DY-150型單滾筒采煤機下滑原因分析及安全措施

趙全平

（太原市安全生產(chǎn)信息調(diào)度中心 山西 太原 030012）

1 采煤機主要指標與工作面回采作業(yè)方式

DY-150型采煤機是一種適用于緩傾斜長壁回采工作面的單搖臂滾筒采煤機，自重 15.6 噸，滾筒直徑 1.25m，截深為 0.6m，滾筒轉(zhuǎn)速 63r/min，牽引鏈規(guī)格：φ22×86mm，牽引速度：0-6m/min，適用于厚度為 1.3-2.5m，煤質(zhì)中硬以上(f=2－3)，傾角 0－25°的緩傾斜中厚煤層。 這種采煤機采用全液壓傳動的無級調(diào)速單錨鏈牽引，從90年代初期，在我國煤礦井下普采及高檔普采工作面中得到廣泛使用，取得良好的經(jīng)濟效益。

采用DY－150型采煤機的普采（含高檔普采）工作面的基本工序流程為：工作面首尾兩端打眼爆破預開缺口→采煤機進刀割頂?shù)睹骸屏翰⒋蚺R時支柱→支柱與長鋼梁配套成對交錯邁步支護頂板→采煤機割底刀煤→清理煤幫→移溜→打規(guī)格柱回柱放頂。通過以上工序，實現(xiàn)破、裝、運、支、處等采煤全部過程。

2 問題的產(chǎn)生及原因分析

在長期工作中發(fā)現(xiàn)，DY－150型采煤機在超過15°的工作面運行中，經(jīng)常出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，雖然采煤機在不同條件的下滑距離不等，但均會產(chǎn)生重大安全隱患。因為上述采煤工序中除采煤機割煤外，其他工序均需通過人工操作完成，特別是移梁放頂并打臨時支柱與清理煤幫兩道工序，人員作業(yè)時均身處煤幫，重達15噸多的采煤機一旦下滑將輕易催倒工作面煤幫一側(cè)的臨時支柱，從而引起臨時超前支護的鋼梁甚至連帶將落山一側(cè)的梁柱催倒，在這種情況下，遇到頂板巖層不穩(wěn)定，局部失去支護的頂板既有可能發(fā)生冒頂，從而造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失，距離采煤機越近，梁柱被催倒的可能性越大，周圍人員就越危險。

通過長期實踐，我們認為造成采煤機下滑的原因主要有兩種：一是，牽引鏈故障；二是，采煤機牽引力不足。

第一種原因，一般是矸石、硬質(zhì)煤或其他異物進入導鏈筒導致牽引鏈短暫卡住或者牽引鏈崩斷（多發(fā)生在牽引鏈連接環(huán)損壞），這時采煤機通過牽引鏈傳遞的拉力突然消失，采煤機就會突然停止沿溜槽運行，如果此時采煤機正好處在坡面上，無論其上行還是下行都容易發(fā)生下滑；

第二種原因，是采煤機在牽引作業(yè)時，特別是采煤機爬坡上行同時割煤使牽引機構(gòu)滿負載甚至超載，牽引力不足以支撐負荷，處在坡面上的采煤機就會下滑。

3 解決辦法分析

3.1 針對牽引鏈故障，主要采用加強管理來解決，即通過及時檢修設備、更換合格的連接環(huán)、及時清除掉落在牽引鏈上的矸石、硬質(zhì)煤或其他異物，避免其進入導鏈筒等措施來解決。這種方法省時省力，簡單易行。

3.2 針對牽引力不足的解決辦法較為復雜，主要有兩種：一種，是在工作面刮板輸送機頭和機尾分別安裝一個導鏈滑輪組，變單鏈牽引為雙聯(lián)牽引，同時增加牽引部功率，這種改進主要是解決了采煤機牽引力不足的問題，極大地提高了采煤機牽引能力（從而提高割煤速度），提高生產(chǎn)率。但是這種辦法也存在不少弊端，主要有：1）這種改進并未采煤機下滑起到有效的控制作用；2）變單鏈牽引為雙聯(lián)牽引，工作面從機頭到機尾，沿刮板輸送機兩側(cè)始終有兩條牽引鏈，煤幫一側(cè)本就細長的作業(yè)區(qū)變得更為狹窄，對人員在煤幫一側(cè)作業(yè)（如移梁、打臨時柱、清理煤幫等）非常不利；3）牽引鏈在繃緊與松弛過程中跳動傷人的頻率大大增加；4）采煤機的維護、牽引鏈的更換維護等也增加了工作量和成本。

另一種辦法，是在回風巷加設安全絞車，絞車的鋼絲繩與采煤機始終保持適當張緊狀態(tài)，在發(fā)生牽引鏈斷裂等突發(fā)情況時利用外力“拉住”采煤機，避免其下滑。同時，在采煤機上行時能夠增加采煤機的牽引力，另一方面，也采煤機牽引時控制牽引鏈斷裂等突發(fā)情況導致的采煤機下滑。當然，此種辦法也存在絞車的安裝、維護、絞車與采煤機及工作面信號聯(lián)合作業(yè)的協(xié)調(diào)配合等不足。

比較上述兩種辦法，一種“改造”自身，一種利用“外力”，各有利弊。具體選用應根據(jù)工作面坡度、頂板穩(wěn)定性、設備維護、人員素質(zhì)等情況合理選用。下面，就后一種方法進行探討。

當然，在傾角＞250的工作面甚至是急傾斜工作面，回采工藝、頂板支護、工作面設備選用等都會發(fā)生相應變化，這與本文討論的問題無關，不再贅述。

4 回風巷加設絞車安全技術措施

4.1 相關設施安裝

1）絞車安裝：安全絞車一般選用JD-25型，絞車安裝在回風巷工作面機尾往外約30m處，周圍頂板必須完整，否則應提前鋪設金屬網(wǎng)假頂，以道木、構(gòu)木接頂并加打液壓支柱維護頂板（保證絞車司機作業(yè)安全），支護必須有效。安全絞車用液壓柱打好兩根戧柱和四根壓柱，液壓支柱初撐力不少于90kN，戧柱豎直角度為300，安全絞車采用7＂鋼絲繩，繩端和采煤機底托架用蛤蟆咀聯(lián)接，蛤蟆咀插銷有鎖緊裝置，使用時必須閉鎖。

2）滑輪組件安裝：滑輪組件安裝在采煤工作面機尾缺口對面靠巷道上幫側(cè)，滑輪組件必須用叁根壓柱和兩根戧柱固定，液壓支柱初撐力達90kN，戧柱豎直角度為300，（該處的支護必須有效，超前支護、原棚架及順巷抬棚符合規(guī)程要求），滑輪組件水平安裝，必須高于煤層底板30公分（必要時滑輪組件下墊道木）。絞車和滑輪組件安裝時必須使絞車滾筒中心和滑輪繩對中。

3）信號安裝：為保證采煤工作面人員互相及時聯(lián)系，在采煤工作面安設一套語言信號系統(tǒng)，工作面信號線掛在第一排規(guī)格柱的三用閥上，隨支護移設及時懸掛；在在材料巷則掛在上幫工字鋼棚腿距頂板20cm處。語言信號電鈴每隔15m安設一個，并安裝采煤采煤機和安全絞車聯(lián)鎖裝置。

4.2 操作要求

1）采煤機在150以上區(qū)域運行時，必須和安全絞車鋼絲繩相連接。采煤機開機前，安全絞車司機、采煤機司機和班長對整套防滑設施進行全面檢查，檢查內(nèi)容包括：a.檢查安全絞車、滑輪組件安設是否牢固；b.信號是否靈敏可靠；c.鋼絲繩是否完好；d.采煤機和安全絞車鋼絲繩是否連接牢固。經(jīng)認真檢查，確認安全后方可開機。安全絞車司機必須持證上崗，運行期間必須嚴密注視鋼絲繩和安全絞車運行情況，發(fā)現(xiàn)異常立即停機并通知采煤機司機。其他操作嚴格按照絞車司機操作規(guī)程執(zhí)行。

2）采煤機在150以上區(qū)域上行時，采煤機前方至機尾滑輪的機道內(nèi)嚴禁任何人工作，采煤機后方嚴禁任何人行走和作業(yè)，必須行走和作業(yè)時，采煤機和刮板輸送機必須停止運行，且采煤機滾筒處于底刀狀態(tài)；采煤機下行時，鋼絲繩必須處于煤壁側(cè)（通過調(diào)整機尾滑輪完成），操作人員嚴禁騎在鋼絲繩上操作；操作中要時刻注意鋼絲繩，以防鋼絲繩彈跳傷人。

4.3 絞車的移設

隨著工作面的向前推進，材料巷機尾缺口與安全絞車的距離逐漸縮短，當距離縮短到到20米左右時，必須按照移設規(guī)定及時將絞車向外移設，不致影響到回采的持續(xù)推進。

4.4 管理措施及其他

加強現(xiàn)場管理，特別是采煤機作業(yè)時安全員要嚴格履職，現(xiàn)場監(jiān)督安全措施執(zhí)行情況，如有違反，立即停止作業(yè)，責令當班班長及有關人員采取安全措施，消除隱患，符合要求時方可繼續(xù)作業(yè)。

在煤礦井下長期回采實踐表明，在回風巷加設安全絞車，對普采（含高檔普采）工作面配套選用的DY－150型采煤機下滑能夠起到有效的預防作用，確保了作業(yè)人員安全，提高了工作效率和經(jīng)濟效益。