[摘 要]綜放工作面在回采過程中，存在工作面起伏過大、水平彎曲過大，必定導(dǎo)致鏈條出槽隱患。針對綜放工作面機頭機尾運行狀況及防止鏈條上彈，采用了過渡槽上口加厚變窄的具體措施，避免了設(shè)備損壞和人身安全事故，取得了一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

[關(guān)鍵詞]綜放工作面；刮板輸送機；鏈條上彈；磨損；放煤

中圖分類號：TD63+4.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）04-0055-02

1.概述

隨著開采深度的不斷擴展，煤層傾角、地質(zhì)構(gòu)造、礦山壓力的突顯、導(dǎo)致井下的環(huán)境更加復(fù)雜，設(shè)備事故率頻繁發(fā)生，尤其是綜放工作面的后部刮板輸送機事故率較為突出，它的出現(xiàn)對安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時處理起來非常麻煩，極容易導(dǎo)致設(shè)備損壞和人身安全事故。

2.事故原因分析

2.1 刮板老化

姚橋煤礦綜放工作面，都有斷層和夾矸存在，尤其是夾矸量越多對設(shè)備的威脅越大，矸石磨損設(shè)備導(dǎo)致快速老化的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，刮板長度變短導(dǎo)致鏈條出槽。

如SGZ630—400后部刮板輸送機的刮板在實際生產(chǎn)8個月，運輸煤量約80多萬噸后的實際狀況：

圖1中可見新舊刮板的尺寸對比，使用了8個月的刮板短了約30毫米，這是導(dǎo)致鏈條出槽的主要原因之一。刮板靠老塘側(cè)的邊磨損量較大，這是因為后溜在放煤時要求見矸就關(guān)，但在關(guān)的過程中必然有一部分矸石進入溜槽，正是這部分矸石造成刮板靠老塘側(cè)的邊口磨損大于煤幫側(cè)磨損。

2.2 溜槽槽幫磨損嚴(yán)重

溜槽幫口變薄變窄，造成溜槽上口變寬，導(dǎo)致刮板出槽。如SGZ630—400后部刮板輸送機生產(chǎn)8個月后，磨損溜槽與新溜槽的對比圖如（圖2）：

由上圖可以看到，磨損后的刮板與磨損后的溜槽的配合情況：磨損后的刮板的長度Lg=535mm，磨損后的溜槽最大寬度為：490+（（590-460）/2-15）=540mm，即：溜槽最寬點大于刮板長度，所以刮板在一定的情況下很容易出槽，這是造成刮板輸送機鏈條出槽的第二個因素。

2.3 工作面水平彎曲和垂直彎曲均過大導(dǎo)致鏈條出槽

工作面水平彎曲過大，并且同時工作面起伏也過大，必定導(dǎo)致鏈條出槽。如果這兩條不同時具備，鏈條也不會出槽。

找到鏈條出槽的原因后，在生產(chǎn)過程中根據(jù)刮板輸送機的工作狀態(tài)找到一些解決的辦法，從而會避免或減少這樣的問題出現(xiàn)（圖3）。

從下面工作面刮板輸送機的圖紙中可以看出；當(dāng)刮板輸送機處于下圖狀態(tài)時，其中部槽基本是水平狀，中部槽的鏈條僅受水平拉力，鏈條在兩端過渡槽處受水平拉力的同時還有向上的彈力，此時的鏈條受力狀況簡圖如（圖4、5）：

由上圖可見，4號和5號點受到過渡槽幫的壓力，這是為了鏈條繞過鏈輪后，控制上鏈與底鏈之間的距離，以適合中部槽的使用。那么在受壓點處鏈條有向上的彈力存在。另外由下圖還可以看到機頭機尾的鏈輪中心距比中部槽的中心距高出一個距離，機頭機尾架明顯有一個向上角度，這樣必然導(dǎo)致過渡槽處有很大的上漂力存在。

機頭架示意圖如（圖6）：

鏈條受力圖如（圖7）：

3.解決鏈條出槽的措施

3.1 防止過渡槽鏈條上彈出槽的措施

為克服過渡槽鏈條上彈出槽，使鏈條順利運轉(zhuǎn)，在刮板輸送機的機頭機尾過渡槽處均設(shè)有加厚加寬的壓鏈槽幫。如圖8所示：

同時為增大刮板兩邊的受力面積，在過渡槽上口的兩幫各加寬15mm鋼板，使原來460mm的口寬變?yōu)?30mm的口寬。其目的就是為了增大刮板的受力面積，克服該處鏈條的上彈力。如圖9所示：

端面圖如圖10：

以上是工作面刮板輸送機鏈條，在機頭機尾運行狀況及防止鏈條上彈，采用過渡槽上口加厚變窄的具體措施，采取這一措施后，刮板輸送機的中部槽和過渡槽形成統(tǒng)一水平，所以中部槽的槽口基本不承受刮板兩邊的向上抬力。中部槽的槽口在設(shè)計時就比過渡槽口薄而寬。然而在實際工作中刮板輸送機的中部槽并不能一直實現(xiàn)理想的水平運行，而是隨著地質(zhì)條件的變化，存在不同的起伏和彎曲度。如圖11所示：

由圖11可以看出溜槽中部槽部分的鏈條僅僅受到拉力，不存在向上或向下的力。此時在刮板下面不墊其它雜物鏈條松緊適度時，無論刮板多短也不會出槽。圖中過渡槽處4#和5#點存在上漂力，因為過渡槽上口采取措施后大面積的壓住刮板也可以保證刮板鏈條正常的運行狀態(tài)（圖12）。

這種情況的運行，鏈條的受力分布發(fā)生明顯的變化（圖13）。

圖12和圖13的鏈條受力狀態(tài)明顯的不同，因為受地質(zhì)條件的限制刮板輸送機存在起伏不平現(xiàn)象，導(dǎo)致鏈條多方向受力。當(dāng)刮板輸送機長期處于這種不良狀態(tài)下運行時，必然導(dǎo)致阻力大、槽口磨損快、刮板磨損快。當(dāng)普通中部槽檐口磨損到一定厚薄不能承受刮板的上漂力時，就造成槽口撕開，刮板出槽，鏈條上漂。刮板磨損低于一定尺寸也必然導(dǎo)致刮板出槽，鏈條上漂。對設(shè)備安全構(gòu)成威脅，對人生安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

工作面出現(xiàn)起伏造成溜槽損壞刮板出槽的大多集中在工作面機頭，即從工作面10#架到機頭這一范圍內(nèi)，溜槽損壞刮板出槽較為常見。造成這一現(xiàn)象的主要原因是機頭上翹，受力點下移，此處的普通溜槽槽幫薄，槽口寬，刮板接觸面積小，產(chǎn)生摩擦力大，對溜槽和刮板的磨損非?？?，當(dāng)刮板輸送機負(fù)荷較大時，機頭部再有水平彎曲度，刮板向溜槽一邊跑，槽幫與刮板的接觸面積更小，小到一定程度時必然損壞溜槽，刮板出槽。

綜上所述，刮板出槽的條件：（1）刮板輸送機機頭嚴(yán)重上翹，受力點位移，破壞普通槽的槽幫。（2）刮板嚴(yán)重磨損變短。（3）刮板輸送機出現(xiàn)水平彎曲。

解決這一問題的措施：就是保證刮板輸送機平、直運行。使刮板輸送機處于良性運行，避免鏈條出槽現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 解決工作面刮板輸送機阻力的措施

但由于受地質(zhì)條件的影響，工作面常處于起伏狀態(tài)，工作面刮板輸送機也處于起伏不平，這就使得了刮板輸送機的阻力大增，產(chǎn)生破壞作用。因此在工作面處于這一狀態(tài)時，盡可能的減小刮板輸送機的起伏角度，減小機頭部的落差是非常必要的。

處理措施是：采取過渡槽槽口的處理辦法，具體如（圖14）：

即工作面機頭從過渡槽向后的10塊溜槽口上幫加焊20mm厚的鋼板并向里延15mm寬的鋼板，使溜槽口由原來的460mm寬變?yōu)?30mm寬，增大槽口厚度的同時也增大了槽口與刮板的接觸面積。經(jīng)過加工后的溜槽口的強度大為增強，槽口寬度變窄，預(yù)防了溜槽磨損，效益是顯著的。

但這樣加工后的溜槽存在運載量的問題。根據(jù)運載量計算溜槽加工后與加工前的運煤能力的變化。溜槽運載圖如（圖15）：

即焊接后的運輸能力沒有變小反而變大。但這樣焊接后能夠增加溜槽口的強度，減小溜槽口的寬度，增大溜槽口與刮板的接觸面積。降低磨損速度。有利于提高溜槽與輸送機刮板的使用壽命。

3.3 解決工作面后刮板輸送機負(fù)荷量過大的措施

綜放工作面后刮板輸送機負(fù)荷量過大，設(shè)備事故率較高，據(jù)統(tǒng)計一個工作面下來，后部刮板輸送機的事故率約占整個工作面機械設(shè)備事故率的2/3，是困擾采煤隊，影響和制約采煤隊生產(chǎn)的較為突出的問題。

綜放工作面的后部刮板輸送機承擔(dān)支架放煤的運載任務(wù)，根據(jù)規(guī)程要求，綜放工作面必須放煤干凈以防老塘氣體升高著火。因此放煤工在操作時必須見矸就“關(guān)”，是解決工作面后刮板輸送機負(fù)荷量過大問題。

4.存在的問題

目前，工作面刮板輸送機鏈條的松緊度完全靠人的感觀來定，缺乏數(shù)字性的依據(jù)，在日常生產(chǎn)中對鏈條的松緊度很難把握準(zhǔn)確，運行中的鏈條存在過緊或過松現(xiàn)象。按廠家說明書中要求機頭鏈條啟動時下垂2至3環(huán)是不能滿足生產(chǎn)需要的，這個問題到目前為止沒有好的解決方案。如果能找的便于測量鏈條松緊度的工具，使得刮板輸送機的鏈條在運行中有個合理的標(biāo)準(zhǔn)，對刮板輸送機的安全運轉(zhuǎn)提供更加有力的保障。

作者簡介

劉榮華，男，1968年4月出生，江蘇泰興人，大學(xué)文化，工程師，現(xiàn)任上海能源大屯煤電公司姚橋煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)備科科長。