近一段时间,斜沟煤矿考虑到综放工作面采高选择对放煤高度、放煤回采率的不利影响,研发了经济实用的采高识别装置。
该矿根据煤层厚度、倾角、碎胀系数及顶板压力等参数,选择了3.8米的采高,采放比为1:2.99,符合《煤矿安全规程》要求。但要把工作面采高维持在一个高度,只是依靠采煤机司机的眼力是远远不够的;采煤机司机盯着采机滚筒旋转割煤会产生视觉疲劳,导致采高变化波动较大。
采高超高会导致支架不接顶的状况,支架初撑力不达标起不到控制顶板作用,一旦顶板来压容易引起支架倒架。倒架发现、处理不及时,导致顶板恶化,再次发生倒架,周而复始,形成恶性循环。采高过低,一方面会导致支架顶梁与顶板之间的煤层厚度变厚,采放比超过《煤矿安全规程》要求,降低回采率,造成资源浪费;另一方面,因采高变化支架间产生高低不平的错差,错差过大会引起支架咬架,严重影响工作面正规循环作业。
为保证采高在一个合理波动范围内,该矿综采一队技术骨干研发了采高识别装置,严格控制采高的波动变化,减少外部因素对支架、采放比及回采率的影响。
其中的原理,就是将一个扁铁悬挂在支架上方,铅锤方向与前立柱平行。前立柱伸缩时,前立柱钢圈密封水平始终不动。因此,选取一段采高在3.8米左右的支架,将扁铁上与前立柱钢圈密封水平相交处设置为标准采高3.8米水平,并在扁铁上刻画尺寸线。通过支架前立柱的伸缩,带动扁铁上下位移,通过观察扁铁上的标准采高刻画线与前立柱钢圈密封水平之间的错差,可以判断工作面采高是否达标。
该设计的创新点,在于可以根据扁铁上标准采高刻画线与前立柱钢圈密封水平之间的错差,及时调整工作面采高。在采高标准的前提下,可以调整工作面的坡度变化,使工作面保持在一个坡度,提高了工作面的质量标准化水平。这就能够在支架中创造一个良好的作业空间,减少因采高过低时弯腰行走导致的碰头事故。 此前采煤机司机调整采高是靠卷尺测量,安装采高识别装置后,节省了测量过程,提高了工作效率,能够直观地随时地掌握工作面的采高。
根据工作面现场的实际采高,选择合适的扁铁吊挂并刻画标准采高线,只需简单安装即可使用。支架中每隔5个架设置一个采高识别装置,可以随时观察扁铁上标准采高刻画线与前立柱钢圈密封水平之间的错差,及时调整采高。
通过安装采高识别装置,采煤机司机在严格按照操作方法作业后,综放工作面采高控制就能严格符合标准化工作面“三直两平两畅通”的要求。