1101綜采工作面倒架原因及處理措施
綜采工作面倒架原因及處理措施
1101綜采工作面在回采的過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)歪架、倒架現(xiàn)象，現(xiàn)結(jié)合實(shí)際，分析造成綜采工作面液壓支架倒架的原因，并總結(jié)倒架的基本處理方法和預(yù)防措施。
l、工作面概況
1101綜采工作面采用走向長(zhǎng)壁式布置，一次采全高，全部垮落法控制頂板，工作面長(zhǎng)約 150m，順槽1200m.工作面初采傾角較大 (5 ～15。)，隨著工作面向前推進(jìn)，煤層傾角逐漸變小。工作面平均采高約 3.5m。工作面主要機(jī)電設(shè)備及基本參數(shù) ：SGZ—800/800型刮板輸送機(jī) 1部;ZY6800-24/50型液壓支架96架，MG500/1130(1180)-AWD型電牽引采煤機(jī) 1部。
2、回采中出現(xiàn)的問(wèn)題
2011年9月，1101工作面推進(jìn)到20米左右時(shí)，采高為4.5 m時(shí)由于沒(méi)有控制好頂板，巷道上幫發(fā)生片幫、局部冒頂，頂板較破碎，隨之帶來(lái)巨大壓力，工作面推進(jìn)到該處時(shí)，先是由5架出現(xiàn)下滑趨勢(shì)，繼而發(fā)生倒架，隨后倒架一直擴(kuò)展到 1 3架。由于條件差，采取措施不果斷，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理不力，支架倒架、頂梁錯(cuò)差、架間超寬的現(xiàn)象更為嚴(yán)重現(xiàn)，傾角最大達(dá)35。,在 50～54支架范圍內(nèi)架間最寬達(dá)700mm，支架失去對(duì)頂板的有效支撐 ，使本來(lái)就破碎錯(cuò)動(dòng)的頂板條件進(jìn)一步惡化。同時(shí)由于工作面坡度較大，架間、梁端大量流矸，給安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。工作面一度被迫停產(chǎn)，處理倒架，浪費(fèi)了大量人力物力。
3、工作面支架倒架的原因分析支架力學(xué)模 型穩(wěn)定性分析如圖 1所示，支架在支撐頂板時(shí)，對(duì)底座下側(cè)邊緣的傾倒力矩M為 ：
M= HgGs i n a —BGc o s a/2一BN2/2一H u2N2+BN1/2
式中，Hg為支架重心高度;H為采高;B為支架底座寬度 ;N1為底板對(duì)底座的支承力;N2為頂板對(duì)頂梁的正壓力;u2為頂梁與頂板間的摩擦因數(shù);G為支架所受重力;a為底板傾角。
4、 現(xiàn)場(chǎng)條件影響
(1) 工作面傾角的影響。1101工作面在倒架段，煤層傾角大約在7°，由于傾角的影響，支架和頂板均會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下滑分力 ( F=Gs i n a)，該分力的作用結(jié)果造成支架存在一定傾倒趨勢(shì)，而且隨著傾角的增大，由下滑分力作用引起支架下滑、使傾倒的趨勢(shì)上升。
( 2 ) 采高影響。根據(jù)支架的特定結(jié)構(gòu)分析，隨著支撐高度的增大，其重心不斷增高移動(dòng)，在工作面傾斜角度不變的情況下由下滑分力引起的翻轉(zhuǎn)力矩隨之增大，支架發(fā)生失穩(wěn)倒架的可能性也相應(yīng)增大，而采高越低支架本身防倒的穩(wěn)定性越大該工作面出現(xiàn)倒架時(shí)，采高達(dá)到 4.5 m，支架本身的穩(wěn)定性較差是造成倒架的原因之一。
(3)頂板破碎局部冒頂影響。本工作面回采時(shí)中部壓力偏大，因頂板破碎、冒落處于失穩(wěn)狀態(tài)，支架超高使用，是造成支架失穩(wěn)傾倒的主要原因之一。
(4)存在人為控制不到位、不穩(wěn)定的情況。采用本架操作，在頂板條件差時(shí)，操作人員往往觀察不細(xì)、匆忙操作，更易引發(fā)這種情況的出現(xiàn)。
5、現(xiàn)場(chǎng)管理薄弱
( 1 ) 思想認(rèn)識(shí)上的不足。超前意識(shí)不強(qiáng)，認(rèn)識(shí)不到位，沒(méi)有提前了解到工作面回采前方煤層及頂板賦存的情況，放松了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的管理 ，在工作面條件發(fā)生變化時(shí)，沒(méi)能及時(shí)采取有效措施。
( 2) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理力度不夠。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，在支架底座下面及前面 留有底煤，形成了“軟底”，現(xiàn)場(chǎng)管理中要求的“ 兩凈” 沒(méi)有達(dá)到，而且由其導(dǎo)致支架對(duì)頂板的控制不力，同時(shí)也誘發(fā)了倒架的發(fā)生;工作面在進(jìn)入頂板破碎段時(shí)，先出現(xiàn)支架“ 擺尾 ”，架間變寬超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有引起足夠重視 ，初期采取的用單體液壓支柱捌架的措施在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有很好落實(shí)，后期確定的處理措施落實(shí)不力，班與班之間現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制懸殊，致使支架失去支點(diǎn)支撐，倒架越來(lái)越多，越來(lái)越嚴(yán)重。
( 3 ) 職工操作技能差。部分職工缺乏應(yīng)對(duì)復(fù)雜條件的操作技能和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)異常情況不能及時(shí)反饋和主動(dòng)采取或落實(shí)有效措施，也是造成倒架的一個(gè)主要原因。
6、處理倒架的措施
處理綜采工作面倒架的方法應(yīng)根據(jù)支架的傾倒程度來(lái)決定，工作面支架傾倒程度：a≤7 。，一般; 7 。
1101工作面倒架屬于嚴(yán)重傾倒，用一般處理方法即通過(guò)工作面作業(yè)工藝調(diào)整已不能扶正支架必須及時(shí)采取特殊措施進(jìn)行扶架。根據(jù)本工作面存在的技術(shù)和管理等方面的問(wèn)題，主要采取以下措施。 ( 1 ) 成立領(lǐng)導(dǎo)小組現(xiàn)場(chǎng)跟班，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題，制定具體的處理措施，并監(jiān)督執(zhí)行。 ( 2 ) 確立“降低采高邊推進(jìn)邊護(hù)頂邊 調(diào)架扶架”的指導(dǎo)思想： ?、儆捎谠摴ぷ髅骓敯迤扑椴荒懿捎迷卣{(diào)整的方法，必須邊推進(jìn)邊調(diào)整。 ?、谠陧敯迤扑?的條件下采取措施護(hù)頂避免冒頂造成在支架頂梁 上形成空洞增加支架 的自由度，必須使頂梁接頂受力，增大反傾倒力矩?，F(xiàn)場(chǎng)首先改變下倒架段的采煤工藝，減小控頂距，減小頂板的暴露時(shí)間;其次，在該段采取鋪金屬頂網(wǎng)、網(wǎng)下架棚超前維護(hù)頂板的辦法，架棚采用 4 m長(zhǎng)木料交錯(cuò)排列，形成人為假頂增加頂板的穩(wěn)定性,同時(shí)逐漸降低采高增加支架本身的防傾倒能力。 ?、劾孟噜徶Ъ苎b設(shè)的斜拉式千斤頂和單體液壓支柱強(qiáng)制扶架。選擇在支架間隙較大的支架處開始扶架，由上向下進(jìn)行。 具體步驟為：把要扶的支架底座下面和前面的浮煤 浮矸清凈， 煤壁側(cè)打好臨時(shí)支護(hù); 在支架頂梁靠近立柱柱窩的下側(cè)與相鄰下一支架的底座間打設(shè)一根單體液壓支柱 ;在支架 的前連桿與相鄰下一支架 的連桿間適當(dāng)位置另打設(shè)一單體液壓支柱;在支架頂梁的上側(cè)與相鄰上一支架的底座間用斜拉千斤頂和鏈條連好 ;給2根單體支柱帶上注液槍 ，用繩系好手把處于供液狀態(tài)， 準(zhǔn)備遠(yuǎn)距離供液;降要拉 的支架;同時(shí)伸出側(cè)護(hù)板、拉緊斜拉千斤頂;推出上下相鄰 2架的推拉千斤頂，拉本架的同時(shí)給斜拉千斤頂和單體液壓支柱供液， 邊拉邊調(diào)架扶架。期間注意調(diào)整平衡千斤頂使頂梁托住超前棚梁及頂網(wǎng)， 到位后及時(shí)升起。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作過(guò)程，每處斜拉千斤頂扶相鄰的下方支架以不超過(guò)3架為宜。依次向下扶架，一般在倒架嚴(yán)重的情況下一次很難扶正,經(jīng)過(guò)多次循環(huán)才能達(dá)到 比較明顯的效果 。 7、預(yù)防倒架的方法 (1) 分析地質(zhì)因素，遇工作面機(jī)頭、機(jī)尾高差大時(shí)，盡量減小工作面傾斜角度,將工作面調(diào)成偽斜，使工作面在偽斜方向上推進(jìn);工作面局部底板較軟時(shí)，可在支架底座下墊木料;工作面頂板出現(xiàn)構(gòu)造或頂板破碎時(shí)，及時(shí)墊平頂?shù)装寤虿扇〕爸ёo(hù)措施，杜絕冒頂事故， 保證支架接觸實(shí)頂、實(shí)底 ,并升緊支架。 (2)嚴(yán)格控制工作面采高，嚴(yán)禁支架超高使用;漏頂造成支架上方塌空時(shí)，要用木料絞架接實(shí)頂板，然后升緊支架。 (3) 密切關(guān)注輸送機(jī)的上竄下滑和支架的歪倒下滑。發(fā)現(xiàn)苗頭要高度重視 ，及時(shí)采取合適方法調(diào)整，切不可貽誤時(shí)機(jī)。 (4) 堅(jiān)持按正規(guī)循環(huán)作業(yè)，加強(qiáng)工作面工程質(zhì)量管理，保證“三直兩平兩凈”， 發(fā)現(xiàn)局部區(qū)域超前或滯后，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。 (5) 加強(qiáng)職工的崗位技能培訓(xùn)，不斷提高職工理論水平和實(shí)際操作技能 ，提高職工現(xiàn)場(chǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 (6) 在綜采工作面設(shè)備選型或改造方面，要緊密結(jié)合地質(zhì)條件。如使用于大傾角工作面的綜采支架，除了保證有足夠的工作阻力、機(jī)械強(qiáng)度等性能指標(biāo)之外 ，其輔助裝置應(yīng)包括齊全可靠 的防滑防倒裝 置、良好的擋矸護(hù)幫裝置 、完備的調(diào)架裝置以及方便工作面行人的裝置等等。 8、結(jié)語(yǔ) 造成液壓支架傾倒的因素很多如地質(zhì)條件、設(shè)備、管理等方面的原因。實(shí)際工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)支架傾倒的因素分析和控制。根據(jù)不同的倒架原因，采取不同的措施或綜合措施，杜絕倒架事故的發(fā)生，使綜采工作面真正發(fā)揮高產(chǎn)高效的作用。
