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横向滑靴式平板车在大倾角大采高综采工作面安装时的应用

撰 稿 人： 王守法 张腾

单 位：新疆焦煤集团2130煤矿

日 期：2012年5月28日
横向滑靴式平板车在大倾角大采高综采工作面的应用
摘要 以前安装综采工作面时使用轮式横向平板车，由于液压支架及刮板机等设备的质量较大，高度较高，工作面倾角大，造成支架等设备重心偏高，在安装过程中使用轮式横向平板车摩擦力小、重心高，卸车时设备极易发生掉道事故，是一项重大安全隐患。针对25221工作面特殊的地质条件及轮式横向平板车容易发生掉道的实际问题，对轮式横向平板车及地质条件进行研究分析，采用改进轮式横向平板车与轨道的摩擦方式、改变十字道与工作面轨道连接方式的方案，解决了大倾角大采高工作面安装时易掉道的难题，实现了大倾角大采高工作面的快速安装。
关键词 横向滑靴式平板车 大倾角大采高综采工作面 应用
1概况
疆焦煤集团2130煤矿25221工作面位于二采区，即15#沟以西，16#勘探线以东，地表为高山沟壑，呈东西狭长分布，西高东低，25221工作面煤层倾角为380-460,平均煤层倾角为430,走向长度1812m，工作面平均长度110米，5#煤层厚度3.58-9.77，平均厚度5.77m，结构复杂，含3-5层夹矸，煤矸互层1.4m-2.5m，5#煤层自北向南逐渐变薄。无伪顶，直接顶厚度为2.32m灰白色粗粒砂岩。老顶以石英为主，抗风化能力强的层面发育而成，老顶厚度为16.59m,25221开切眼倾向长度110m,高度3m，走向宽度9m。
工作面设备：MG400/920-QWD型采煤机一台，SGZ800/2Χ400型中双链刮板输送机一台，SZZ730/110型转载机一台，ZZ6500/22/48型液压支架57组，ZZG6500/22/48型液压支架3组。
2 需要解决的问题
（1）使用轮式横向平板车在开切眼运输支架时中心高，轮式平板车与轨道摩擦力小容易发生掉道的问题。
（2）十字道与开切眼轨道直接连接，变坡点处坡度大，横向滑靴式平板车较低，运输时平板车不能通过。
3横向滑靴式平板车应用的设计思路
为了解决轮式平板车在开切眼内运输时，支架中心高，轮式平板车与轨道摩擦力小容易发生掉道事故的问题，必须对平板车进行改进，即降低平板车高度，改变平板车与轨道之间的摩擦关系，由滚动摩擦变为滑动摩擦。
3.1 横向滑靴式平板车规格参数（见表一）
表一
主要技术参数
最大载重量（t）
40
牵引高（mm）
295
轨距（mm）
1200
轴距（mm）
1000
允许最大牵引力（KN）
170
长×宽×高(mm)
4000×1600×364
滑靴:长×宽×高×(mm)
41.8×14.6×4

3.2 技术要求;
1）平板车装配后的牵引中心应对称于车架纵向中心面。
2）装配好的平板车应安放在专门的平直轨道上检查，不允许任意车轮与轨道面的间隙大于2mm。
3） 滑靴底部采用耐磨材料加工
4）此平板车制造严格按照执行标准MT387-2007《窄轨矿车》，GB2885.5-2008《矿用窄轨车辆》。
3.3 十字道与开切眼轨道之间的连接
安装十字道时上口比下口高14cm,便于横向平板车起步，同时在十字道与开切眼道轨连接时安装一段长4米的调节道轨减小坡度，道轨接头处使用乙炔氧气割成弧形便于道轨之间连接，这样做的好处是平板车滑向开切眼道轨时不会将平板车担在轨道上（见图一）。
图一
3.4 横向滑靴式平板车在开切眼内运输支架的应用
1）横向滑靴式平板车及支架的受力分析
假设横向滑靴式平板车在开切眼内运输支架时能自动滑行，那么必须满足以下关系：
F2≥f （1）
F2=FXSin430 （2）
f=μF1 （3）
F=mg （4）
式中：
F-支架与横向滑靴式平板车的重力，取34T。
g-重力加速度，取9.8N/KG
f-支架与横向滑靴式平板车的摩擦力。
F1-支架与横向滑靴式平板车的压力。
F2-支架与横向滑靴式平板车的沿开切眼倾向的拉力。
μ-横向滑靴式平板车与轨道之间的摩擦因数，一般取 0.5。
代入公式（1），得F2=227.24KN,f=121.844KN,故F2≥f，假设成立，即横向滑靴式平板车在开切眼内运输支架时能自动滑行。
根据以上计算可知，横向滑靴式平板车在开切眼内运输支架时能自动滑行主要根据巷道倾角、支架与横向滑靴式平板车的重力来确定。
3.5 效果检验
1）横向滑靴式平板车的投入使用，成功解决了大倾角综采工作面安装时，横向平板车高度较高、支架重心高、平板车容易掉道发生不安全事故的难题。在25221综采工作面安装过程中未发生一次掉道事故，并提前90个小时完成了工作面的安装工作。
2）效益匡算：每天可以节约3个小时时间，安装工期按30天计算，累计节约时间为90个小时，按照安装周期缩短时间计算出煤量，可创造经济效益约300万元，效益相当可观。
4 结束语
1）十字道上口比下口高14cm及十字道与开切眼内道轨之间安装调节道轨的设计，使横向滑靴式平板车能成功的在大倾角综采工作面应用。
2）改变横向平板车与道轨的摩擦方式，降低平板车的高度，解决了大倾角综采工作面安装时容易发生掉道事故的难题，为今后大倾角综采工作面的安装提供了可靠的安全保障，为矿井带来了巨大的经济效益。
参考文献: [1] 煤炭行业标准(MT):MT387-2007 MT 387-2007 煤矿窄轨矿车安全性测定方法和判定规则。
[2] GB/T2885.5-2008 GB/T 2885.5-2008 矿用窄轨车辆 第5部分: 平板车。
作者简介：王守法（1968-）男，山东安丘县人,2011年毕业于新疆工业高等专科学校，主要从事煤矿采煤技术管理工作。（E-mail）[e-mail]
Horizontal sliding boots in large dip Angle type's big mining height are fully mechanized working face applications
Abstract: The installation of fully mechanized working face before use transverse's wheel, because of hydraulic support and scrape the trigger of equipment such as quality is bigger, higher height, face large dip Angle, cause support equipment its high center of gravity, during the installation process using wheel horizontal's friction small, center of gravity high, when unloading equipment easily happened off road accident, is a major security risk. In 25221 working face of special geological conditions and the wheel horizontal's prone to fall way the practical problems of wheel horizontal's and geological conditions of research and analysis, by means of improving the wheel and rail's horizontal friction way, change the way and face the way of rail link scheme, solved the large dip Angle mining height when installation of the tao yi off problem, realize the large dip Angle of mining height are fast installation.
Key words: Horizontal sliding boots type flat;Big obliquity big mining height of fully mechanized working face;applications

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