煤矿综采工作面液压支架倾倒原因及其防控措施

1、煤矿综采工作面液压支架倾倒原因及其防控措施摘要本文分析综采工作面液压支架倾倒的原因，提出支 架防止倾倒的控制措施关键词综采工作面；液压支架；倾倒；原因；措施1 引言煤矿综采工作面，使用最多的设备就算是液压支架了， 能否正常工作，决定着工作面实现安全、高效生产的重要问 题。在正常生产的过程中，液压支架还容易出现自动降架、 死架、倒架等故障现象。除了支架倒架外，其他故障只是局 部性的，容易处理，对生产影响也较小。若出现倒架事故， 就不仅是几架的问题了，多则几十架，处理难度就大了，周 期也长，就会影响正常的安全生产。因此，使用好、管理好 液压支架，避免倒架事故的发生，着对于实现安全高效生产 至关重要

2、。在此，我们很有必要对液压支架倒架事故产生的 原因进行分析、研究，并提出相应的预防和控制措施。2造成支架倒架的原因根据我公司多年的综采工作面开采经验，究其液压支架 倒架的原因，主要集中在有以下几方面所造成的。1）工作面倾角的影响。对于近水平综采工作面，其倾 角对支架倒架的影响很小，只有当倾角大于15°以上时，不得不考虑之。一是下滑分力存在，二是支架重心偏离支架底 座中心，其稳定性降低。这两点是工作面倾角对倒架产生的 影响。对于倾角小于10°的工作面，倾角对支架倒架的影响 很小，可不考虑。2）支架超高的影响。实际采髙大于支架的最大设计高 度，即支架超高。很多人认为，支架一旦超

3、高，支架不接顶, 支架处于空载状态，容易倒架。实则不然，这因为：一是工 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；二是支架超高后，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。所以, 煤层倾角小于15。时，超高是片帮掉顶的重要原因，不是支 架倒架的主要原因。3）支架侧护板安装方向的影响。安装支架侧护板时为 了防止漏歼和调架作用。支架出厂时，活动侧护板一般安装 在支架的右侧。

4、认为，如果回采右工作面，活动侧护板正好 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。若回采左工作面，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，还容易使支架倒架。其实，这种考虑不正确。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。回采实践也证明，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。再说，利用活动 侧护板进行调架，作用有限，因为支架的活动侧护板有效行 程仅150-200mm,支架正常时的架间间隙就为50-90mm,所 以只有在支

5、架轻微倒斜的情况下对支架进行微调。4）工作中操作方法不当的影响。正确操作支架是综采 工作面质量标准化的重要保证。当工作面倾角小于15°时， 支架自身稳定性好，操作不当只是会引起个别支架倒架，呈 局部性，也能很快得到纠正。当工作面倾角大于15°时，支 架自身稳定性大大降低，操作不当就可能引起严重的倒架事 故。特别是第一组支架要采取防倒措施，否则第一架倒架， 再加上操作不当，后面的支架容易跟着倒，以致连锁反应， 就可能形成大面积的倒架事故了。5）工作面伪斜管理失控的影响。综采工作面伪斜管理, 则是技术的关键。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，

6、难以管理，且会使工作 面支架发生大范围的倒架，顶板管理失控，片帮、掉顶频繁, 严重影响工作面的安全生产。无现场经验的人认为，伪斜管 理与工作面支架倒架没直接联系，伪斜管理失控不是工作面 支架倒架的主要原因。在此，从设备的结构、工作面推进过 程中支架与输送机相互作用原理入手，深入分析角度伪斜对 支架的影响。工作面设备的连接结构。支架推移千斤顶绞 接于支架底座上，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300-600mm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。设计考虑推移时 的弯曲度，最大间隙可在0-

7、30mm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。若伪斜适当，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。伪斜角度 过大时，输送机从机头开始上窜，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0-5mm）。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，重量轻，而支架长， 吨位大，所以输送机上窜速度快，支架要改变其原来的方向 比较慢，比上窜速度小

8、得多。上窜超过600-800mm,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。显然，输送机上窜的越多，支架倒的就越多，大范围 倒架就会这样发生。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600-800mm,机尾段的支架 就要倒架。6）输送机安装布置应呈直线状态。输送机在工作过程 中始终保持直线状态，并与煤壁和支架成直线状态，是决定 支架是否倒架的关键。在实际生产中，输送机成直线很不容 易，往

9、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 现此情况，就是方法不得当的原因造成的。局部性的多过某 一段，或这个班过机头，那个班过机尾，没能正确的统一指 挥，倒架事故不能得不到尽快处理，就会使倒架范围扩大。2支架倾倒控制措施保持好输送机直线，调整好工作面的伪斜角度，这是防 止输送机上窜下滑和支架倒架的最根本途径。煤层倾角大于 15°的综采工作面，其工作面伪斜、输送机是否成直线，这 是影响支架倒架的主要因素。而超高和操作管理，则是影响 支架倒架的次要因素。我们要使输送机成直线布置，并调好 工作面伪斜外，还要采取以下措施加以控制：保障机头第 一架站正不倒，为中间支架也能提供稳定的支点。拉移支 架从机头第一架开始往机尾方向顺序移架，在移架过程中要 注意调架。生产过程中应搞好工作面工程质量，要将顶底 板割直、割平，以防止出现错台阶和超高，保证支架能有效 承载。平时要加强支架的检修，杜绝漏窜，防止支架自动 下降，移架后要升紧，保证支架达到应有的初撑力及其支撑 效果。参考文献1 陈炎光等.中国煤矿采场围岩控制m.徐州：中国矿 业大学出版社，19942 伍永平等.大倾角综采支