论综采工作面液压支架下滑倒架的原因及预防措施

王鑫

摘 要：本文主要阐述对液压支架下滑倒架的原因，并提出了预防措。

关键词：综采工作面；液压支架下滑、倒架；原因；预防措施

引言

煤矿井下采煤的主要场所是采煤工作面，液压支架作为煤矿综采工作面的重要支护设备，具有推移输送机、支撑顶板、防止煤壁垮落、超前支护、自身前移、防止相邻支架之间矸石冒落，以及防止支架下滑等功能。在煤矿安全生产中，引起液压支架下滑、倒架的因素很多，歸纳起来，主要有以下几个方面：

1 液压支架下滑倒架的原因分析

（1）综采工作面煤层倾角大于15°时，支架自身稳定性大大降低，工作面液压支架重心偏离底座中心，产生下滑的倾向力，使支架失去稳定性，导致液压支架下滑倾倒。对采煤面上下两头的支架要采取防倒措施，防止下头支架倾倒而带动其它支架连续倾倒。

（2）当煤层倾角大于12°时，工作面刮板输送机控制不当，刮板输送机在自重力的作用下下滑，扭动支架，支架前桥及顶梁向下倾斜，尾梁上甩，导致液压支架下滑倾倒。

（3）综采工作面机头、机尾支架超高，当支架的最大支撑高度小于顶板高度时，在倾角增大的煤层中，支架重力的作用线超出支架底座宽度边缘，再加上支架重心上移，稳定性变差，导致支架倾倒。

（4）由于采煤司机在割煤操作工程中，割煤方法不当，滚筒的切割高度超过了液压支架的支撑高度，出现支架上部空虚，当工作面老顶来压时就出现倒架现象。

（5）采煤机在割煤过程中，遇到较软岩性底板、或者采煤面下部有巷道时，支架底座不能平整地站立在底板上，支架晃动，支架在上部岩层压力的作用下，支架底座没有了稳定性，从而使整个支架倾倒。

（6）当采煤面出现向斜或背斜构造，溜头和溜尾的高差过大，或者在采煤面中出现两头高，中间低的现象，大倾角工作面的液压支架，在移架、降架、升架工程中，支架失去重心，倒向采面下头一方。锅底形构造，两边的支架会倒向中间。

（7）采煤工作面出现矸包、老空区、顶板破碎时、过构造带，支架上方接顶不实，造成支架受力不均匀，使支架歪倒。

（8）采煤面生产过程中，溜头、溜尾出现超前或滞后，采煤面没有做到三直一平，在推移溜子的过程中，方法不当，使局部的液压支架下滑倾倒。

（9）工作面回采过程中，由于管理人员素质低，疏于对采面直线性的管理，造成采面上下两头超前，中间滞后，溜子弯曲，液压支架失去稳定性而倒架。

（10）综采工作面伪斜调整不当，当工作面煤层倾角较大时，工作面溜子从机尾开始下滑，下滑超过半米左右时，溜尾处的支架就有可能出现倒架。

（11）调整工作面的伪倾斜时，工作面带斜茬的部分，支架来回支撑顶板，破坏顶板的完整性，造成顶板破碎，溜子和支架来回活动、出现支架“肩并肩”的倾斜现象。

（12）液压支架受冒落矸石的冲击作用，支架在采面上产生位移，使支架倾斜，甚至歪倒。

（13）在移架过程中经常发生倒架事故，因此必须经常观察支架的支撑状态；调整支架时注意支架的方向和角度，防止支架沿重力线偏移，而造成支架倾斜歪倒。

2 防止液压支架下滑、倾倒的措施

通过对液压支架下滑、倾倒的原因分析，对于倾斜煤层的综采工作面影响支架倒架的主要因素是：工作面伪倾斜、刮板输送机的直线性、复杂地质条件等，超高和操作是影响支架倒架的次要因素，除了对复杂地质条件采取技术措施，要求工人正规操作，保持采煤工作面的“三直一平”，还应采取以下措施：

（1）认真研究地质因素，当采面倾角较大或者遇到工作面溜头、溜尾高差较大时，要尽量采取措施，减小坡度，工作面采取伪斜开采。对机头第一架支架进行二次注液，加强初撑力，在支架下端头加斜撑防倒措施，使之支撑稳定，给工作面中间支架提供稳定的支点。

（2）及时调整支撑状态不符合要求的液压支架，推移液压支架时，要始终从溜头第一架支架开始，从下向上顺序移架，在移架过程中要注意调整支架的角度，并及时升架。

（3）对工作面溜头、溜尾的支架，要加强维护和保养，发现液压管路、操作阀漏液及时更换，防止因液压管路损坏导致支架初撑力不足，落架、倒架。

（4）严格按照煤矿安全技术操作规程作业，确保采煤工作面煤壁直、溜子直、支架直、顶板平，保持支架有效承载。因工作面采高超高造成的倒架，需采用降低采高的方法进行调整，严格控制采面高度，严禁支架超高使用。当采面冒顶时，要填实支架上方的空间，然后升紧支架。

（5）当煤层较软时，可在液压支架下方垫一层板梁，使支架牢固平稳。工作面过老巷时，要提前采取措施，将下部老巷充填料石或用工字钢支护。

（6）采煤面顶板出现裂隙或破碎时，可在液压支架上方垫上板梁、條笆或工字钢，板梁要平行于工作面使用，同时搭接在三个支架上，使支架形成一体，增加支架的稳定性。

（7）采煤机司机与支架工操作工要互相配合，掌握好采煤机的操作要领，控制好采高；顶板破碎时支架操作工及时跟机移架，防止顶板冒落。液压支架移架后，要及时调正升紧，防止支架下滑。

（8）采煤面正规循环作业，确保工作面“三直一平”，发现采面弯曲不直，及时“带斜刀”，将采面找直。

（9）采煤机司机要保证机组切割顶底板的平整度，支架工要保持支架和刮板机成一条直线。

（10）技术人员要经常深入到采煤工作面，掌握采面倾斜角度和工程质量，控制好溜子的上窜下滑，防止溜子下滑带倒液压支架。

（11）跟班班长要密切关注运输机的上窜下滑，发现下滑，要及时采用“带斜刀”的方法进行调整，切不可粗心大意。支架工在推移支架过程中要及时调整支架角度，使支架垂直刮板机。

（12）在特殊情况下，采取交错移架，防止拉移支架产生的下滑，并使支架保持合适的迎山角。

（13）支架侧护板具有防漏矸及调架作用，拉移支架后可利用本身的活动侧护板进行调架，使支架不容易倾斜；或者收回本架活动侧护板，用下临架的活动侧护板伸出，进行调整支架。

3 倒架事故的处理

当出现倒架事故时，操作者要学会镇静，根据倒架的程度、部位、现场条件，选择合适的处理方法，切忌忙中出错，以免对人身造成伤害。

（1）用单体支柱扶架。当支架稍有倾斜时，可以用单体支柱在倾斜支架的下方支设一根斜撑柱子，并在单体支柱手把上系一根钢丝绳，以防落架时柱子弹出。落架时，液压支架在斜撑柱子的作用下自动将支架摆正。

1）工器具准备。单体支柱若干根，注液枪、卸压板手，8#铁丝，铁锹，φ10mm高压枪管等。

2）处理前的准备工作。假设是10#-15#支架倒架，处理前要观察10#-15#支架以及上下支架（即8#-9#，16#—20#）的顶板完好状况。要将上下相邻支架进行二次注液，加强支架初撑力，避免造成新的倒架。

（2）用千斤顶扶架。如果支架倾倒严重，可用两个或多个千斤顶扶架。在支架上方用千斤顶拉支架的上部，在支架下方用千斤顶拉底座，也可以在一边采用斜拉的方法扶正支架。操作前要用铁丝将千斤顶的一头捆绑牢固，另一头垫上木板，然后慢慢用力给千斤顶缓缓送压，防止用力过猛，千斤顶打滑造成伤害。

（3）使用绞车拉正支架。当支架歪倒数量较多时，可用工作面回风巷里的绞车牵拉液压支架，进行一一扶正。

（4）当煤层倾角较大时，支架一般要增设防滑防倒装置。如果支架有倾倒迹象，要及时使用防倒装置进行提前扶正，避免支架倾倒。

参考文献：

[1]舒斯洁，吴义顺.矿山机械[M].中国矿业大学出版社，2009.

[2]徐永圻.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版社，2015