淺談綜采工作面液壓支架下滑倒架的原因及預防

王士安

（貴州礦業有限公司，山東 肥城 271600）

淺談綜采工作面液壓支架下滑倒架的原因及預防

王士安

（貴州礦業有限公司，山東 肥城 271600）

對液壓支架下滑倒架的原因進行了分析，提出了預防措施和處理方法。

綜采工作面；液壓支架下滑、倒架；原因預防措施處理方法

0 引言

煤礦井下采煤的主要場所是采煤工作面，液壓支架是采煤工作面的主要支護設備，它沿著整個采煤工作依次排列，刮板輸送機鋪設在液壓支架之下，采煤機在輸送機上來回移動，旋轉的滾筒把采煤面上的煤不斷地切割下來，煤炭通過刮板輸送機、轉載機和皮帶輸送機運出采煤面。

液壓支架作為煤礦綜采工作面的重要支護設備，具有推移輸送機、支撐頂板、防止煤壁垮落、超前支護、自身前移、防止相鄰支架之間矸石冒落，以及防止支架下滑等功能。液壓支架在采煤工作面生產過程中，容易出現自動下滑、倒架、降架、死架、等各種故障現象。作為支護設備液壓支架一旦發生下滑、倒架，就有可能形成大面積的倒架事故，處理起來非常困難，非常不利于煤礦的安全生產工作。液壓支架能否正常工作，關系著整個采煤工作面能否連續正常生產。

在煤礦安全生產中，引起液壓支架下滑、倒架的因素很多，歸納起來，主要有以下幾個方面：

1 液壓支架下滑倒架的原因分析

（1）綜采工作面煤層傾角大于15°時，支架自身穩定性大大降低，工作面液壓支架重心偏離底座中心，產生下滑的傾向力，使支架失去穩定性，導致液壓支架下滑傾倒。對采煤面上下兩頭的支架要采取防倒措施，防止下頭支架傾倒而帶動其它支架連續傾倒。

（2）當煤層傾角大于12°時，工作面刮板輸送機控制不當，刮板輸送機在自重力的作用下下滑，扭動支架，支架前橋及頂梁向下傾斜，尾梁上甩，導致液壓支架下滑傾倒。

（3）綜采工作面機頭、機尾支架超高，當支架的最大支撐高度小于頂板高度時，在傾角增大的煤層中，支架重力的作用線超出支架底座寬度邊緣，再加上支架重心上移，穩定性變差，導致支架傾倒。

（4）由于采煤司機在割煤操作工程中，割煤方法不當，滾筒的切割高度超過了液壓支架的支撐高度，出現支架上部空虛，當工作面老頂來壓時就出現倒架現象。

（5）采煤機在割煤過程中，遇到較軟巖性底板、或者采煤面下部有巷道時，支架底座不能平整地站立在底板上，支架晃動，支架在上部巖層壓力的作用下，支架底座沒有了穩定性，從而使整個支架傾倒。

（6）當采煤面出現向斜或背斜構造，溜頭和溜尾的高差過大，或者在采煤面中出現兩頭高，中間低的現象，大傾角工作面的液壓支架，在移架、降架、升架工程中，支架失去重心，倒向采面下頭一方。鍋底形構造，兩邊的支架會倒向中間。

（7）采煤工作面出現矸包、老空區、頂板破碎時、過構造帶，支架上方接頂不實，造成支架受力不均勻，使支架歪倒。

（8）采煤面生產過程中，溜頭、溜尾出現超前或滯后，采煤面沒有做到三直一平，在推移溜子的過程中，方法不當，使局部的液壓支架下滑傾倒。

（9）工作面回采過程中，由于管理人員素質低，疏于對采面直線性的管理，造成采面上下兩頭超前，中間滯后，溜子彎曲，液壓支架失去穩定性而倒架。

（10）綜采工作面偽斜調整不當，當工作面煤層傾角較大時，工作面溜子從機尾開始下滑，下滑超過半米左右時，溜尾處的支架就有可能出現倒架。

（11）調整工作面的偽傾斜時，工作面帶斜茬的部分，支架來回支撐頂板，破壞頂板的完整性，造成頂板破碎，溜子和支架來回活動、出現支架“肩并肩”的傾斜現象。

（12）液壓支架受冒落矸石的沖擊作用，支架在采面上產生位移，使支架傾斜，甚至歪倒。

（13）在移架過程中經常發生倒架事故，因此必須經常觀察支架的支撐狀態；調整支架時注意支架的方向和角度，防止支架沿重力線偏移，而造成支架傾斜歪倒。

2 防止液壓支架下滑、傾倒的措施和方法

通過對液壓支架下滑、傾倒的原因分析，對于傾斜煤層的綜采工作面影響支架倒架的主要因素是：工作面偽傾斜、刮板輸送機的直線性、復雜地質條件等，超高和操作是影響支架倒架的次要因素，除了對復雜地質條件采取技術措施，要求工人正規操作，保持采煤工作面的“三直一平”，還應采取以下措施：

（1）認真研究地質因素，當采面傾角較大或者遇到工作面溜頭、溜尾高差較大時，要盡量采取措施，減小坡度，工作面采取偽斜開采。對機頭第一架支架進行二次注液，加強初撐力，在支架下端頭加斜撐防倒措施，使之支撐穩定，給工作面中間支架提供穩定的支點。

（2）及時調整支撐狀態不符合要求的液壓支架，推移液壓支架時，要始終從溜頭第一架支架開始，從下向上順序移架，在移架過程中要注意調整支架的角度，并及時升架。

（3）對工作面溜頭、溜尾的支架，要加強維護和保養，發現液壓管路、操作閥漏液及時更換，防止因液壓管路損壞導致支架初撐力不足，落架、倒架。

（4）嚴格按照煤礦安全技術操作規程作業，確保采煤工作面煤壁直、溜子直、支架直、頂板平，保持支架有效承載。因工作面采高超高造成的倒架，需采用降低采高的方法進行調整，嚴格控制采面高度，嚴禁支架超高使用。當采面冒頂時，要填實支架上方的空間，然后升緊支架。

（5）當煤層較軟時，可在液壓支架下方墊一層板梁，使支架牢固平穩。工作面過老巷時，要提前采取措施，將下部老巷充填料石或用工字鋼支護。

（6）采煤面頂板出現裂隙或破碎時，可在液壓支架上方墊上板梁、條笆或工字鋼，板梁要平行于工作面使用，同時搭接在三個支架上，使支架形成一體，增加支架的穩定性。

（7）采煤機司機與支架工操作工要互相配合，掌握好采煤機的操作要領，控制好采高；頂板破碎時支架操作工及時跟機移架，防止頂板冒落。液壓支架移架后，要及時調正升緊，防止支架下滑。

（8）采煤面正規循環作業，確保工作面“三直一平”，發現采面彎曲不直，及時“帶斜刀”，將采面找直。

（9）采煤機司機要保證機組切割頂底板的平整度，支架工要保持支架和刮板機成一條直線。

（10）技術人員要經常深入到采煤工作面，掌握采面傾斜角度和工程質量，控制好溜子的上竄下滑，防止溜子下滑帶倒液壓支架。

（11）跟班班長要密切關注運輸機的上竄下滑，發現下滑，要及時采用“帶斜刀”的方法進行調整，切不可粗心大意。支架工在推移支架過程中要及時調整支架角度，使支架垂直刮板機。

（12）在特殊情況下，采取交錯移架，防止拉移支架產生的下滑，并使支架保持合適的迎山角。

（13）支架側護板具有防漏矸及調架作用，拉移支架后可利用本身的活動側護板進行調架，使支架不容易傾斜；或者收回本架活動側護板，用下臨架的活動側護板伸出，進行調整支架。

3 倒架事故的處理

當出現倒架事故時，操作者要學會鎮靜，根據倒架的程度、部位、現場條件，選擇合適的處理方法，切忌忙中出錯，以免對人身造成傷害。

（1）用單體支柱扶架。當支架稍有傾斜時，可以用單體支柱在傾斜支架的下方支設一根斜撐柱子，并在單體支柱手把上系一根鋼絲繩，以防落架時柱子彈出。落架時，液壓支架在斜撐柱子的作用下自動將支架擺正。

1）工器具準備。單體支柱若干根，注液槍、卸壓板手，8#鐵絲，鐵鍬，φ10mm高壓槍管等。

2）處理前的準備工作。假設是10#-15#支架倒架，處理前要觀察10#-15#支架以及上下支架（即8#-9#，16#—20#）的頂板完好狀況。要將上下相鄰支架進行二次注液，加強支架初撐力，避免造成新的倒架。

3）處理方法。拉10#架前，在9#支架頂梁下支設一根斜撐支柱。柱跟打在9#支架的底座上，柱頭打在10#支架的頂梁上并系好安全繩，防止支柱傾倒傷人。支柱支設好后開始拉移10#支架，拉移支架時，支架前和支架上下兩架內側嚴禁人員逗留和作業穿行。拉移過程中用側調千斤將底座向下頂，用本架側護板將支架頂梁向上靠。移到位后立即將支架升緊，給足初撐力。假如空頂嚴重，需用枕木、板梁剎實頂板，然后升緊支架。依此方法，逐一將傾倒支架拉移復位。

這種處理方法使用簡單、快捷，所用材料也容易備齊，但它適應于倒架程度不嚴重的情況，操作時應注意斜撐支柱的柱跟、柱頭要墊木板，并用8#鐵絲捆綁牢固，以防打滑傷人。

（2）用千斤頂扶架。如果支架傾倒嚴重，可用兩個或多個千斤頂扶架。在支架上方用千斤頂拉支架的上部，在支架下方用千斤頂拉底座，也可以在一邊采用斜拉的方法扶正支架。操作前要用鐵絲將千斤頂的一頭捆綁牢固，另一頭墊上木板，然后慢慢用力給千斤頂緩緩送壓，防止用力過猛，千斤頂打滑造成傷害。

（3）使用絞車拉正支架。當支架歪倒數量較多時，可用工作面回風巷里的絞車牽拉液壓支架，進行一一扶正。使用絞車牽拉支架前，首先將支架底座的一端用單體支柱或方木固定，防止牽拉支架上端時支架底座下滑，起不到牽拉的作用；然后用絞車繩頭掛住支架上端進行慢慢牽拉；絞車司機在牽拉支架時要提前預計牽拉絞車繩的長度，以免將支架拉過。牽拉支架時，人員必須站在支架一旁的安全地點，嚴禁站在拉架絞車繩的兩側，以防鋼絲繩斷繩傷人。

（4）當煤層傾角較大時，支架一般要增設防滑防倒裝置。如果支架有傾倒跡象，要及時使用防倒裝置進行提前扶正，避免支架傾倒。

［1］舒斯潔，吳義順.礦山機械［M］.中國礦業大學出版社，2009.

［2］徐永圻.煤礦開采學［M］.中國礦業大學出版社，2009.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.213

王士安（1974-），男，采礦助理工程師，注冊安全工程師，主要從事煤礦生產技術管理工作。