综采工作面液压支架倒架的原因及处理方法

1、综采工作面液压支架倒架的原因及处理方法液压支架是煤矿综采工作面的重要设备之一，且数量最多，它能否正常工作，对整个工作面的安全生产和高产高效至关重要。在工作面生产过程中，液压支架容易出现自动降架、死架、倒架等故障现象。除支架倒架外，其余故障是局部性的，处理起来也比较容易，对生产影响较小。但倒架事故一旦发生，往往就不是几架，而是几架，甚至几十架，处理起来难度较大，时间长，严重制约安全生产。如何使用并管好综采工作面的液压支架，使之不发生倒架事故，就显得非常重要。因此，有必要对综采工作面液压支架倒架事故的原因进行分析，并提出相应的处理方法。1 倒架的原因分析对综采工作面液压支架倒架的原因，大概有以下几

2、方面：1.1 工作面倾角对于近水平综采工作面，工作面倾角对支架倒架的影响很小，只有当倾角大于15以上时，就要考虑了。工作面倾角对倒架的影响主要表现在两个方面，一是存在下滑分力，二是支架重心偏离支架底座中心使支架稳定性降低。以ZY6400-16/34型支架为例，其底座宽度为1.47m，如果正常采高为3m左右，支架顶梁重心高度为2.8m左右，当煤层倾角为15时，支架顶梁重心偏移支架底座中心1000mm左右。但考虑到支架顶梁与底座有连杆相连，加之整个支架重心要低得多，即使在工作面倾角等于15时，支架的稳定性仍然没有问题。因此，对于倾角小于10的工作面，工作面倾角对支架倒架的影响很小，故不用考虑。1.

3、2 支架超高当实际采高大于支架的最大设计高度时，即为支架超高。很多人认为，支架一旦超高，支架不接顶，支架处于空载状态，容易倒架。这种观点，看似有理，实则不然。这是因为：其一，工作面支架超高一般是局部性的，临近不超高的支架对超高支架起到了限制和稳定作用，在工作面倾角小于15时，没有人为外力迫使其倒架，其支架自身的稳定性足以克服倒架的发生；其二，支架超高后，顶板压力作用在煤壁，煤壁容易发生片帮，片帮后使空顶面积增大，顶板在压力作用下破碎下沉，容易发生掉顶，此时支架也因顶板下沉而承载。因此，在煤层倾角小于15时，超高是片帮掉顶的重要原因，而不是支架倒架的主要因素。1.3 支架侧护板安装方向支架侧护板

4、具有防漏矸及调架作用，出厂时活动侧护板一般安装在支架右侧。有人认为，如果是回采右工作面，活动侧护板刚好在支架下方，拉移支架后可利用本身的活动侧护板进行调架，使支架不容易倒架。如果是回采左工作面，活动侧护板刚好在支架上方，拉移支架后不但不能利用本身的活动侧护板进行调架，而且还容易使支架倒架。其实，这种说法是不正确的。首先，回采左工作面，虽然不能利用本身的活动侧护板进行调架，但可以收本架活动侧护板，用下临架的活动侧护板伸出进行调架。其次，回采实践证明，回采左工作面并没有经常发生倒架现象，回采右工作面也没有避免倒架的发生。第三，利用活动侧护板进行调架，其作用是有限的，因为支架的活动侧护板的有效行程一

5、般为150200mm，大多为170mm，支架正常时的架间间隙为5090mm，所以只有在支架轻微倒斜的情况下对支架进行微调。第四，即使回采倾斜角度大于15的工作面，只要机头第一架站直不倒，工作面输送机平直，活动侧护板就不会使中间支架发生倒架。因此，活动侧护板的安装方向根本不是支架倒架的原因。1.4 操作方法不当支架的正确操作是综采工作面质量标准化的重要保证，但操作不当是否会引起工作面支架的倒架呢？显然不能一概而论。当工作面倾角小于15时，支架自身稳定性好，操作不当可能会引起个别支架倒架，是局部性的，并且很快会得到纠正。当工作面倾角大于15时，支架自身稳定性大大降低，操作不当就可能会引起严重的倒架

6、事故。特别是第一组支架要采取防倒措施，否则第一架一倒，再加上操作不当，后面的支架跟着倒，发生连锁反应，就可能演变为严重的倒架事故了。1.5 工作面伪斜管理失控综采工作面伪斜管理是综采技术管理的关键，工作面伪斜调整不当，一旦失控，不但会使工作面输送机上窜下滑，上下出口不畅，难以管理，而且会使工作面支架发生大范围的倒架事故，顶板管理失控，片帮、掉顶频繁，严重影响工作面的安全生产。现场经验丰富的人都有这样的体会，而现场经验不足的人，认为伪斜管理与工作面支架倒架没有什么直接的联系，伪斜管理失控不是工作面支架倒架的主要原因。下面我们从工作面设备的结构、工作面推进过程中支架与输送机相互作用原理入手，深入分

7、析工作面角度伪斜对支架的影响，从而得出正确的结论。（1）工作面设备的连接结构。我们都知道，支架的推移千斤顶绞接于支架的底座上，推移千斤顶又与推移导杆相绞接，推移导杆通过万向接头与工作面输送机相绞接。推移导杆沿工作面倾斜方向有300600mm的摆动间隙，支架架间正常时的最大间隙为120mm，工作面输送机中部槽之间，设计时考虑到推移时的弯曲度，其最大间隙可在030mm内变化。随着工作面的向前推进，工作面伪斜的变化，必然导致工作面输送机中部槽及支架架间间隙的变化。如果工作面伪斜适当，输送机平直，推移导杆走正，支架架间间隙正常，就不会发生倒架现象。（2）当工作面伪斜角度过大时，工作面输送机从机头开始上

8、窜，上窜时输送机溜槽处于受压状态，间隙变小，一般为10mm以下，挤得紧时为05mm。输送机上窜后带动推移导杆向机尾方向偏斜，拉架时偏斜后的导杆牵着支架也往机尾方向偏移，支架偏移后再次推溜时，又加速输送机上窜。可见，输送机上窜过程中与支架的相互作用是一个正反馈过程。由于输送机宽度小（一般为1.67m以下），重量轻（一般为1.26t左右），而支架长（一般为4.36.2m），吨位大（一般为513t）。所以输送机上窜速度快，而支架要改变其原来的方向比较慢，比上窜速度小得多。当输送机上窜超过600800mm，机头段的推移导杆严重扭斜后，就撇着支架底座，由于支架在上窜过程中架间间隙早已消失，活动侧护板全部

9、收完，这时再拉移支架，顶梁已不能往机尾方向偏移，而支架底座在导杆的强迫作用下往机尾偏移，顶梁不走底座走，于是支架不得不倒了。输送机上窜的越多，支架倒的就越多，大范围倒架事故就这样发生了。（3）同理，当工作面伪斜角度过小时，工作面输送机从机尾开始下滑，下滑超过600800mm，机尾段的支架就要倒架。1.6 输送机直线保持输送机直线是保证煤壁直线、支架直线的关键。在井下回采过程中，因种种原因，输送机直线最容易出现问题，而且往往是中间落后。如果输送机中间严重落后，就相当于同时甩机头和机尾，会使输送机从两头往中间挤压收缩，从而导致机头和机尾两头都短，机头机尾段的支架都倒架。出现这种情况后，如果看不准，方法不当，局部性的多过某一段，或者这个班过机头，那个班过机尾，没有正确的统一指挥，倒架事故不但得不到尽快地处理，使情况好转，而且还会使倒架范围扩大，甚至导致整个工作面支架都倒架，我们矿回采的1031综采工作面就是最好的例证。2 防治对策从以上分析可知，对于近水平的综采工作面，工作面伪斜、输送机直线是影响支架倒架的主要因素，因此保持好输送机直线，调整好工作面的伪斜角度，是防止输送机上窜下滑和支架倒架的最根本途径。对于煤层倾角大于15的综采工作面，工作面伪斜、输送机直线是影响支架倒架的主要因素，超高和操作是影响支架倒架的次要因素，除保持好输送机直线，调好工作面伪斜外，还要采取以下措施： （1