煤礦綜采工作面液壓支架傾倒原因及其防控措施

1、煤礦綜采工作面液壓支架傾倒原因及其防控措施摘要本文分析綜采工作面液壓支架傾倒的原因，提出支 架防止傾倒的控制措施關(guān)鍵詞綜采工作面；液壓支架；傾倒；原因；措施1 引言煤礦綜采工作面，使用最多的設(shè)備就算是液壓支架了， 能否正常工作，決定著工作面實(shí)現(xiàn)安全、高效生產(chǎn)的重要問 題。在正常生產(chǎn)的過程中，液壓支架還容易出現(xiàn)自動降架、 死架、倒架等故障現(xiàn)象。除了支架倒架外，其他故障只是局 部性的，容易處理，對生產(chǎn)影響也較小。若出現(xiàn)倒架事故， 就不僅是幾架的問題了，多則幾十架，處理難度就大了，周 期也長，就會影響正常的安全生產(chǎn)。因此，使用好、管理好 液壓支架，避免倒架事故的發(fā)生，著對于實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn) 至關(guān)重要

2、。在此，我們很有必要對液壓支架倒架事故產(chǎn)生的 原因進(jìn)行分析、研究，并提出相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。2造成支架倒架的原因根據(jù)我公司多年的綜采工作面開采經(jīng)驗(yàn)，究其液壓支架 倒架的原因，主要集中在有以下幾方面所造成的。1）工作面傾角的影響。對于近水平綜采工作面，其傾 角對支架倒架的影響很小，只有當(dāng)傾角大于15°以上時，不得不考慮之。一是下滑分力存在，二是支架重心偏離支架底 座中心，其穩(wěn)定性降低。這兩點(diǎn)是工作面傾角對倒架產(chǎn)生的 影響。對于傾角小于10°的工作面，傾角對支架倒架的影響 很小，可不考慮。2）支架超高的影響。實(shí)際采髙大于支架的最大設(shè)計(jì)高 度，即支架超高。很多人認(rèn)為，支架一旦超

3、高，支架不接頂, 支架處于空載狀態(tài)，容易倒架。實(shí)則不然，這因?yàn)椋阂皇枪?作面支架超高一般是局部性的，臨近不超高的支架對超高支 架起到了限制和穩(wěn)定作用，在工作面傾角小于15°時，沒有 人為外力迫使其倒架，其支架自身的穩(wěn)定性足以克服倒架的 發(fā)生；二是支架超高后，頂板壓力作用在煤壁，煤壁容易發(fā) 生片幫，片幫后使空頂面積增大，頂板在壓力作用下破碎下 沉，容易發(fā)生掉頂，此時支架也因頂板下沉而承載。所以, 煤層傾角小于15。時，超高是片幫掉頂?shù)闹匾?，不是?架倒架的主要原因。3）支架側(cè)護(hù)板安裝方向的影響。安裝支架側(cè)護(hù)板時為 了防止漏殲和調(diào)架作用。支架出廠時，活動側(cè)護(hù)板一般安裝 在支架的右側(cè)。

4、認(rèn)為，如果回采右工作面，活動側(cè)護(hù)板正好 在支架下方，拉移支架后可利用本身的活動側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào) 架，使支架不容易倒架。若回采左工作面，活動側(cè)護(hù)板剛好 在支架上方，拉移支架后不但不能利用本身的活動側(cè)護(hù)板進(jìn) 行調(diào)架，還容易使支架倒架。其實(shí)，這種考慮不正確?；夭?左工作面，雖然不能利用本身的活動側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào)架，但可 以收本架活動側(cè)護(hù)板，用下臨架的活動側(cè)護(hù)板伸出進(jìn)行調(diào) 架。回采實(shí)踐也證明，回采左工作面并沒有經(jīng)常發(fā)生倒架現(xiàn) 象，回采右工作面也沒有避免倒架的發(fā)生。再說，利用活動 側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào)架，作用有限，因?yàn)橹Ъ艿幕顒觽?cè)護(hù)板有效行 程僅150-200mm,支架正常時的架間間隙就為50-90mm,所 以只有在支

5、架輕微倒斜的情況下對支架進(jìn)行微調(diào)。4）工作中操作方法不當(dāng)?shù)挠绊?。正確操作支架是綜采 工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要保證。當(dāng)工作面傾角小于15°時， 支架自身穩(wěn)定性好，操作不當(dāng)只是會引起個別支架倒架，呈 局部性，也能很快得到糾正。當(dāng)工作面傾角大于15°時，支 架自身穩(wěn)定性大大降低，操作不當(dāng)就可能引起嚴(yán)重的倒架事 故。特別是第一組支架要采取防倒措施，否則第一架倒架， 再加上操作不當(dāng)，后面的支架容易跟著倒，以致連鎖反應(yīng)， 就可能形成大面積的倒架事故了。5）工作面?zhèn)涡惫芾硎Э氐挠绊?。綜采工作面?zhèn)涡惫芾? 則是技術(shù)的關(guān)鍵。偽斜調(diào)整不當(dāng)，一旦失控，不但會使工作 面輸送機(jī)上竄下滑，上下出口不暢，

6、難以管理，且會使工作 面支架發(fā)生大范圍的倒架，頂板管理失控，片幫、掉頂頻繁, 嚴(yán)重影響工作面的安全生產(chǎn)。無現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)的人認(rèn)為，偽斜管 理與工作面支架倒架沒直接聯(lián)系，偽斜管理失控不是工作面 支架倒架的主要原因。在此，從設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作面推進(jìn)過 程中支架與輸送機(jī)相互作用原理入手，深入分析角度偽斜對 支架的影響。工作面設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)。支架推移千斤頂絞 接于支架底座上，推移千斤頂又與推移導(dǎo)桿相絞接，推移導(dǎo) 桿通過萬向接頭與工作面輸送機(jī)相絞接。推移導(dǎo)桿沿工作面 傾斜方向有300-600mm的擺動間隙，支架架間正常時的最大 間隙為120mm,工作面輸送機(jī)中部槽之間。設(shè)計(jì)考慮推移時 的彎曲度，最大間隙可在0-

7、30mm內(nèi)變化。隨著工作面的向 前推進(jìn)，工作面?zhèn)涡钡淖兓?，必然?dǎo)致工作面輸送機(jī)中部槽 及支架架間間隙的變化。若偽斜適當(dāng)，輸送機(jī)平直，推移導(dǎo) 桿走正，支架架間間隙正常，就不會發(fā)生倒架。偽斜角度 過大時，輸送機(jī)從機(jī)頭開始上竄，輸送機(jī)溜槽處于受壓狀態(tài), 間隙變小（一般為10mm以下，擠得緊時為0-5mm）。輸送機(jī) 上竄后帶動推移導(dǎo)桿向機(jī)尾方向偏斜，拉架時偏斜后的導(dǎo)桿 牽著支架也往機(jī)尾方向偏移，支架偏移后再次推溜時，又加 速輸送機(jī)上竄?？梢娸斔蜋C(jī)上竄過程中與支架的相互作用是 一個正反饋過程。由于輸送機(jī)寬度小，重量輕，而支架長， 噸位大，所以輸送機(jī)上竄速度快，支架要改變其原來的方向 比較慢，比上竄速度小

8、得多。上竄超過600-800mm,機(jī)頭段 的推移導(dǎo)桿嚴(yán)重扭斜后，就撇著支架底座，由于支架在上竄 過程中架間間隙早已消失，活動側(cè)護(hù)板全部收完，這時再拉 移支架，頂梁已不能往機(jī)尾方向偏移，而支架底座在導(dǎo)桿的 強(qiáng)迫作用下往機(jī)尾偏移，頂梁不走底座走，于是支架不得不 倒了。顯然，輸送機(jī)上竄的越多，支架倒的就越多，大范圍 倒架就會這樣發(fā)生。當(dāng)工作面?zhèn)涡苯嵌冗^小時，工作面輸 送機(jī)從機(jī)尾開始下滑，下滑超過600-800mm,機(jī)尾段的支架 就要倒架。6）輸送機(jī)安裝布置應(yīng)呈直線狀態(tài)。輸送機(jī)在工作過程 中始終保持直線狀態(tài)，并與煤壁和支架成直線狀態(tài)，是決定 支架是否倒架的關(guān)鍵。在實(shí)際生產(chǎn)中，輸送機(jī)成直線很不容 易，往

9、往是中間落后。如果輸送機(jī)中間嚴(yán)重落后，就相當(dāng)于 同時甩機(jī)頭和機(jī)尾，會使輸送機(jī)從兩頭往中間擠壓收縮，從 而導(dǎo)致機(jī)頭和機(jī)尾兩頭都短，機(jī)頭機(jī)尾段的支架都倒架。出 現(xiàn)此情況，就是方法不得當(dāng)?shù)脑蛟斐傻摹＞植啃缘亩噙^某 一段，或這個班過機(jī)頭，那個班過機(jī)尾，沒能正確的統(tǒng)一指 揮，倒架事故不能得不到盡快處理，就會使倒架范圍擴(kuò)大。2支架傾倒控制措施保持好輸送機(jī)直線，調(diào)整好工作面的偽斜角度，這是防 止輸送機(jī)上竄下滑和支架倒架的最根本途徑。煤層傾角大于 15°的綜采工作面，其工作面?zhèn)涡?、輸送機(jī)是否成直線，這 是影響支架倒架的主要因素。而超高和操作管理，則是影響 支架倒架的次要因素。我們要使輸送機(jī)成直線布置，并調(diào)好 工作面?zhèn)涡蓖猓€要采取以下措施加以控制：保障機(jī)頭第 一架站正不倒，為中間支架也能提供穩(wěn)定的支點(diǎn)。拉移支 架從機(jī)頭第一架開始往機(jī)尾方向順序移架，在移架過程中要 注意調(diào)架。生產(chǎn)過程中應(yīng)搞好工作面工程質(zhì)量，要將頂?shù)?板割直、割平，以防止出現(xiàn)錯臺階和超高，保證支架能有效 承載。平時要加強(qiáng)支架的檢修，杜絕漏竄，防止支架自動 下降，移架后要升緊，保證支架達(dá)到應(yīng)有的初撐力及其支撐 效果。參考文獻(xiàn)1 陳炎光等.中國煤礦采場圍巖控制m.徐州：中國礦 業(yè)大學(xué)出版社，19942 伍永平等.大傾角綜采支