如何控制煤礦綜采工作面上竄下滑,有什么具體的措施?
綜采（放）工作面的布置由于受地質(zhì)構(gòu)造及開切眼傾角等因素所限,工作面開切眼的布置往往與運(yùn)、回兩巷不能垂直布置,存在一個(gè)角度,即偽斜角.根據(jù)經(jīng)驗(yàn),偽斜角一般設(shè)計(jì)為切眼坡度角（真傾角）的1/3~1/5間.實(shí)踐證明：開切眼坡度角小于15°的綜采（放）工作面?zhèn)涡陛^易調(diào)整與掌握,但當(dāng)工作面切眼坡度角大于10°時(shí),（受采煤機(jī)結(jié)構(gòu)、爬坡性能、防滑方式及機(jī)身材質(zhì)所限,一般不超過25°）,工作面的實(shí)際偽斜較難掌握.生產(chǎn)中實(shí)際偽斜還受所用設(shè)備（支架、前部后部運(yùn)輸機(jī)等）及其連接方式的影響,因而偽斜是一個(gè)較復(fù)雜、技術(shù)性較強(qiáng)的數(shù)值,一般通過運(yùn)、回兩巷推進(jìn)度之差顯示.
1 工作面概況
5103綜采放頂煤工作面煤層平均厚度6.40m ,含兩層夾矸,分三個(gè)自然分層,結(jié)構(gòu)為1.5(0.1)3.74(0.05)1.1,煤層厚度穩(wěn)定.工作面切眼全長(zhǎng)153.6m ,循環(huán)進(jìn)度0.6m ,運(yùn)巷全長(zhǎng)660m,風(fēng)巷全長(zhǎng)680m,受地質(zhì)條件限制,切眼自然坡度為10.1°—18.9°, 平均達(dá)15.3°（風(fēng)巷高于運(yùn)巷）,工作面設(shè)計(jì)偽斜為4°,采用走向長(zhǎng)壁低位放頂煤一次采全高、全部垮落法管理頂板的綜合機(jī)械化采煤方法.
2 偽斜不當(dāng)對(duì)生產(chǎn)的影響
2.1造成刮板運(yùn)輸機(jī)（大溜）上下滑動(dòng)
5103綜放面由于偽斜調(diào)整欠妥,曾一度造成工作面刮板運(yùn)輸機(jī)上竄下滑,導(dǎo)致了刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭與轉(zhuǎn)載機(jī)搭接的經(jīng)常性變動(dòng),從而改變了運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)的合理搭接關(guān)系.運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭過短造成運(yùn)輸機(jī)卸煤不暢,在機(jī)頭形成堆煤現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)可能造成運(yùn)輸機(jī)將轉(zhuǎn)載機(jī)推至運(yùn)巷外幫煤壁,致使端頭安全出口堵塞,造成停產(chǎn).
2.2造成擠架、垛架甚至倒架
5103綜放面由于偽斜掌握欠妥,初采階段工作面運(yùn)輸機(jī)下滑嚴(yán)重,帶動(dòng)支架底座也向下滑移（支架底座偏向機(jī)頭方向）,后經(jīng)調(diào)整偽斜,同時(shí)采取相應(yīng)措施使運(yùn)輸機(jī)逐步上移；但由于運(yùn)輸機(jī)上竄過程中,向上擺架（修正支架底座的推移方向）不力,致使工作面中部有連續(xù)36架支架擠架,其中16架支架垛架、倒架,嚴(yán)重制約生產(chǎn)的正常有序進(jìn)行.
3 下滑原因分析
工作面?zhèn)涡辈划?dāng)主要表現(xiàn)為運(yùn)輸機(jī)上竄下滑.當(dāng)工作面與兩巷垂直,采用兩端頭交互斜切進(jìn)刀時(shí),工作面支架、運(yùn)輸機(jī)呈現(xiàn)出緩慢下滑,下滑的起源是工作面由上端頭依次往下推移刮板運(yùn)輸機(jī).當(dāng)工作面坡度為15.3°（平均）,工作面與兩巷垂直時(shí),采煤機(jī)從上向下割煤,由上向下依次推移運(yùn)輸機(jī)時(shí),實(shí)測(cè)平均每推進(jìn)一刀,運(yùn)輸機(jī)下滑36mm ；采煤機(jī)向上割煤,自下往上依次推移運(yùn)輸機(jī)時(shí),平均每推一刀,運(yùn)輸機(jī)下滑5mm .
3.1 受地質(zhì)因素影響
5103綜放面為一單斜構(gòu)造,風(fēng)巷標(biāo)高＋585m , 運(yùn)巷標(biāo)高＋518m ,運(yùn)回兩巷落差為：50m,工作面平均傾角15.3°.因而支架、運(yùn)輸機(jī)等沿斜面方向會(huì)產(chǎn)生一向下的分力,由于支架、運(yùn)輸機(jī)自身重量較大,而下滑分力則較小.所以支架、運(yùn)輸機(jī)等處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),設(shè)備不會(huì)下滑,只存在一種潛在的下滑趨勢(shì).
3.2 受推移方向影響
綜放工作面正常生產(chǎn)工序?yàn)椋翰擅簷C(jī)自機(jī)頭（尾）斜切進(jìn)刀――割煤――移架――推前部運(yùn)輸機(jī)――放煤――拉后部運(yùn)輸機(jī).隨采煤機(jī)不斷割煤,前部運(yùn)輸機(jī)被依次逐架推向煤壁.在這種往復(fù)循環(huán)過程中,運(yùn)輸機(jī)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),這種滑動(dòng)主要通過運(yùn)輸機(jī)彎曲段體現(xiàn),支架推移桿會(huì)發(fā)生一定量的左向或右向偏置,偏向程度雖然較小,但必竟不是正向推移,因而推移中要向左或右產(chǎn)生作用分力.當(dāng)采煤機(jī)向機(jī)頭方向割煤時(shí),由機(jī)尾向機(jī)頭逐架推移運(yùn)輸機(jī),產(chǎn)生作用分力向機(jī)頭側(cè)；當(dāng)采煤機(jī)向機(jī)尾割煤時(shí),通過推移運(yùn)輸機(jī)產(chǎn)生的作用分力指向機(jī)尾.所謂偽斜調(diào)整就通過這一原理控制運(yùn)輸機(jī)發(fā)生下滑或上竄,見圖.
采煤機(jī)由機(jī)尾向機(jī)頭割煤推移運(yùn)輸機(jī)受力分析
3.3 受后部運(yùn)輸機(jī)連接方式影響
由于后部運(yùn)輸機(jī)的拖移裝置可安設(shè)在支架底座前端左右任一側(cè).拖移裝置安設(shè)在支架左（右）側(cè),移架或拉后部運(yùn)輸機(jī)時(shí),受力矩影響（以支架底座右〈左〉端為支點(diǎn),底座寬為力臂,對(duì)后部運(yùn)輸機(jī)的拉力為力）,支架將左向〈右向〉旋轉(zhuǎn)一定量,使支架推移千斤頂偏向左〈右〉,（即下端頭或上端頭）.推移前部運(yùn)輸機(jī)時(shí),推力方向向下（上）偏移,從而導(dǎo)致運(yùn)輸機(jī)加速向下（上）移動(dòng).
4 偽斜量的確定
在大角度傾斜工作面,若工作面與兩巷垂直,運(yùn)輸機(jī)、液壓支架下滑不可避免.將工作面采成偽斜,使下端頭超前上端頭一定距離,是解決綜放工作面支架與運(yùn)輸機(jī)下滑最有效的辦法.超前距離（偽斜）可由以下方法求得：
?。?）設(shè)工作面（開切眼）調(diào)斜采成與回風(fēng)巷垂線成α角,若未呈現(xiàn)滑移現(xiàn)象,則運(yùn)輸機(jī)將上竄600sinα（mm）.其中,600為循環(huán)進(jìn)度.
（2）實(shí)測(cè),當(dāng)α=0時(shí),每推進(jìn)一個(gè)循環(huán),運(yùn)輸機(jī)下滑36mm.
（3）若要運(yùn)輸機(jī)不下滑,必須：600sinα＝36
所以 α＝3°26′
設(shè)偽斜距離（運(yùn)巷較風(fēng)巷多推進(jìn)距離）為X,則：X＝Msinα
式中：M------工作面長(zhǎng)度（153．6m）.
解得： X=9.22m
實(shí)踐中,將工作面調(diào)斜采成下端頭（機(jī)頭）超前于上端頭（機(jī)尾）10m.
5 調(diào)斜防滑方式
5.1 大斜式
實(shí)踐中,每班對(duì)運(yùn)輸機(jī)的滑移觀察、計(jì)量,在運(yùn)輸機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接長(zhǎng)度或支架推移桿發(fā)生輕微變向時(shí),若機(jī)頭長(zhǎng),可多推進(jìn)運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭,少推進(jìn)運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾.即：變?cè)鹊膬裳h(huán)中,采兩次機(jī)頭、機(jī)尾為采三次機(jī)頭、兩次機(jī)尾或采兩次機(jī)頭一次機(jī)尾.若機(jī)尾長(zhǎng),可多推進(jìn)機(jī)尾,少推進(jìn)機(jī)頭,其工藝原理與機(jī)頭長(zhǎng)時(shí)相同.在整個(gè)“大斜”調(diào)整過程中,采煤機(jī)都要跑整刀.
5.2 小斜式
運(yùn)輸機(jī)下滑過快,不易迅速控制運(yùn)輸機(jī)下滑時(shí),也可采用調(diào)小斜的方法穩(wěn)住運(yùn)輸機(jī).即：若機(jī)頭長(zhǎng)時(shí),只采機(jī)頭,不采機(jī)尾.根據(jù)實(shí)際情況,采煤機(jī)一次比一次跑得短（近）,工作面形成人為的凸（俗成“肚”）,如此可控制運(yùn)輸機(jī)下滑.“小斜式”存在嚴(yán)重缺陷,即：易造成擠架.此方式應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況（架松時(shí)）采用.否則,會(huì)帶來嚴(yán)重后果.
5.3 支架調(diào)向式
運(yùn)輸機(jī)如果不與支架相連,無論怎樣調(diào)整其偽斜,也不可能控制運(yùn)輸機(jī)下滑,因而控制運(yùn)輸機(jī)下滑的根本是調(diào)向后的推移裝置.支架調(diào)向式就是通過調(diào)整支架的推移方向來控制運(yùn)輸機(jī)下滑.一般與“大斜式”聯(lián)合使用,否則很難使支架實(shí)現(xiàn)真正意義上的調(diào)向.所謂調(diào)向式就是：移架時(shí),用單體支柱頂在支架的下滑測(cè),既可適當(dāng)調(diào)整支架的方向,又有利于增加移架力；低位放頂煤綜放面還可通過調(diào)整后部運(yùn)輸機(jī)拖移裝置耳在支架上的左右位置,加快支架方向的調(diào)整.
5.4 控溜式
人為調(diào)整運(yùn)輸機(jī)推移方向,阻止其下滑,并逐步回調(diào).即：工作面每5－10架準(zhǔn)備一個(gè)50t千斤頂,推移運(yùn)輸機(jī)前把千斤頂尾部固定在運(yùn)輸機(jī)下滑方向的鄰架底座前,頂部頂在運(yùn)輸機(jī)與本架相連的窩槽內(nèi).推移運(yùn)輸機(jī)主要通過50t千斤與支架的推移裝置來實(shí)現(xiàn).一般與其它幾種方式聯(lián)合使用.
5.5 螺旋式
機(jī)尾（頭）長(zhǎng)時(shí),只采機(jī)尾（頭）,不采機(jī)頭（尾）,但采煤機(jī)必須跑到機(jī)頭（尾）,采煤機(jī)跑到機(jī)頭（尾）前,運(yùn)輸機(jī)要預(yù)先拉回,機(jī)頭（尾）支架不動(dòng).工作面始終保持直線標(biāo)準(zhǔn).該方式使用過程中,必須最大限度利用支架掩護(hù)梁、尾梁側(cè)護(hù)千斤調(diào)整支架方向.否則易出現(xiàn)擠架、咬架等現(xiàn)象.
5.6 工藝改變式
改變采煤工藝也是大傾角綜放面防滑的有效措施之一,即：變雙向割煤為單向割煤,采煤機(jī)下行時(shí)割煤、移架,但不推移運(yùn)輸機(jī)；上行時(shí)采煤機(jī)跑空刀、推移運(yùn)輸機(jī),使運(yùn)輸機(jī)每循環(huán)都自下端頭逐架向上端頭推移.從前面分析和實(shí)測(cè)中可看出一定程度上控制了運(yùn)輸機(jī)的下滑.一般情況下改變采煤工藝的方法與調(diào)斜方式聯(lián)合使用效果更好.
6 體會(huì)和說明
?。?）生產(chǎn)中根據(jù)運(yùn)輸機(jī)下滑情況確定調(diào)斜防滑方式.下滑不太嚴(yán)重時(shí),只單獨(dú)使用其中一種或兩種方式,在運(yùn)輸機(jī)下滑程度較大時(shí),為及時(shí)阻止運(yùn)輸機(jī)下滑,可聯(lián)合使用其中多種方式.
（2）工作面坡度較小時(shí),后部運(yùn)輸機(jī)拖移裝置耳的連接應(yīng)均勻布置在支架的左右側(cè)（一左一右）.5103綜放面由于坡度較大,采取了三左一右的布置方式（工作面左側(cè)高右側(cè)低）.
?。?）在整個(gè)調(diào)斜防滑過程中,要特別注意工作面工程質(zhì)量和各設(shè)備的完好情況,每循環(huán)完成后,必須保證工作面支架和運(yùn)輸機(jī)直線（插小斜式除外）,為下一循環(huán)做好準(zhǔn)備.
?。?）調(diào)斜的尺度必須把握好.當(dāng)偽斜已調(diào)至理論值左右時(shí),要班班注意觀察運(yùn)輸機(jī)的竄動(dòng)跡象（推移桿的方向和運(yùn)輸機(jī)輕微竄動(dòng)）,若已出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象,應(yīng)停止調(diào)斜措施,正常推進(jìn)幾個(gè)循環(huán)后,再觀察運(yùn)輸機(jī)的竄動(dòng)狀況,視情況確定是否繼續(xù)調(diào)斜.
5103綜放面在切眼大傾角狀況下,采取各種方式調(diào)斜,有效控制了運(yùn)輸機(jī)的下滑,使生產(chǎn)得以正常有序進(jìn)行.5106綜放面切眼最大自然坡度23°,平均為16.8°,調(diào)斜防滑技術(shù)在該面成功推廣應(yīng)用后,效果顯著,在整個(gè)回采過程中未出現(xiàn)過一次運(yùn)輸機(jī)、支架的上竄下滑,平均月產(chǎn)達(dá)到8.1萬噸.
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