大傾角綜采中常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題及措施探析

大傾角液壓支架技術(shù)條件中規(guī)定：支架最大高度≤3.2m，使用傾角為35€啊？5€埃蛑Ъ蘢畬蟾叨冉橛？.2m～4.5m之間，使用傾角20€啊？0€暗囊貉怪Ъ芪笄憬且貉怪Ъ堋4笄憬且貉怪Ъ薌際跆跫寫用翰闈憬恰⒅Ъ蘢畬蟾叨？方面對(duì)大傾角支架進(jìn)行了定義。大傾角工作面在開(kāi)采過(guò)程中主要存在3方面的技術(shù)難題：工作面液壓支架容易傾倒、下滑；工作面輸送機(jī)與采煤機(jī)容易下滑；工作面作業(yè)空間易受滑落煤體影響。針對(duì)以上難題，大傾角綜采工作面一般采取以下措施。

一、大傾角綜采工作面開(kāi)采工程中常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題

（1）大傾角工作面中，因煤層傾角大，液壓支架容易下滑與傾倒，從而極大地影響采煤安全與效率。（2）刮板輸送機(jī)的特點(diǎn)決定了靠自身結(jié)構(gòu)很難保證其穩(wěn)定性。（3）煤壁片幫、冒頂、采煤機(jī)割煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、支架升、降循環(huán)過(guò)程中都有可能造成煤矸下滾、下竄，隨著煤層傾角的逐漸增大，造成人員與設(shè)備損傷的機(jī)率越來(lái)越大。

二、做好液壓支架防倒防滑、輸送機(jī)防滑、工作面作業(yè)空間安全防護(hù)的具體措施

（1）提高單合支架穩(wěn)定性。液壓支架在使用過(guò)程中存在兩種穩(wěn)定性：一種是靜態(tài)穩(wěn)定性，另一種是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。靜態(tài)穩(wěn)定性是支架支撐頂板中的穩(wěn)定性；動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是指降架、拉架、升架整個(gè)循環(huán)過(guò)程中的穩(wěn)定性。支架接頂后，由于支架頂梁與頂板間摩擦力和底座與底板間摩擦力的和大于支架下滑力，只要頂?shù)装宀黄扑椋Ъ芤话爿^穩(wěn)定。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性在支架設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注，因?yàn)榻导芎笾挥械装褰o予支架摩擦力，該摩擦力與支架重力沿底板的垂直分力、摩擦系數(shù)和工作面傾角有關(guān)，隨著煤層傾角的增大摩擦力明顯減小。提高單臺(tái)支架穩(wěn)定性有4種措施：從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，減小支架底座、四連桿機(jī)構(gòu)、頂梁、掩護(hù)梁配合間隙，同時(shí)減小軸孔配合間隙；從使用角度出發(fā)，采用帶壓擦頂移架，在移架過(guò)程中工作面頂板也給予支架摩擦力，這種移架方式可提高支架穩(wěn)定性；支架設(shè)計(jì)中盡量加大底座寬度；在底座底板平面上設(shè)計(jì)防滑條、防滑網(wǎng)格等，加大底座與工作面底板之間的摩擦系數(shù)以提高底座與底板間的摩擦力。（2）提高多臺(tái)支架穩(wěn)定性。單臺(tái)支架不能完全滿足穩(wěn)定性要求時(shí)，可考慮把多臺(tái)支架連為一體，如把3臺(tái)支架連為一體，相當(dāng)于支架底座寬度增加，支架高寬比減小，支架穩(wěn)定性可大幅度提高。 多臺(tái)支架可以在支架與支架的頂梁之間、底座前部或后部之間、連桿之間都可以通過(guò)千斤頂?shù)葯C(jī)構(gòu)連為一體。連接頂梁的機(jī)構(gòu)稱為防倒機(jī)構(gòu)，防倒機(jī)構(gòu)主要有兩大類：一類是軟連接防倒機(jī)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是自由度大，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不緊湊，采高較小時(shí)影響行人，只能單向受力；一類是硬連接防倒機(jī)構(gòu)，其缺點(diǎn)是自由度小，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，雙向受力。一般大采高工作面支架采用軟連接防倒機(jī)構(gòu)，采高較小工作面支架采用硬連接防倒機(jī)構(gòu)。（3）工作面下端頭處采用“鍋底坑”布置方式。大傾角工作面布置設(shè)備時(shí)，下端頭處可以有一定的彎曲，逐步遞減傾角，增大下端頭支架的穩(wěn)定性，這樣布置的優(yōu)點(diǎn)是下端頭處可以形成穩(wěn)定的支撐區(qū)域。因?yàn)榇髢A角工作面下端頭處的支架穩(wěn)定性是整個(gè)工作面設(shè)備穩(wěn)定的基礎(chǔ)。（4）改善采煤工藝。采煤機(jī)單向割煤，下行時(shí)割煤，上行時(shí)裝煤。下行割煤時(shí)煤體給予滾筒的反作用力最終傳遞到運(yùn)輸機(jī)。（5）改變推溜順序。大傾角工作面，推溜與移架順序正好與割煤方向相反，從下向上推溜產(chǎn)生的位移量可補(bǔ)償運(yùn)輸機(jī)的下滑量。（6）采用支架推移機(jī)構(gòu)與輸送機(jī)防滑機(jī)構(gòu)支架推移機(jī)構(gòu)：支架設(shè)計(jì)中控制推桿與底座兩側(cè)間隙，減小推桿擺動(dòng)量，依靠推桿防止輸送機(jī)下滑。輸送機(jī)防滑機(jī)構(gòu)：受空間限制，防滑油缸缸徑較小，防滑力有限，安裝后影響行人空間；防滑鏈條斷后容易傷人；防滑油缸進(jìn)回液接口、活塞桿難以維護(hù)容易損壞。因此，這種防滑機(jī)構(gòu)在實(shí)際使用中很難有效發(fā)揮防滑作用，但是該機(jī)構(gòu)因其拆裝方便，不影響支架其他機(jī)構(gòu)，所以一般預(yù)留。（7）工作面作業(yè)空間的安全防護(hù)措施。對(duì)于大傾角工作面來(lái)說(shuō)，煤壁片幫、冒頂、采煤機(jī)割煤、輸送機(jī)運(yùn)煤、支架升、降循環(huán)過(guò)程中都有可能造成煤矸下滾、下竄，隨著煤層傾角的逐漸增大，造成人員與設(shè)備損傷的機(jī)率越來(lái)越大。因而必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。安全防護(hù)技術(shù)主要在工作面走向和傾向兩個(gè)方向：工作面走向一般可采取柔性防護(hù)措施，如懸掛防護(hù)網(wǎng)、防護(hù)鏈條；工作面傾向也可懸掛防護(hù)網(wǎng)、膠帶等，或者是在支架頂梁上設(shè)計(jì)防護(hù)板。

三、結(jié)論

（1）上述關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用是大傾角綜采工作面成功的基礎(chǔ)。其中，液壓支架防倒防滑技術(shù)是大傾角工作面的重點(diǎn)和難點(diǎn)，只有液壓支架不倒不滑，其他設(shè)備才能正常工作。液壓支架防倒、防滑措施多種多樣，在實(shí)際礦井生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)煤層頂?shù)装鍡l件、采煤工藝、采高等合理選擇。（2）輸送機(jī)與采煤機(jī)防滑也是大傾角工作面的關(guān)鍵技術(shù)，輸送機(jī)防滑主要依靠液壓支架推移機(jī)構(gòu)，支架設(shè)計(jì)中必須合理控制推桿與底座間隙。（3）作業(yè)空間的安全防護(hù)也是大傾角工作面的重點(diǎn)，只有保證人員與設(shè)備的安全，工作面才能正常推進(jìn)。

大傾角工作面若采取以上措施，同時(shí)加強(qiáng)工作面管理，也能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。