大倾角高档普采工作面液压挡矸装置的研制.pdf

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1、煤炭科技2012年第1期58COALSCIENCE&TECHNOLOGYMAGAZINENo．12012文章编号：1008—3731(2012)01—0058—03大倾角高档普采工作面液压挡矸装置的研制丁成群，马建生，杨建坤(1．徐州矿务集团有限公司三河尖煤矿，江苏徐州221613；2．徐州矿务集团有限公司张集煤矿，江苏徐州221147)摘要：针对大倾角高档普采工作面飞矸伤人事故频发的现状，以及传统的链式挡矸设施挡矸效果差且挪移困难等问题，研制了液压挡矸装置，有效地控制大块煤、矸滚落伤人，提高了工作面生产能力，实现

2、高档普采工作面安全生产。关键词：大倾角高档普采工作面；飞矸伤人；挡矸装置中图分类号：TD823．98文献标志码：B大倾角工作面在生产过程中飞矸伤人事故时有梁固定在煤帮侧，横梁上安装挡矸装置，利用调节千发生，事故发生率约占20％以上。尤其在高档普采斤顶调节挡矸装置的位置。工作面，人员没有躲避空间，更容易发生飞矸伤人事2液压挡矸装置的研制故。目前，解决的方法是悬挂链式挡矸器。从矿井生2．1挡矸装置的构成产实际情况分析，该挡矸器存在人员操作困难，每个循环推进都要依靠人工挪移，在煤机通过时需要摘挡矸装置的构成如图1所示，由

3、带锚固座的立取的问题。在现场使用中刚性较差，在有飞矸的情况柱、横梁、挡矸网、液压系统组成。下，不能起到有效阻止矸石滚落伤人的作用。1方案的制定1．1方案的提出大倾角高档普采工作面回采工艺为：采煤机割煤一临时支护一推输送机一挂梁一支护一放顶，需要进入煤壁侧扶打临时支柱、挂梁等工作。由于工作面倾角大，煤壁片帮，顶板掉落的煤块、矸石向下滚1——调节千斤顶；2——升降千斤顶；3——挡矸网；4——落，采煤机割下的煤块下窜，对煤壁侧工作的人员安立柱；5——横梁；6——水平千斤顶全构成威胁。传统的做法是施工时设专人观察，发现图1

4、挡矸装置的构成问题迅速撤人，这种被动的施工方法安全可靠性差。2．2液压挡矸装置研制过程因此，需要一种安全可靠的防飞矸装置来保证大倾液压挡矸装置的研制过程包括理论研究、地面角高档普采工作面的安全生产。模拟试验、工作面应用3个阶段。1．2设计原理2．2．1理论研究高档普采工作面由单体支柱配合铰接顶梁进行该装置按工作面采高2．0～2．5m，倾角20～支护，挡矸装置的固定要根据工作面现有条件进行4O。进行设计研究，工作原理如图2所示。挡矸装置设计。为了降低职工劳动强度，挡矸装置既要满足强的立柱固定在工作面输送机的锚固座上，

5、与顶底板度需要，又要固定可靠，同时还须操作简单、运输方垂直。挡矸网工作位置与立柱垂直面夹角约为40。，便、便于挪移。因此，如何将挡矸装置可靠固定是解与工作面走向夹角约为l0。。挡矸网上部下窜的煤决问题的关键。通过分析比较，确定选用方案如下：块及矸石到达挡矸网位置后，挡矸网控制其下滑，同利用工作面输送机推移锚固座固定立柱，立柱顶部时，利用其倾角，将煤块和矸石导向煤壁，达到挡矸安装水平横梁，利用水平横梁内的水平千斤顶将横效果。2012年第1期丁成群等：大倾角高档普采工作面液压挡矸装置的研制59任何一道烦琐工序，都将给工

6、人造成较大的负担。因矸此，挡矸装置的固定必须牢固、轻便。经过反复试验，在立柱的底部增加了专用锚固座，用于与工作面输一送机推移座连接。为了增加稳定性，在立柱下部用专黼l1一用卡兰与电缆槽固定，这样立柱通过两个固定点，稳I『固状况较好，工作面输送机前移时，挡矸装置也能够图2挡矸装置工作原理随之前移，方便实用。2．2．2模拟试验2．3．2立柱的选用液压挡矸装置研制初步完成后，在地面模拟工立柱是整个挡矸装置的支撑机构。设计中分别作面的条件，按现场角度摆设了工作面输送机，将挡选用了单体支柱、液压千斤顶进行试验，其抗弯强度矸装

7、置固定好后，进行了升降及翻转试验。及时处理及稳固性能都不能满足要求，而采用分体方形柱体存在的问题，最终确定了挡矸装置的尺寸数据。结构，最终取得成功。其优点是：①方形结构能够防2．2．3结构的设计止横梁扭转；②抗弯性能好；③立柱是焊接件，固定(1)立柱的设计。挡矸装置固定在输送机的锚横梁及千斤顶的支撑座比较容易。固座上，当水平千斤顶未固定在煤壁时，由于挡矸装2．3．3挡矸网角度的选择置重力的作用，使立柱始终承受一个扭转力。立柱采在工作面安装后，挡矸网的尺寸及与立柱之间用方形结构，能抵消挡矸装置扭转力。同时方形结构的角

8、度是设计的重要内容之一。挡矸网在工作时的的导向、限位效果较好。根据工作面采高，将挡矸装作用，一是阻止煤块、矸石的下滑，二是对矸石的导置升降范围设计在2～2．5m范围内。升降千斤顶的向。当大块矸石下滑时，挡矸网能够把矸石导向煤帮伸缩行程为500mm。该行程可满足工作面采高变化侧。的需要，同时也能确保采煤机顺利通过。3工业性试验(2)横梁的设计。横梁既是挡矸网的