淺析煤礦井下運輸系統大塊煤及矸石卡堵問題
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：煤礦井下運輸控制系統是一個較復雜的系統，設備較多，運輸距離較長，對煤礦企業的安全生產及系統成本控制有很大影響。本文結合煤礦企業實際狀況，明確井下運輸系統出現大塊煤及矸石卡堵故障的原因，并且要采取相應的措施對問題進行解決。
關鍵詞：煤礦;運輸系統;大塊煤;矸石卡堵
原煤從綜采工作面運輸至洗煤廠，需要經過刮板輸送機→刮板轉載機→順槽破碎機→順槽帶式輸送機→轉運帶式輸送機→主運輸帶式輸送機→井下煤倉→升井帶式輸送機→配倉刮板輸送機等運輸環節。為便于原煤在井下運輸系統的流暢性，一般要求煤塊粒度小于 350 mm若在帶式輸送機上出現大塊、長條、片狀等粒度大于 350 mm 的煤塊或矸石，則易在各個系統的轉載點出現卡堵現象，影響運輸系統的運輸效率。
1 煤礦井下運輸事故類型
礦井發生的運輸事故包括帶式輸送機機械故障、立井提升故障、刮板輸送機傷人事故、傾斜井巷運輸事故、架空乘人裝置運輸事故、單軌吊機車運輸事故及機車行車事故等。上述運輸事故造成的危害包括人員墜落、物體打擊、機械傷害、飛車、火災、機車追尾、掉道、蹭幫、吊座翻翹、鋼絲繩掉繩等[1]。
發生井下運輸事故，一般與工作人員操作不當有關，導致礦井生產暫時中斷，帶來巨大的人員傷害或財產損失，甚至可能會造成電線電纜破壞、短路，引起火災事故，尤其是在高瓦斯礦井中危險性更大
2 長條矸石和片狀矸石的來源
2.1 工作面地質條件對產生長條或片狀煤塊的影響
?、倜簩訌姸龋好簩幼陨砦锢砹W性質是煤炭成塊的重要基礎，煤體抗壓、抗拉、抗剪強度愈大，其對采煤機、破碎機、礦壓、轉運等方面的破碎效果抵抗能力愈強，能夠保持較高的完整性。工作面煤質較硬，采煤機截割過煤時未有效破碎，工作面受超前壓力的影響，煤壁伴有大面積自然垮落，大塊煤或煤矸石經工作面流出進入轉載破碎系統，因輪式破碎機對長條煤矸石等不規則形狀無法有效破碎，流入下巷各轉載點[2];②地質構造作用：煤層形成過程中，受到擠壓揉皺作用，會導致煤層中節理、裂隙發育較差，形成斷層或者鱗片狀結構，在采煤機截割、沖擊和振動作用下，煤壁容易片幫，形成大塊或者片狀煤塊;③斷層夾矸：夾矸多為泥質巖、黏土巖、高嶺石黏土巖、灰質泥巖或者砂巖。夾矸常成層狀、似層狀或凸鏡狀，而且夾矸或者斷層的存在使煤層結構復雜化，給開采帶來困難，同時也會容易形成片狀、長條或大塊煤矸石或巖石。
2.2 液壓支架工作參數對產生長條或片狀煤塊的影響
?、僖簤褐Ъ艹鯎瘟Φ鸵簤褐Ъ艿某鯎瘟κ侵冈诒谜竟ぷ鲏毫ψ饔孟?，支架全部立柱升起，頂梁與頂板接緊時，支架對頂板的支撐力。若初撐力不夠，則會出現頂板下沉較快，頂板支撐穩定性差等問題。由于初支撐力低，易使頂板產生分離層，使支架與頂板接觸性差，造成煤壁壓力增加，易發生片幫和冒頂，且冒頂時會有大量的片狀矸石和長條矸石從架前和架間落入刮板輸送機中，造成后續的卡堵;②采煤機沿頂截煤后，液壓支架在降架→拉架→升架過程中由于推移速度較慢（液壓泵站所提供的流量、壓力無法滿足液壓支架移架的需求），導致偽頂或直接頂垮落。泵站作用于液壓支架的推移油缸，使其收縮，完成支架前移，若泵站壓力不夠或者進出液流量較小，會造成移架時間長，導致支架前空頂時間過長，極易造成頂板巖層脫落，從支架前落入刮板輸送機中，在交叉側卸機頭處后續的轉載點處極易發生卡堵事故。
2.3 順槽用輪式破碎機對產生長條或片狀煤塊的影響
順槽用輪式破碎機靠破碎軸組的旋轉帶動破碎錘頭對大塊煤炭進行沖擊破碎，現破碎機的出口粒度一般小于350mm。破碎軸組齒頂圓到破碎槽中板的距離設計時一般小于300mm。這種結構形式導致現在的厚度小于300mm的長條或片狀煤塊不能破碎。經順槽轉載機和帶式輸送機運輸至各個轉載點時，容易造成卡堵事故。
3 處理主運輸系統卡堵問題的有效措施
通過對長條或片狀煤矸石形成原因的分析研究，為有效解決主運輸系統各轉載點卡堵的現象，具體可從以下幾個方面考慮：①嚴格跟頂回采，按照截煤→移架→推溜的回采工序作業。過斷層或夾矸較多等地質構成破碎帶時，降低采高和采煤機速度，盡可能地跟頂回采;②對液壓系統進行升級，將現有乳化泵流量410L/min更改為500L/min，加強液壓系統的泵站工作壓力，提高支架的初撐力和工作阻力，有效地支護頂板，并將液壓支架推移速度提高。實行分段跟機移架，加快移架速度，及時支護新暴露出來的頂板。當移架速度跟不上采煤機截煤速度時，減緩截煤速度，移架后及時將支架伸縮梁和護板打開，護住架前幫頂;③將現有輪式破碎機更換為篩分+破碎的一體機，該設備可通過先篩后破的原理將小塊煤直接落入帶式輸送機，大塊或長條煤矸石再經過對輥破碎機等設備進行有效破碎。 同時該設備還可以有效地避免小煤塊二次破碎，提高順槽塊煤率。
4 結束語
主運輸系統中長條或片狀矸石的來源原因分析，較深入地分析出卡堵的直接原因，并根據分析結果，提出了可解決卡堵問題的建議和措施，希望對于促進真整個行業的健康發展能夠有所幫助。
參考文獻：
[1]李進朝.煤礦井下運輸系統及集控系統研究與設計[D].西安：西安科技大學，2018.
[2]李福平.淺析煤礦機電設備井下運輸系統管理[J].機械管理開發，2016，31（10）：182-183.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14889346.htm
