浅谈液压支架倒架的原因及预防

【摘要】刘庄煤矿120501综采工作面总体形态为一单斜构造，煤层走向88°～98°，倾向178°～188°，倾角10°～12°，平均倾角为11°工作面共安设了185台ZZ10000-22/45型支撑掩护式液压支架。当工作...

[摘 要]目前综采工作面普遍采用液压支架支撑工作面顶板，当工作面支架因地质条件影响或操作不当出现倒架将严重制约安全生产。

[关键词]液压支架 ； 倒架

中图分类号：TD355.4 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）31-0348-01

液压支架是煤矿综采工作面的重要设备，且数量最多，它能否正常工作，对整个工作面的安全生产和高产高效至关重要。在工作面生产过程中，因地质条件影响和操作不当等原因容易造成液压支架出现倒架，倒架事故发生后如果不及时调整，往往会发生大面积倒架，这就严重影响安全生产。下面从我矿120501面出现的倒架情况分析倒架出现的原因及其预防措施。

一、 工作面概况

刘庄煤矿120501综采工作面总体形态为一单斜构造，煤层走向88°～98°，倾向178°～188°，倾角10°～12°，平均倾角为11°工作面共安设了185台ZZ10000-22/45型支撑掩护式液压支架。当工作面推进到840m时，工作面70#-75#支架出现倒架。

二、倒架的原因分析

1. 工作面倾角

工作面倾角对倒架的影响主要表现在两个方面，一是存在下滑分力，二是支架重心偏离支架底座中心使支架稳定性降低。120501工作面平均倾角为11°，该面采用的支架为ZZ10000-22/45型支撑掩护式液压支架，工作面平均采高4.2m，由于倾角影响支架和顶板会出现一个下滑力，该分力的作用结果造成支架存在一定倾倒趋势，倾角越大，下滑趋势越厉害，工作面平均倾角11°，倾角角度较小，对工作面影响不大，故该工作面倾角问题不是造成倒架的主要原因。

2.支架超高

由于工作面所采5煤煤层变厚，为尽可能的回收资源，避免浪费，70#-80#工作支架存在超高现象，局部达到4.45m，支架一旦超高，初撑力达不到，煤壁容易发生片帮，片帮后使空顶面积增大，顶板在压力作用下破碎下沉，容易发生掉顶，又造成支架不接顶，支架处于空载状态，容易倒架。因此，超高是支架倒架的一个主要因素。

3.顶板破碎，局部冒顶

120501工作面70#-80#支架因顶板较破碎，冒落超高，又造成支架不接顶，支架处于空载状态，容易倒架。因此，顶板破碎，局部冒落是支架倒架的另一个主要因素。

4.支架侧护板问题

120501工作面支架侧护板安装位双侧护，投入使用的是下侧护，如果局部范围连续安装投入使用的是上侧护，拉架工又不清楚的情况，可能造成倒架，但这不是120501面倒架的原因。另一原因是侧护液压锁未投入使用，这就存在人为控制不到，不稳定的情况，人员在操作时观察不细，误操作等原因可能引起倒架，这也是支架倒架的另一个主要因素。

5.输送机直

保持输送机直是保证煤壁直、支架上线的关键。井下回采过程中，因种种原因，输送机直线最容易出现问题，而且往往是中间落后。如果输送机中间严重落后，就相当于同时甩机头和机尾，会使输送机从两头往中间挤压收缩，从而导致机头和机尾两头都短，机头机尾段的支架都倒架。出现这种情况后，如果看不准，方法不当，局部性的多过某一段，或者这个班过机头，那个班过机尾，没有正确的统一指挥，倒架事故不但得不到尽快地处理，使情况好转，而且还会使倒架范围扩大，甚至导致整个工作面支架都倒架，但120501工作面一直保持三直两平的管理，工作面运输机直，故运输机是否直线不是120501工作面倒架的原因。

6.工作面伪斜控制

120501工作面机巷超风巷13.5m，目前工作面伪斜管理正常，工作面运输机无上窜下滑等现象，虽然综采工作面伪斜管理是综采技术管理的关键，一旦伪斜调整不当，失控，不但会使工作面输送机上窜下滑，上下出口不畅，难以管理，而且会使工作面支架发生大范围的倒架事故，但这也不是该面倒架的原因。

7. 操作方法不当

支架的正确操作是综采工作面质量标准化的重要保证，操作不当会引起工作面支架的倒架，工作面支架调整不当和支架不接顶等等操作不当都可能引起倒架。

从以上分析可知，120501综采工作面超高、冒顶、支架侧护不能正确使用，支架工不能正确操作支架是影响支架倒架的主要因素，因此调整好工作面的采高、控制冒顶、侧护的正常使用、支架正确操作，是防止支架倒架的最根本途径。

三、预防倒架的措施

（1）对机头第一架采取防倒措施，使之站正不倒，给工作面中间支架提供稳定的支点。

（2）严格控制采高，严禁支架超高实用。

（3）搞好工作面工程质量，保证工作面三直两平。。

（4）加强支架的检修，杜绝漏窜，防止支架自动下降，移架后要升紧，保证支架达到初撑力。

（5）加大职工操作技能的培训。

四、结语

造成工作面倒架的因素很多，根据不同地质条件、设备、管理等方面的原因并在生产中根据实际情况，及时调整支架，杜绝倒架事故的发生，使综采工作面真正安全高效的生产。

参考文献

[1]《煤矿安全规程》.煤炭工业出版社.2006年.

[2]《煤炭支护手册》.邢福康等主编.煤炭工业出版社.1993年.

[3]《矿山机械与设备》.谢锡纯等主编.中国矿业大学出版社.1999年.

[4]《回采工作面支架》.开滦林西矿技术科.煤炭工业出版社.1976年.

[5]《机械设计手册》. 成大先主编.北京.化学工业出版社.2002年.

作者简介：张旬，助理工程师，1988年11月生安徽省寿县，2009年7月毕业于安徽理工大学土木工程（岩土与地下工程专业），毕业后之后在国投新集刘庄煤矿工作，目前主要负责综采工作面技术管理。