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1.采面的裝煤現狀及存在的問題
煤層的賦存條件決定了翠屏山煤礦的開采工藝較難以實現機械化,長期以來人工打眼、裝藥、放炮、溜煤的老工藝保留至今仍沒有多大的改變,因而礦井采煤機械化一直都處于相對比較低的水平,傳統的裝煤環節,都是采用搪瓷溜槽煤炭自溜的形式來裝運爆破落煤。隨著礦井開采條件的不斷變化,也出現一些特殊的情況,如煤層較厚且煤較硬但傾角很小,坡度很平,煤層走向較長。受局部斷層影響傾向卻距離不長的情況,煤層因受斷層影響或考慮施工經濟問題等原因,不宜施工下運巷,需采用局部小下山開采等情況。傳統的搪瓷溜槽溜煤的方式在這些情況下便暴露出很多不足,比如搪瓷溜槽使用一段時間后溜槽上的油性物質逐漸磨損,溜槽干澀煤炭不易自溜;煤層較平的時候,因傾角不夠煤炭無法自溜需人工推煤前進;小下山開采時煤炭無法用傳統的搪瓷溜槽提升煤炭等,施工的不便也增加了工人的勞動強度,不利于工效的提高,進而影響礦井生產進度。筆者所在的福建煤電翠屏山煤礦,小型刮板輸送機的應用就很好地解決了這些問題。
2.刮板輸送機組成和工作原理
刮板輸送機(本地俗稱鏈板機)是一種撓性牽引機構的連續運輸機械,一般由機頭、機尾、機身、輔助裝置等4個部分組成。機頭部分有機頭架子、電動機、液力偶合器、聯軸節、鏈輪組件、減速器等組成;機身部分主要由連接溜槽、中部溜槽、調節溜槽和刮板鏈組成;機尾部分由尾架和機尾軸組成;輔助裝置由緊鏈裝置、急速停止保護裝置和錨固定裝置等組成。其工作原理是由繞過機頭鏈輪和機尾部滾筒的無極循環的刮板鏈作為牽引構件,以敞開的溜槽作為煤炭、矸石等物料的承載機構,啟動電機,經過液力聯軸器和減速器來驅動鏈輪,從而帶動刮板鏈連續工作,而刮板鏈把裝在溜槽內的貨物帶到機頭或機尾卸載的全程輸送。刮板運輸機的運載能力不受貨物的濕度和塊度的影響,機身高度小、易裝載、伸縮相對簡單、方便、容易移置且機體堅固,適合用于爆破裝煤的復雜工作環境。
3.小型刮板輸送機的發展及現場應用
煤礦開采初期,煤層賦存情況較特殊,決定了其開采工藝主要采用運巷掘進反眼上山見煤,打眼爆破落煤,沿走向偽斜方向拉順槽,通過搪瓷溜槽以煤炭自溜的方式裝煤。隨著經濟的發展,機械化水平的不斷加強,福建煤電公司下屬機修廠根據北方大礦刮板輸送機的應用,結合本地中小型煤礦的特點,因地制宜地研制出適用于本土的V-40型小型刮板輸送機。小型刮板輸送機應用在煤炭裝運的第1個環節,其快速、高效的輸送特點極大地提升采煤工作面的生產能力和效率。因此,在適宜使用刮板輸送機的情況下,應盡可能地使用機械化代替傳統的運煤工藝以提高工效。V-40型小型刮板輸送機在以下煤層賦存條件下可取得較好效果:(1)煤層較厚但傾角極緩或接近水平的情況。在翠屏山煤礦301采區40區段南2#石門38#采煤工作面,因受巖層的構造影響,煤厚約1.2~1.8m,煤層傾角約5~15°,在這種情況下因煤層傾角小采用搪瓷溜槽無法自溜,需人工推煤前進,生產效率極低,而采用V-40型刮板輸送機,可大大提高運裝環節的效率,進一步減輕一線工人推煤的勞動強度。(2)煤層沿傾向方向延伸不長且傾角小,受構造影響局部壓薄或夾矸過多順槽需拐彎的情況。傳統的搪瓷溜槽的弊端就是煤炭平時不易自溜,在繞彎處極易形成堵煤的現象,而V-40型刮板輸送機因其中間槽為一段2m拼接組合,在遇順槽需拐彎時可采用加裝1臺刮板輸送機的方式,組成類似“L”型式拉順槽前進。因刮板輸送機在拐彎處能不停傳送運轉,所以堵煤的現象得到了很好的改善。(3)因地層地質原因不計劃或者無法掘進下運巷時,需要回采工作面下方的局部煤炭的情況。翠屏山煤礦301采區0水平2#石門38#E采煤工作面,因掘進平巷見煤,后跟煤拉巷一段距離后,煤層向東傾伏往下區段延伸且傾角較小,但因下區段地層地質和經濟原因不計劃開拓巷道到此煤層下部,此時工作面布置采用V-40型刮板輸送機,沿傾向方向安1臺,當往下拉順槽到一定距離后再沿煤層走向方向再安裝1臺,這樣不僅提升了工作效率,也能較大限度地開采出計劃外無法開采的煤炭。
4.小型刮板輸送機存在的問題及對策
(1)刮板鏈的強度問題。由于磨損、疲勞、自身質量差、銹蝕等原因使新鏈條在使用3個月后易發生斷鏈現象。使用舊鏈條時應當選擇長度相等且成對捆綁的鏈條,絕不可隨意將長度不一的鏈條混用,當使用達到一定期限或強度時應及時更換。(2)聯接螺栓連接牢固性問題。刮板輸送機的聯接螺栓性普遍較差,機頭、機尾推移部上的聯接螺栓經常出現拉斷現象,造成推移困難;鏟煤板和刮板上的螺栓經常出現松動、脫落,造成零件丟失,影響鏟煤和運煤效果,進而影響中部槽的性和壽命。因此在設備維護中,必須確保用以替換的聯接螺栓等組件質量達標,并且要經常維護。(3)刮板輸送機燒電機問題。在翠屏山煤礦刮板輸送機的實際使用中,電機燒掉是發生故障較頻繁的一種情況,而這也往往和工人使用錯誤有關,如機頭放置在有滴水或淋水的地方;中部槽一次性存放過多煤炭,運輸距離較長且長時間高強度地使用刮板輸送機等。所以在平常使用中,要合理地布置安裝刮板輸送機的位置和臺數,加強對相關設備維護、操作人員的專業培訓,建立獎懲制度,對違章操作,違規作業的人員進行處罰。
5.結語
隨著礦井開采不斷往下延伸,煤層的賦存條件也發生了一些變化,這就要求我們必須針對不同的情況采用適宜的采煤方法及技術。目前,雖然大部分礦井機械化水平還不高,刮板輸送機也還存在一些問題,但只要我們能在平時的工作中做好經常性的維護,正確地使用,在適宜的煤層條件下還是能加快采煤工作面的推進與回采,進一步提高礦井的生產能力,更好更安全地完成產量,取得良好的經濟效益。