综采工作面液压支架倾倒原因分析与防治.pdf

2 0 1 1 年第 1 2 期 中州煤炭 总第 1 9 2 期 综采工作面液压支架倾倒原 因分析与防治 初 风蛟 开滦集 团 钱 家营矿业分公 司， 河北 唐 山0 6 3 3 0 0 摘要 钱家营矿业分公 司 2 8 7 2 W 工作 面地质条 件复杂 ， 回呆周 期长 ， 造成支 架液压 系统 完好 性差 ， 容 易发 生 支架倾倒 。为 了从 根本上解决该 问题 ， 有针对性地采取 了合理选择采煤机割煤速度和移架最大滞后量 、 选 择 正确 的移架方案及移架措施 、 控制液压支架 的工作状态等手段 ， 保 证 了工作 面正常 回采。 关键词 支架倾倒 ； 冒顶 ； 移架 中图分类 号 T D 3 5 5 ． 4 7 文献标志码 B 文章编号 1 0 0 3 0 5 0 6 { 2 0 1 1 1 20 0 4 9 0 2 1 工作概况 均会造成支架倾斜角度变大。 钱家营矿业分公 司 2 8 7 2 W 工作面是八采 区七 煤层的 1个 综采 工作面 ， 煤层倾 角 1 9 。 ， 煤层 厚度 3 ． 7 m， 工作面走 向长度平均 1 6 4 5 m， 工作面服务年 限为 1 ． 5 6 5 a ， 采面使用 型号为 Z Y 4 8 0 0 ． 1 9 ／ 4 0综采 液压支架。顶底板不平 ， 伪顶薄厚不一， 造成采面局 部超高。工作面煤层顶底板情况见表 1 。 表 1 煤层顶底板情况 名称 岩石 厚度／ m 岩性 特征 基 本 顶鋈 雾 鲁 直 接 顶 鲁 伪顶 直 接 底嚣 鲁 基本底 深灰色 ， 成分以石英 为主 。 泥硅质 胶结 ， 含灰 色 中砂 条带及黄铁 矿散晶 泥 质胶结 ， 成分 以石英为 主． 近煤处有条带状及 串珠状褐色结 核， 局部有岩浆岩侵入 质 软， 松散易 冒落 ， 局部发育为泥状物 泥质胶结 ， 含有植物根化石及炭质植物碎屑 ， 有 黄铁矿散 晶 泥硅 质胶结 ， 成分 以石英 为主 ， 含黄铁 矿散晶 ， 夹泥质条 纹及粉砂岩薄层 ， 水平层理发育 2 综采液压支架倾倒原 因分析 1 设 计未 能充 分 考 虑 到工 作 面 地 质 条件 的变 化。钱家营矿业分公 司 2 8 7 2 W 工作 面煤层倾 角为 1 9 。 ， 局部可达到 2 2 。 ， 煤层厚度为 3 ． 7 m， 伪顶厚度 最大可达到 1 ． 8 m， 而 Z Y 4 8 0 0 ． 1 9 ／ 4 0型综采液压支 架对工作 面地 质条 件变 化 的适应 能力 较差 ， 因此 Z Y 4 8 0 0 ． 1 9 ／ 4 0型综采液 压支架 表 2 对工作 面的 工程质量要求较严格 ， 特别是对采 面平直度 以及倾 角的要求较高 ， 采面倾斜 角度及采高超其设计要求 收稿 日期 2 0 1 1 0 80 5 作者 简介 初风蚊 1 9 8 4 一 ， 男 ， 黑龙江牡丹江人 ， 助理工程师 ， 2 0 0 7 年 毕业于黑龙江科技学 院， 现从事采煤技 术管理 工作 。 表 2 Z Y4 8 0 0 - 1 9 ／ 4 0型综采液压支架主要技术参数 2 综采 作 面液压 支架倾 倒与顶板 控制有 关 ， 基本上是先出现 冒顶 ， 特别是大面积连续冒顶 ， 不管是大倾角还是近水平工作 面均有倾倒 可能⋯。 原因主要是冒顶后顶板压力不均衡 ， 顶板压力向两 边分解 ， 持续的侧向压力就会造成综 采液压支架倾 倒 。直接 原 因是采 面片 帮 冒顶 ， 根 本 原 因是 液 压 支 架初 撑力 不够 。 3 移架顶溜方式不合理 ， 当支架与爬铁呈 一 定角度时， 特别是爬铁角度向上时， 在移架时支架会 自然顺着爬铁 的方 向移动 ， 而上架的侧护板未及 时 收回， 支架就会受 2个方 向的扭力 ， 支架上顶受上组 支架侧护板向下的挤压力而架脚受到爬铁向上的拉 力 ， 造成本组支架重心 向下移动而发生倾倒 。采 面 刮板机超前或落后均会发生此种现象。 4 支架架脚底有浮煤 ， 人为造成底板不平、 支 架倾斜角度变大而发生支架倾倒 ， 特别是采 面角度 较大时易发生此现象。 4 9 2 0 1 1 年第 1 2 期 中州煤炭 总第 1 9 2期 3综采液压支架倾倒的预 防 防止综采液压支架倾倒 ， 首先应合理设计采区， 要充分考虑到设备对地质条件的适应情况。其次液 压系统必须可靠 ， 要有完整的测压系统 ， 除泵站压力 表准 确无误 外 ， 每组 支 架 的 每个 立 柱 和平 衡 千 斤 顶 均要有压力表显示。预防综采面液压支架倾倒最有 效的措施就是加强顶板控制 ， 因此要做好来压前后 顶板控制工作。 1 合理选择采煤机割煤速度和移架最大滞后 量 。在 顶板运 动 的相 对 稳 定 阶段 ， 顶 板 处 于 比较 稳 定状态 ， 该阶段应尽可能提高采煤机运行速度 ， 可适 当扩大移架滞后距离 ； 在来压期 间和来压后 的一段 推进距离内， 应减小采煤机的运行速度， 采取及时移 架方案 ， 及时支护已受到破坏有裂隙的顶板。 2 选择正确的移架方案及移架措施 。在顶板 来压前的“ 相对稳定 ” 阶段， 由于直接顶 比较完整 ， 可以采用连续顺序移架方案， 确保采煤机有更多 的 工作时间； 在顶板来压前夕 ， 保证支架质量 ， 垂直顶 底板方向， 正确升正支架 ， 压实浮矸， 提高支架稳定 性 ， 防止端面顶板破碎和煤壁片帮 ； 在顶板来压期 间 以及来压后的一段距离 内， 为防止动压冲击和直接 顶挠 曲， 应采用带压移架方案 ； 在快速推进时 ， 采用 交错移架方案 。移架措施 ①移架前要将支架架 间 和架前浮煤浮矸等杂物清理干净 ， 并检查液压管路 有无挂 、 卡、 挤 、 压现象 ， 如果发现有损坏现象要及时 处理好后方能进行移架工作。②随采煤机运行顺序 及时移架 ， 移架过程 中， 应使用好 支架防倒防滑装 置 ， 防止移架期间倒架 、 滑架和咬架 、 挤架 ， 要保持支 架与煤壁和输送机垂直。③移架降柱不宜过多 ， 一 般在 5 0～1 0 0 mm， 特殊条件下以不超过相邻支架的 侧护板 的 2 ／ 3为准 ， 严禁 2架支架 同时降架。④ 工 作面倾角大时， 只能 1处移架 ， 禁止分段移架 ， 平 行 作业。⑤移架时速度要快 ， 一次移到位 ， 并随时调整 支架防止其歪斜。移架后确保支架 、 刮板输送机 呈 一 条直线 ， 要及时调整支架 ， 使支架垂直于顶板 ， 且 顶梁与顶板面接触。⑥发生支架倒架 、 咬架失稳 、 前 后错位 、 蹬空等情况 ， 应及 时处理 ， 严禁硬拉支架。 ⑦移架时， 充分利用底座的底推千斤顶和顶梁两侧 的侧护板， 及时调整支架工作状态 ， 不能出现支架间 隙过大或过小， 支架方向也要经常调整 ， 有效防止支 架下滑 、 倒架现象发生。工作面正常推采过程 中， 发 现刮板输送机下滑、 支架推移杆与底座碰撞时， 要采 5 0 取单向下行割煤、 上行推移刮板输送机移架等方法 及时调整， 避免综采设备进一步下滑。 3 控制液压支架的工作状态。液压支架 的工 作状态对顶板稳定性的影响包括 3个方面 ①液压 支架顶梁处于低头工作状态时 ， 加大了空顶的距离， 引起端面顶板的不稳定。② 当液压支架处于低头工 作状态时， 对直接顶形成了指 向采空区的分力 ， 直接 顶处于过大下沉而松散状态 ， 导致切顶线前移 ， 造成 端面顶板 冒落的恶性循环。③液压支架的不正常工 作状态严重地影响着支架力学特性的发挥。 4 防止片帮 冒顶。一旦 发生冒顶 ， 要及 时处 理 。破碎顶板应当铺网推进 ， 带压移架 ， 在 冒顶前就 沿煤壁打板 ， 由于煤壁松软等原因发生片帮时也 可 以采取打膨胀锚杆或固化等手段防止片帮冒顶 。 对 于 坚硬顶 板 ， 顶 底板要 割平 ， 出现 冒顶较 高顶 空 时 打木垛接顶 ， 或采用其他材料充满 冒顶空 间。冒顶 区域移架时要带压移架 ， 严禁降架过多 ， 防止出现挤 架 或 咬架现 象 。 4综采液压 支架倾倒 的处理 1 支架倾斜角度小于 5 。 时， 移架前用专用木 楔垫在倾斜支架所倾 向的一侧架脚下 ， 而在翘起 的 一 侧挖空 ， 移架时用支架侧护板千斤顶调整。 2 支架 明显倾倒时 ， 可在 以上操作 的基础上 加装防倒千斤顶 ， 在移架时向倾倒反 向拉紧 ， 但要边 观察边拉紧， 防止用力过大过猛 ， 造成支架更加倾倒 或调向。一般倾倒需要 多班次密切配合 ， 每次调整 一 点 ， 多个循环后才能调正。带压移架有时也需要 单体支柱配合。 5 结 语 钱家营矿业分公 司 2 8 7 2 W 工作 面地质 条件 复 杂 ， 回采周 期 长 ， 造 成 液压 系统 完好 性 差 ， 进 而 造 成 支架倾斜 。只有了解综采液压支架倾倒 的原因 ， 才 能从根本上预防支架倾倒 ， 当发生支架倾倒时才可 以采取有效的措施去处理支架倾倒。 参 考 文献 [ 1 ] 邹权 ． 1 3 9 4 w 工作 面顶板控制浅析 [ J ] ． 中州煤炭 ， 2 O l O 1 2 7 4 - 7 5． [ 2 ] 王海民． 综采 工作面 过逆 断层施 工工艺 [ J ] ． 中州煤 炭 ， 2 O l 1 5 6 8 -6 9 ． 责任编辑 刘光雨