总第１６３期 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１３．０３．０２８ 浅析综采工作面液压支架倒架的原因及对策 郭生宏，陈佳 （开滦集团东欢坨矿业分公司，河北唐山０６４ｏｏ２） 摘要：对综采工作面液压支架倒架事故的原因进行了详细的分析，并提出了相应的对策和预防措施。 关键词：综采工作面；液压支架；倒架原因；对策；预防 中图分类号：ＴＤ３５５．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５—２７９８（２０１３）０３—００６３—０２ 在煤矿开采过程中，液压支架在所有设备当中 机尾５架出现倾倒，随后倒架一直扩展到第７０组支 数量最多，并且是保证安全生产和高产高效的关键 架。支架倒架、挤架、顶梁错差的现象更为严重。现 所在。所以保证液压支架的完好，不出现降架、死 场测量８８、８７组支架的倾角最大达４１。，支架失去 架、倒架等事故，就显得非常重要。因此，文章就 了对顶板的有效支撑，从而支架达不到初撑力。同 ２２８６工作面倒架事故的原因进行了深人的分析和 时，由于２２８６工作面坡度较大，架间、梁端大量流 研究，并提出相应的对策和预防措施。 矸，给生产带来了极大的安全隐患，很大程度上影响 ｌ工作面情况 工作面回采进度。 ２．２操作方法不当及支架本身的自重造成支架倾 １．１现场情况 倒 ２２８６工作面位于一５００ ＩＴＩ水平北二采区北翼８ 支架能否被正确操作，是综采工作面质量标准 煤层，ＤＦ３５正断层附近，四周无采掘工程。风道 化的重要依据，当工作面倾角小于１５。时，支架自身 ９０９ ｍ，运道９１１ ＩＩｌ，平均倾斜长１５８．１ １１３。煤层厚度 稳定性最好。 ３．６～４．３ ｎｌ，平均３．９ １ＴＩ，煤层倾角平均１８。。采用 由于２２８６工作面倾角大于１５。，所以，在开采 走向长壁后退式综合机械化采煤法，顶板管理采用 时支架自身稳定性就大大降低了，再加上工作面所 自然垮落法，沿底回采，一次采全高。采用ＭＧ６５０／ 用支架本身的自重就大，且有超高现象，支架达不到 １５１５一ＷＤ型电牵引采煤机，ＺＹ９２００—２２／４６型掩 初撑力。如果操作不当，后面的支架跟着倾倒，发生 护式液压支架及ＳＧＺ９６０／１０５０型中双链刮板输送 联锁反应。特别是第一组支架要采取防倒措施，否 机。 则第一架一倒，就可能演变为严重的倒架事故。 １．２支架参数 支架高度为２ ２００～４ ６００ ｍｍ，支架工作阻力为 ３处理液压支架倒架的方法 ４０．６ ＭＰａ，支架初撑力为３１．５ ＭＰａ，支架中心距为 综采工作面应该根据现场实际情况采取针对性 １ ７５０ ｍｍ，支架宽度１ ６５０—１ ８５０ ｍｍ，侧护板形式 的技术措施处理倒架，其中决定性因素是支架倾倒 为下侧活动，支架操作方式为邻架操纵，支架重量为 的程度。工作面支架倾倒程度：倾角Ｏ／≤７。，一般； ３１．５ ｔ。 倾角７。＜Ｏｔ≤１５。，较严重；倾角Ｏｇ＞１５。，严重。２２８６ ２支架倾倒的原因 工作面倒架情况属于严重倾倒。 ３．１ 利用外力及支架侧护板 ２．１ 特殊的地质条件造成支架倾倒 首先将支架架脚及架箱的浮煤、浮矸清理干净， ２２８６工作面风道机尾受４号地质异常区和 在靠煤壁侧用方木配合单体柱做好临时支护。然后 ＤＦ３５—１断层的影响，煤层松软，片、冒严重，造成局 选择在支架架问前、后侧护板张开的地方开始扶架， 部冒顶，支架上顶煤层受力垮落，造成机尾支架上顶 在支架顶梁与齿条对应位置斜戗一根单体柱，在支 空，支架达不到规定的初撑力，顶板离层，风道棚子 架大柱下侧与相邻下一支架的底座间再打设另一根 下沉，挤压采面末组支架，导致支架往下倾倒。先是 单体液压支柱。利用好斜拉千斤顶并将斜拉千斤顶 收稿日期：２０１２—１１－２８ 作者简介：郭生宏（１９８５一），男，江苏兴化人，助理工程师，从事生产技术管理工作。 ６３ ２０１３年３月 郭生宏等：浅析综采工作面液压支架倒架的原因及对策 第２２卷第３期 将支架顶梁与相邻支架的底座连接好。远距离给两 根单体柱注液，此时要降下被拉的支架，同时伸出该 支架的前、后侧护板，并将斜拉千斤顶拉紧。边拉架 边给两根单体柱同时注液，保证每拉一步支架，支架 就被扶正一点。在拉架期间支架顶梁要托住大板及 经纬网，支架拉到位后及时升起大柱，达到支架初撑 力。 ３．２在倾倒支架对应的位置刷扩小面 在顶板破碎的条件下必须采取措施及时护顶， 避免由于冒顶而造成在支架顶梁上形成空洞，增加 了支架的自由度。必须使顶梁接顶达到初撑力，增 大反倾倒力矩。现场首先改变机尾倒架段的采煤工 艺，由综合机械化采煤方式改为人工刨煤方式做小 面的方式；其次，在小面上顶采取铺设经纬网、加打 锚杆、锚索支护顶板的办法，采用３ ｍ方木作走向 板和３ ｍ方木作托梁，形成人为假顶增加顶板的稳 定性，增加支架本身的防倾倒能力。 ３．３在煤壁破碎的地方注入固化剂 采面机尾段由于受矿压和断层的影响，煤层顶 板节理发育、受压力不均，煤帮变形，顶板易碎，导致 顶板煤帮不好控制。从７６组到９Ｏ组液压支架顶 空，顶板节理发育，出水较大，由于受到水的泡疏而 易碎，受压力不均，导致顶板煤帮不好控制，对机尾 顶板进行注浆加固。 ３．４支架受力分析 支架受力见图１所示…。 一输送机窜动对支架产生的拉力；Ｆ１一顶板对顶梁的压力； 底板对支架底座的支撑力；Ｈ－－采高； 一支架重心高度 图１支架受力分析 ４预防液压支架歪倒的措施 １） 根据地测科资料，分析掌握工作面地质构 造。遇到工作面机头、机尾高差较大时，要控制好刮 板输送机的上窜下滑，掌握好超前量，尽量减小工作 面倾斜角度，将工作面调成伪斜，使工作面沿伪斜方 向向前推采 Ｊ。 ２） 当工作面出现断层或进入地质异常区遇 顶板破碎支架不能接顶时，应在支架顶梁上垫木料 接顶；当底板较为松软时，可以在支架架脚下垫木 料；严格控制好采高，及时拉超前带压移架，保证支 架接触实顶、实底，并升紧支架保证液压支架达到初 撑力。 ３） 保证生产班按作业规程正规循环作业，加 强工作面质量标准化管理，保证“三直两平两净”， 发现工作面局部地段超前或滞后时，要及时进行调 机 整。 ｒ｝４） 在选用综采工作面设备时，要紧密结合地 １ ２ １ｉ质条件。在液压支架选型时要综合考虑支架的最大 最小支撑高度、工作阻力、防滑防倒装置、斜拉千斤 顶、侧护板、底调、护帮板等装置 。 ５结语 通过从２２８６工作面这起倒架事故中分析事故 原因，总结事故教训，在以后的工作当中要采取针对 性的措施，保证液压支架的正常工作，预防此类事故 再次发生。 参考文献： 武同振、赵宏珠、吴国华．液压支架配套图集［Ｍ］．北 京：中国农业大学出版社，１９９３：２６１—２６８． 徐永圻．采矿学［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版社， ２００３：６１—６２． 姜福兴．采煤工作面顶板控制设计及其专家系统 ［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，２０１０：１０２—１０６． ［责任编辑：王伟瑾］ ３
