浅谈连续采煤机司机应具备的操作技能.pdf

第36卷 增刊 2005年6月 太原理工大学学报 JOURNAL OF TA IYUAN U NIV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol. 36Sup. June2005 文章编号1007294322005S120031203 浅 谈 连 续 采 煤 机 司 机 应 具 备 的 操 作 技 能 宋立兵 神东煤炭分公司 生产准备处,陕西 神木719315 摘 要介绍了连续采煤机掘进的工作原理、 掘进方式,以及在神东矿区的应用情况,总结了连 续采煤机司机必备的操作技能。为连续采煤机井下作业提供了宝贵的经验。 关键词连续采煤机;操作技能;工作原理;掘进方式 中图分类号 TD407 文献标识码A 连续采煤机源于美国,历经半个多世纪的发展, 设备已日趋完善,采掘工艺走向成熟。在世界主要 产煤国家的房柱式采煤、 回收边角煤以及长壁工作 面巷道掘进过程中得到了广泛应用。连续采煤机作 为先进的煤层巷道掘进机械,在神东矿区已使用了 11年,其使用与管理较为成熟,并制定了规范性文 件 神华集团公司连采连掘安全生产技术规程,为 神东矿区高产高效矿井的生产和建设发挥了积极的 作用。 1 连续采煤机司机应具备的操作技能 连续采煤机掘进对司机的操作技能要求是多方 面的,且各种操作有先后之分。现就各种操作技能 之间的关系进行论述。 11 1 底板的控制 底板水平截割是指连续采煤机在水平底板条件 下,平整地完成每一个截割循环,以实现水平巷道掘 进。连续采煤机是通过截割滚筒的升降并配以履带 的前进与后退来完成每个截割循环的,巷道底板是 连续采煤机的载体。连续采煤机的割煤过程就像是 一个测量的过程,它本身就像一把尺子,巷道底板相 当于基准,所以底板的形态直接决定着连续采煤机 的截割结果。实践表明,如何平整地完成每一个截 割循环,是对连续采煤机司机操作技能的基本要求, 也是整个连续采煤机操作的核心部分。连续采煤机 司机在长期的操作过程中,必须熟悉下列情况 1底板平整。底板要有较高的平整度,连续采 煤机截割部下降到水平位置点后,应根据循环进尺 确定扫底后退距离。由于连续采煤机的截割滚筒直 径为1 m左右,所以截割循环进尺一般都在0. 8～ 1.0 m之间,煤机后退扫底时回退0. 4～0. 5 m即 可。回退距离太大易在两帮出现刀痕相邻截割循 环之间10 mm左右的帮台阶,且易出现底板不平 现象,将影响巷道总体工程质量及煤机正常前进割 煤;扫底时连续采煤机截割头应保持高度不变,以保 证扫底质量;同样,煤机从下向上截割时也是截割部 沿底板前进,切入煤体时截割部高度保持不变,到位 后向上截割。 2采垛时底板控制。与切槽有所不同的是,连 续采煤机采垛时在保持水平前进的同时,采垛侧的 底板要与切槽一侧的底板保持水平。即巷道在水平 前进的同时,巷道左右要保持水平。通常采垛也没 有特别的控制,连续采煤机在水平推进采垛时,巷道 左右两侧底板自然就处于同一水平。但由于一般从 巷道左侧进刀切槽,然后右侧采垛,操作时连续采煤 机司机在采垛过程中无法观察到左右底板是否平 整,易出现底板左右台阶。所以,在水平方向采垛的 同时,如采垛距离过远,需中途停机观察,或根据巷 道顶板高低来控制采垛时底板左右的水平度。 3起伏巷道。起伏巷道指上坡或下坡起伏掘 进,起伏巷道的掘进关键在于起始段及结束段。要 求连续采煤机司机在掌握了水平掘进底板的操作技 能以后,逐步摸索起伏底板条件下,在每一截割循环 进度中,根据所掘坡度的要求,连续采煤机截割部与 水平位置相对抬起的高度或下降的深度,以此来确 定每一截割循环巷道底板上升或下降的坡度;并在 扫底时准确平缓控制截割部抬起或下降的高度与速 度,以保证在切槽和扫底完毕时,截割部刚好回到起 收稿日期5262 作者简介 宋立兵5 ,男,宁夏平罗县人,助理工程师,主要从事采矿工程技术研究, T36 5 200021 197 -el 0912- 8227 点的水平位置,防止底板出现台阶。同样,当截割部 从底板进刀时也应注意以同样的速度平缓抬起或下 降截割部,保证坡度一致。在连续采煤机完全处于 上坡或下坡的中间段时,连续采煤机对底板的控制 同于水平巷道,所不同的是由于连续采煤机机身处 于倾斜状态,掘进的巷道自然与其起伏的坡度倾斜 一致。 4关于一次、 二次或多次成巷。成巷次数主要 取决于连续采煤机司机控制顶底板及帮部的操作技 能。当顶底板帮部平整时,连续采煤机所需的调机 次数为成巷次数连续采煤机在切槽与采垛间转移 一次为完成一次调机。实践证明,成巷调机次数越 多,巷道的工程质量越差,二次或多次调机成巷操作 过程中应预防顶底帮出现台阶现象。 5退机扫底。连续采煤机在完成上述各类工 作后,巷道底板总体趋于平整,但仍将会局部底板出 现搓板现象。原因是每一截割循环底板不可能完全 处在一水平面上,截割循环中的每次退机也不可能 将底板完全平整,所以需要煤机对切槽或采垛后彻 底再进行一次扫底。扫底的基本要求为煤机截割部 轻微碰触到底板将凸起点扫掉,与低洼处相平即可, 不可全部扫一遍,以防再次出现搓板状。 6稳定靴的使用。稳定靴主要用来减轻连续 采煤机在割煤时的振动及因振动造成巷道成型不符 合要求。正常割煤时,稳定靴视煤的硬度使用,注意 不可完全撑起稳定靴,使稳定靴刚好稳定住煤机机 身为宜。若将机身撑起,煤机机身将前后左右发生 摆动,煤机司机在掘进操作时失去水平支撑点,造成 巷道工程质量成形差。 7底板平整度的处理。由于工程及煤机正常 掘进的需求,对已形成或施工过程中造成的底板凸 凹和倾斜要进行平整度处理。沿前进方向起伏的底 板,可直接用煤机采用前面叙述的平整方式将底板 扫平;巷道存在左右倾斜或左右台阶时,巷道里没有 合适位置将煤机放平,这种情况下底板处理较为困 难,需要在履带底部铺垫材料诸如木料等,把煤机 垫平或将稳定靴撑起然后向前扫底,逐渐将前方需 要修整的底板全部扫平。期间主要注意保持煤机左 右水平。 11 2 前进方向的控制 把握好连续采煤机的前进方向是控制巷道成 形,减少或消除帮痕及帮台阶,使工程达到优良的关 键。影响煤机前进方向的客观因素主要有 巷道底板左右倾斜或台阶。煤机在截割前 进时将产生侧滑现象,这种情况下需将煤机后退,先 拉平底板后,再继续进刀进行切槽及采垛。 2巷道两帮有超挖或欠挖现象。在欠挖的情 况下,需将煤机先后退至足够的位置,按照给定的规 格尺寸进行扫帮,保证煤机在继续向前切割煤体时, 煤机方向能完全摆正;在超挖情况下,可按照给定的 规格尺寸先留设帮台阶,使煤机先摆正进刀,掘完一 个循环后再退机逐步扫平帮台阶,形成平缓过度,严 禁煤机在切槽或采垛的情况下进行修正巷道方向, 这样不仅无法修正,而且更会出现大的偏差。 3采垛时侧推力的影响。由于巷道宽度的限 制,所以煤机在采垛时一般吃不了满刀,这时煤壁将 对煤机产生一定的侧推力,侧推力的大小与采垛宽 度、 煤层硬度、 巷道底板硬度等有关。因此,煤机在 采垛进刀时,需要将机身与巷道帮部形成一个适当 的角度,来抵消侧推力,保证采垛方向按照巷道的宽 度平行于巷道中线进行截割,而不是将煤机平行于 巷道帮部。煤机与巷道帮部形成的夹角,煤机司机 应在生产实践中根据经验和不同情况进行确定。 4掘进时严格按照给定的激光指向作业。激 光仪的指向及光左光右尺寸的要求,是煤机司机在 切槽或采垛前进过程中的惟一指向线,所以司机一 定要按照激光指向仪的指向及光左光右所要求的尺 寸完成每一个截割循环。煤机司机应密切注意掌握 切槽和采垛时,激光仪应射在截割部上的位置,并在 截割及采垛过程中始终保持此位置不变。这样不仅 始终保持了巷道前进的方向,也保证了巷宽,避免了 帮痕及台阶的出现。 5无论是切槽还是采垛,煤机司机必须保证每 一个截割循环都使巷道两帮一次成形,防止出现二 次修帮造成帮底顶出现台阶和不平整现象。 113 巷道高度的控制 巷道高度的控制主要是以煤体中夹矸距顶底板 的距离或以留顶底煤厚度为参照物的向前掘进的控 制过程 1煤机司机在设计巷道高度条件的要求下,必 须熟悉煤机截割部应升高的位置,而且在操作中保 持高度不变,否则还需要进行多次处理巷道。 2巷道高度控制在有夹矸时,把握夹矸距顶板 或底板的距离一致;无夹矸时,必须在上一循环支护 时探明顶底煤的留设厚度,保证在下一循环过程中 进行及时调整或保持不变。 3一般情况下煤机司机在切槽或采垛时都预 留一定厚度的顶煤,待切槽或采垛完毕后退机一次 23太 原 理 工 大 学 学 报 第36卷 1 扫平巷道并达到设计规定的高度。司机在采垛时必 须观察好切槽高度后一次性利用采垛扫平顶板达到 巷道设计高度。由于司机一般采垛是从巷道右侧进 刀,观察不到左侧底板情况,当掘进循环进尺较大 时,应由巷道夹矸高度或顶底煤厚度或顶板的平整 度来判断底板平整度和高度;在固定高度下扫顶时, 顶板若留有台阶,底板也必定出现台阶;为防止切槽 时底板逐渐起坡或导致底板出现左右台阶,采垛时 必须注意观察煤机机身是否出现前倾、 后倾或侧倾, 煤机在扫顶或拉底时截割部是否出现升高或下降现 象,一旦发生及时进行修整。 4水平或近水平煤层中扫顶时由于顶煤一般 留设厚度较小在300 mm左右 ,而且造成的各个 方向受力也不大,所以不使用稳定靴。而在坡度较 大的巷道或煤层中扫顶时,稳定靴要撑稳机身,但不 得撑起机身导致机身不稳造成顶板不平。 2 煤机的截割方式 正常情况下,煤机的每个截割循环一般都是从 上向下进行,当煤机向下割煤时依靠截割部自重,在 割煤时省力而且机身又平稳;当截割部运行到巷道 底板时由下再向上返回割煤,使煤机截割部返回到 顶板时不会出现 “空回现象”,节省了时间,提高了掘 进速度。应该注意的是,截割部下行割煤时,由于截 割速度受自身重力影响逐渐加快,所以要适当控制 截割速度,防止出煤量太大,造成煤机运输机过载; 反之,当截割部在上升过程割煤时也要控制截割速 度,保证煤机平稳,所掘巷道成形达到设计要求。 用梭车或运煤车掘进时,司机在等待运出煤炭 的过程中要及时调整好煤机方向,同时应由下向上 切槽或采垛一刀,备存煤量当煤机截割部向上割煤 时,截割部下方空间较大,静态下存煤较多。当车 辆到达后,除了已备存煤炭外,还可以将截割部下行 截割煤炭不间断装车,实现快速装车。 联巷开口与抹角的控制。煤机在转弯抹角时的 进刀方式与掘进巷道形式相同,分切槽和采垛两个 部分。需要注意的是,前进时要通过控制履带行走 曲线,实现煤机开口抹角。切槽前进时通过不断调 整履带行走方向煤机截割部每向巷道开口方向前 进1.5～2 m ,司机要进行一次调机,永远使煤机方 向与开口的巷道方向一致,在调机过程中由于履带 不能实现平移,所以只能控制距离,进行多次调整角 度进刀 ,实现修帮,将帮台阶缩小到允许范围,实现 满足使用的最小跨度的抹角开口。 激光仪的安设位置。激光指向仪是正确指引巷 道的掘进方向,所以指向仪的安设应在巷道中上部 而且要安装牢固为宜,保证仪器不被设备碰撞且能 使激光束射到工作面,使煤机司机能清晰辩清前进 方向。激光仪安设水平应与巷道掘进的煤层方向一 致,防止激光仪射线高低误导煤机司机倾斜掘进。 3 结束语 以上是笔者自身工作的经历总结,具有一定的 片面性。实际上,连续采煤机司机在掘进过程中,始 终要以控制巷道掘进方向为核心,以控制底板水平 为前提,保证机身与激光方向一致,严格控制巷道高 度和宽度,才能保证掘进巷道工程质量达到合格。 编辑庞富祥 33 增刊 宋立兵等浅谈连续采煤机司机应具备的操作技能