，在2415巷距504－2回361 m處揭露1條落差H=7 m，傾角72°的正斷層。

保證工作面安全高效生產(chǎn)的措施之一是安裝轉(zhuǎn)載機(jī)的全封閉裝置。轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置的安裝能夠給現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境，8415薄煤層工作面2145巷為起底巷道，隨著工作面的推進(jìn)，由于煤厚變化以及斷層等因素使得工作面運(yùn)輸機(jī)頭部位置發(fā)生高低變化。除此之外，工作面運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)均是不斷移動(dòng)的，因此，運(yùn)輸機(jī)頭部與轉(zhuǎn)載機(jī)入口間距也在不斷變化。考慮到以上因素，該薄煤層工作面轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置的要求較為特殊。

2 設(shè)計(jì)方案

針對(duì)8415薄煤層綜采工作面存在起底巷道，即推進(jìn)過程中運(yùn)輸機(jī)頭高低及前后均變化的特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)制造轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置，主要是利用槽鋼加工成柵欄，然后利用推移油缸聯(lián)動(dòng)使得該柵欄可以液控工作，較好地完成了對(duì)運(yùn)輸機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)入口處的封閉功能，保障了工人的人身安全。

轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置圖見圖1.該裝置主要由框架、柵欄、油缸與封閉鐵鏈組成?？蚣苤饕牧蠟椴垆?，柵欄通過橫梁與油缸連接，靠近巷道下幫側(cè)利用鐵鏈編織全封閉鐵網(wǎng)，全封閉裝置(圖1)BC處固定于轉(zhuǎn)載機(jī)入口位置，F(xiàn)G處固定于轉(zhuǎn)載機(jī)尾。工作面正常推進(jìn)過程中，運(yùn)輸機(jī)頭與PQ間距離是隨著轉(zhuǎn)載機(jī)與運(yùn)輸機(jī)不斷移動(dòng)而不斷變化的。需要推動(dòng)運(yùn)輸機(jī)時(shí)，全封閉上推移油缸伸出，使得該裝置上柵欄處于斜向上拉起(即半封閉)狀態(tài)(圖2)，當(dāng)轉(zhuǎn)載機(jī)移動(dòng)完成，即運(yùn)輸機(jī)頭與PQ間存在較大間距時(shí)，全封閉上推移油缸收回，柵欄處于豎直(即全封閉)狀態(tài)(圖1)，起到全封閉的作用。除此之外，該裝置較高，需滿足運(yùn)輸機(jī)頭與其下方板凳兩設(shè)備高度之和。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

該轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置應(yīng)用于同煤集團(tuán)云岡礦8#層404盤區(qū)8415工作面(圖3)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作面轉(zhuǎn)載機(jī)的全封閉，不僅適應(yīng)了該工作面運(yùn)輸機(jī)頭的高低變化，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)輸機(jī)頭至轉(zhuǎn)載機(jī)入口位置間距不斷變化的區(qū)域的全封閉。該裝置利用槽鋼自行設(shè)計(jì)加工，達(dá)到了節(jié)約降耗的目的，最主要的是保證了工作人員的人身安全，實(shí)現(xiàn)了安全高效生產(chǎn)。

圖1 轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉示意圖

圖2 轉(zhuǎn)載機(jī)半封閉示意圖

圖3 轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況圖

該裝置在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中對(duì)運(yùn)輸機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)入口間距離變化適應(yīng)性較強(qiáng)，但也出現(xiàn)了一些問題，如:1)對(duì)運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)的配合移動(dòng)要求較高，即每推移一次運(yùn)輸機(jī)必須配合推移轉(zhuǎn)載機(jī)，同時(shí)需保證在拉移轉(zhuǎn)載機(jī)滑道過程中不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)載機(jī)后移的情況，以防移動(dòng)過程中運(yùn)輸機(jī)頭把全封閉裝置的柵欄或是框架擠壞。2)由于皮帶巷存在超低段，而全封閉裝置較高，故在工作面推進(jìn)過程中會(huì)出現(xiàn)全封閉裝置與頂板緊挨而無法移動(dòng)的情況，現(xiàn)場(chǎng)通過挑頂或是下降轉(zhuǎn)載機(jī)高度來解決這個(gè)問題。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中還會(huì)出現(xiàn)其他的問題影響該裝置的使用，說明該裝置仍有待改進(jìn)。

4 優(yōu)缺點(diǎn)分析

1)優(yōu)點(diǎn)。

a)該裝置高度較高，對(duì)薄煤層運(yùn)輸機(jī)頭高低變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。

b)液控的柵欄具有自動(dòng)伸縮的功能，對(duì)運(yùn)輸機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)入口間距離變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。

2)缺點(diǎn)。

a)該裝置安裝于轉(zhuǎn)載機(jī)尾部至入口區(qū)域，由于工作面端頭支架與轉(zhuǎn)載機(jī)間距較小，移動(dòng)端頭支架過程中易發(fā)生支架與全封閉裝置碰撞而造成該裝置的損壞。

b)由于柵欄位于運(yùn)輸機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)入口間，若轉(zhuǎn)載機(jī)與運(yùn)輸機(jī)移動(dòng)不配套，可能會(huì)出現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)頭頂壞柵欄的情況。

c)由于該裝置主要框架采用的材料為槽鋼，在布置油缸與柵欄側(cè)由于重量較大，會(huì)出現(xiàn)槽鋼被壓彎的情況。以上幾點(diǎn)均影響了全封閉裝置的正常使用，即影響了工作面的高效安全生產(chǎn)。

該方案對(duì)薄煤層工作面轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置的設(shè)計(jì)研究具有一定的借鑒價(jià)值，為今后類似工作面開采過程中轉(zhuǎn)載機(jī)全封閉裝置的設(shè)計(jì)積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有較好的應(yīng)用價(jià)值，值得推廣應(yīng)用。

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