大傾角工作面歪架、倒架原因分析及解決方案

郭克家

摘要：綜放工作面在推進(jìn)過(guò)程中受各種因素影響，存在歪架、倒架的可能。直接影響正常生產(chǎn)，造成連續(xù)生產(chǎn)中斷、任務(wù)完成存在困難，若不引起重視，還可能導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備損壞，職工安全系數(shù)降低，本文就針對(duì)本煤礦3306工作面的情況，對(duì)其曾發(fā)生過(guò)得歪架、倒架現(xiàn)象進(jìn)行分析，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方法，對(duì)類似工作面的推采提供經(jīng)驗(yàn)參考。

關(guān)鍵詞：大傾角工作面;歪架、倒架;難題;導(dǎo)硐

1引言

隨煤炭行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦逐步向大采深、大采高、大壓力、大傾角、大設(shè)備方向邁進(jìn)。但隨著煤炭開采深度增加，大傾角工作面布置的頻繁出現(xiàn)，不僅增加了煤炭開采的難度，而且容易導(dǎo)致液壓支架出現(xiàn)歪架、倒架現(xiàn)象，直接影響著工作面頂板管理和正規(guī)循環(huán).根據(jù)本煤礦3306大傾角工作面出現(xiàn)的歪架、倒架現(xiàn)象以及造成的影響，現(xiàn)進(jìn)行分析總結(jié)，針對(duì)這些問(wèn)題采取的相應(yīng)策略以及取得的效果。

2工作面概況

本工作面開采煤層為3煤，工作面煤層底板標(biāo)高為-743～-920m，煤層傾角26°～30°，平均28°。采煤方法為綜采放頂煤一次采全高走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。確定采煤高度為2.8m，放煤高度4.4m，即采放比為1：1.57。因采高過(guò)大工作面地質(zhì)構(gòu)造較多，支架容易出現(xiàn)歪斜、倒架等現(xiàn)象。

3回采過(guò)程中出現(xiàn)歪架、倒架的原因

（一）現(xiàn)場(chǎng)客觀原因

1.工作面傾角。因?yàn)殛?yáng)城煤礦工作面傾角較大，平均在25°以上，由于重力分解作用，會(huì)造成支架存在一定傾倒趨勢(shì)，而且隨著工作面傾角的增大，由下滑分力作用引起支架下滑、傾倒的趨勢(shì)上升。

2.采高影響。隨著支撐高度的增大其重心不斷增高，支架發(fā)生失穩(wěn)倒架的可能性也相應(yīng)増大，而采高越低支架本身防倒的穩(wěn)定性越大，所以采高超高也是導(dǎo)致支架穩(wěn)定性較差造成倒架的原因。

3.頂板破碎局部冒頂影響。支架超高使用無(wú)法接觸頂板，初撐力達(dá)不到規(guī)定要求，也是造成支架失穩(wěn)、錯(cuò)茬傾倒的主要原因之一。

（二）主觀原因

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，沒(méi)能及時(shí)采取有效措施造成現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)一步惡化。

2.現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理力度不夠。工作面進(jìn)入頂板破碎段時(shí)，支架初撐力、采高以及支架狀態(tài)超過(guò)規(guī)定要求時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有引起足夠重視，管理力度不到位也是造成條件惡化的原因之一。

3.現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行不到位，當(dāng)工作面出現(xiàn)支架傾倒?fàn)顟B(tài)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)未嚴(yán)格按照措施要求施工導(dǎo)致惡性循環(huán)，有可能導(dǎo)致倒架越來(lái)越多，越來(lái)越嚴(yán)重。

4.職工操作技能差。部分職工業(yè)務(wù)技能過(guò)低，缺乏應(yīng)對(duì)復(fù)雜條件時(shí)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)充要原因。

4回采過(guò)程中歪架、倒架的解決方法

4.1降速提質(zhì)動(dòng)態(tài)調(diào)整法

在工作面正常推進(jìn)的基礎(chǔ)上，，加大對(duì)工程質(zhì)量的管控力度，考核好工作面采高、角度以及支架初撐力，根據(jù)工作面的實(shí)際情況拉移超前或跟機(jī)移架，以減小支架角度和錯(cuò)茬保證初撐力為原則，工作面頂板破碎處及時(shí)上網(wǎng)，拉架前可以配合一刀一上工字鋼，增加頂板的穩(wěn)定性逐步降低角度減小錯(cuò)茬。

4.2機(jī)械強(qiáng)制干預(yù)修正法

在支架狀態(tài)無(wú)法推進(jìn)中動(dòng)態(tài)調(diào)整而影響正常生產(chǎn)的情況下，主要采取外部機(jī)械強(qiáng)制干預(yù)法來(lái)解決，即采取特殊措施進(jìn)行扶架，例如利用支架裝設(shè)千斤頂和單體液壓支柱強(qiáng)制扶架。扶架原則為在支架間隙較大、頂板完好處的支架處開始扶架，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);在支架架間相鄰下一支架的側(cè)護(hù)板處適當(dāng)位置另打設(shè)單體液壓支柱;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定是否使用扶架千斤頂。使用單體扶架時(shí)要給單體帶上注液槍，用鐵絲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、拉緊斜拉干斤頂;推出上下相鄰2架的推移千斤頂，拉本架的同時(shí)單體液壓支柱供液，邊拉邊調(diào)架扶架。

4.3剝幫導(dǎo)硐徹底挪移法

如果支架狀態(tài)急劇惡化無(wú)法大面積調(diào)整支架狀態(tài)時(shí)，應(yīng)由礦根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做出對(duì)比方案，采取停采剝幫或者打?qū)ы系姆绞綄⒅Ъ茼樌七^(guò)頂板破碎帶。

5預(yù)防歪架、倒架的方法

5.1科學(xué)做好評(píng)估時(shí)預(yù)防出現(xiàn)歪架、倒架最有效的方式。當(dāng)工作面角度較大時(shí)要始終保持機(jī)頭過(guò)渡架的穩(wěn)定，杜絕冒頂事故，保證支架接觸實(shí)頂和實(shí)底，升實(shí)支架初撐力。

5.2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)，要沿頂板完好處上工字鋼或者人工造假頂升緊支架，減小支架錯(cuò)茬提高支架初撐力。

5.3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)。

5.4在綜來(lái)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等等。

6結(jié)語(yǔ)

針對(duì)本煤礦生產(chǎn)中3306大傾角工作面易歪架、倒架的問(wèn)題，本文分析了問(wèn)題原因，并提出了相應(yīng)的工藝改進(jìn)和預(yù)防以及控制和處理措施，經(jīng)過(guò)以上措施的實(shí)施，不僅確保了支架狀態(tài)，而且也有效確保了生產(chǎn)安全，取得了良好的效果，值得在類似情況的大傾角工作面中推廣使用。