大型綜采支架倒架原因及快速調(diào)架技術(shù)研究

徐玉新

【摘 要】液壓支架是煤礦綜采工作面的重要設(shè)備，且數(shù)量最多，它能否正常工作，對整個(gè)工作面的安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效至關(guān)重要。如何使用并管好綜采工作面的液壓支架，使之不發(fā)生倒架事故，就顯得非常重要。因此，有必要對綜采工作面液壓支架倒架事故的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的調(diào)架技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】支架倒架；原因；調(diào)架技術(shù)

1 問題的提出

某礦礦13#槽煤綜采工作面采用的ZY9200/25/50D型掩護(hù)式液壓支架，其自身重量達(dá)到36.3T，其支護(hù)寬度1.66～1.86m。在地質(zhì)異常區(qū)尤其頂板破碎情況下，支架重心很容易失穩(wěn)，造成支架倒架。而一旦倒架嚴(yán)重，使用支架自身側(cè)護(hù)板調(diào)架，支架不能調(diào)正，反而使其下側(cè)支架在擠壓下也倒架，使倒架范圍擴(kuò)大，嚴(yán)重影響工作面安全生產(chǎn)。這種情況下，傳統(tǒng)工藝一般采用支設(shè)單體支柱方式調(diào)架，危險(xiǎn)隱患較大，效率低，調(diào)架效果不明顯。所以我在實(shí)踐中總結(jié)了一套快速安全的倒架調(diào)架工藝。

2 倒架的原因分析

對綜采工作面液壓支架的倒架原因，概括起來有以下幾方面：

2 .1 工作面傾角

對于近水平綜采工作面，工作面傾角對支架倒架的影響很小，只有當(dāng)傾角大于15°以上時(shí)才予以考慮。工作面傾角對倒架的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是存在下滑分力，二是支架重心偏離支架底座中心使支架穩(wěn)定性降低。以QY200-14/31型支架為例，其底座寬度為1.1m，如果正常采高為2.6m左右，支架頂梁重心高度為2.5m左右，當(dāng)煤層傾角為15°時(shí)，支架頂梁重心偏移支架底座中心700mm左右。但考慮到支架頂梁與底座有連桿相連，加之整個(gè)支架重心要低得多，即使在工作面傾角等于15°時(shí)，支架的穩(wěn)定性仍然沒有問題。因此，對于傾角小于10°的工作面，工作面傾角對支架倒架的影響很小，故不用考慮。

2.2 支架超高

當(dāng)實(shí)際采高大于支架的最大設(shè)計(jì)高度時(shí)，即為支架超高。很多人認(rèn)為，支架一旦超高，支架不接頂，支架處于空載狀態(tài)，容易倒架。這種觀點(diǎn)，看似有理，實(shí)則不然。這是因?yàn)椋浩湟?，工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(shí)，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；其二，支架超高后，頂板壓力作用到煤壁，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(shí)支架也因頂板下沉而承載。因此，在煤層傾角小于15°時(shí)，超高是片幫掉頂?shù)闹匾颍皇侵Ъ艿辜艿闹饕蛩亍?/p>

2.3 支架側(cè)護(hù)板安裝方向

支架側(cè)護(hù)板具有防漏矸及調(diào)架作用，出廠時(shí)活動側(cè)護(hù)板一般安裝在支架右側(cè)。有人認(rèn)為，如果是回采右工作面，活動側(cè)護(hù)板剛好在支架下方，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。如果是回采左工作面，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，而且還容易使支架倒架。其實(shí)，這種說法是不正確的。首先，回采左工作面，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。其次，回采實(shí)踐證明，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。第三，利用活動側(cè)護(hù)板進(jìn)行調(diào)架，其作用是有限的，因?yàn)橹Ъ艿幕顒觽?cè)護(hù)板的有效行程一般為150～200mm，大多為170mm，支架正常時(shí)的架間間隙為50～90mm，所以只有在支架輕微倒斜的情況下對支架進(jìn)行微調(diào)。第四，即使回采傾斜角度大于15°的工作面，只要機(jī)頭第一架站直不倒，工作面輸送機(jī)平直，活動側(cè)護(hù)板就不會使中間支架發(fā)生倒架。因此，活動側(cè)護(hù)板的安裝方向根本不是支架倒架的原因。

2.4 操作方法不當(dāng)

支架的正確操作是綜采工作面安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的重要保證，但操作不當(dāng)是否會引起工作面支架的倒架呢？顯然不能一概而論。當(dāng)工作面傾角小于15°時(shí)，支架自身穩(wěn)定性好，操作不當(dāng)可能會引起個(gè)別支架倒架，是局部性的，并且很快會得到糾正。當(dāng)工作面傾角大于15°時(shí)，支架自身穩(wěn)定性大大降低，操作不當(dāng)就可能會引起嚴(yán)重的倒架事故。特別是第一組支架要采取防倒措施，否則第一架一倒，再加上操作不當(dāng)，后面的支架跟著倒，發(fā)生連鎖反應(yīng)，就可能演變?yōu)閲?yán)重的倒架事故了。

2.5 工作面?zhèn)涡惫芾硎Э?/p>

綜采工作面?zhèn)涡惫芾硎蔷C采技術(shù)管理的關(guān)鍵，工作面?zhèn)涡闭{(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，難以管理，而且會使工作面支架發(fā)生大范圍的倒架事故，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)?，F(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富的人都有這樣的體會，而現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)不足的人，認(rèn)為偽斜管理與工作面支架倒架沒有什么直接的聯(lián)系，偽斜管理失控不是工作面支架倒架的主要原因。

3 調(diào)架技術(shù)介紹

3.1調(diào)架工器具

固千斤頂（SZZ1000/400型轉(zhuǎn)載機(jī)推移千斤頂）、18.5mm鋼絲繩配套繩卡、SZZ1000/400型轉(zhuǎn)載機(jī)鏈條、蝴蝶扣、10#高壓液壓膠管配合截止閥。

3.2 調(diào)架方法

（1）將錨固千斤頂缸體端使用多股18.5mm鋼絲繩配合三幅繩卡固定在待調(diào)支架上側(cè)5架外的刮板運(yùn)輸機(jī)齒條上。

（2）從支架引10#高壓液壓膠管配合截止閥，為錨固千斤頂供液。

（3）將錨固千斤頂活塞桿伸出，使用SZZ1000/400型轉(zhuǎn)載機(jī)鏈條配合蝴蝶扣一端固定在錨固千斤頂桿端，另一端固定在待調(diào)支架（一次可以調(diào)3～4架，鏈條固定在該組待調(diào)支架最下面一架）頂梁下起吊環(huán)上。

（4）待調(diào)支架拉以前，稍微降柱，動作側(cè)護(hù)板，將錨固千斤頂供液收回帶上力即可停止供液；將待調(diào)支架拉移一個(gè)步距，暫不升柱，將錨固千斤頂供液收，待調(diào)支架架型正后，升柱，支架接頂，一個(gè)調(diào)架循環(huán)完成。

（5）錨固千斤頂供液將活塞桿伸出，將固定在支架頂梁上的鏈條取下，連接在下一組支架頂梁上，開始下一組待調(diào)支架調(diào)架工序。

（6）調(diào)整支架施工結(jié)束，將所有工器具拆卸回收，分類備放在工作面機(jī)尾。

4經(jīng)濟(jì)和社會效益

該技術(shù)所用工器具都是我們綜采工作面用到的，日常見到的，沒有太高的操作要求，操作簡單；該技術(shù)避免了單體調(diào)架的安全威脅；該技術(shù)在錨固千斤頂固定后，只是連接鏈條，比抬扛單體輕松，職工大大節(jié)省體力。單體調(diào)架一次只能調(diào)整一架，該技術(shù)工藝一組3～4架可以一次調(diào)整完成，大大提高了效率。單體調(diào)架往往調(diào)架效果很小，需要多個(gè)布局才能將支架調(diào)整100mm左右，倒架嚴(yán)重時(shí)，只能維持現(xiàn)狀，支架倒架得不到根本改觀。該技術(shù)工藝一個(gè)步距就可以將支架頂梁向上調(diào)整300～400mm，甚至更多，基本一次將架型調(diào)正。

5 結(jié)束語

該技術(shù)在多次工作面調(diào)架實(shí)踐中，在基本沒有影響安全生產(chǎn)的情況下，最短時(shí)間將支架調(diào)整好，使工作面保持了正常生產(chǎn)，產(chǎn)量得到保證，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益巨大。

（作者單位：昔陽安順煤業(yè)有限公司）