大倾角工作面歪架、倒架原因分析及解决方案

郭克家

摘要：综放工作面在推进过程中受各种因素影响，存在歪架、倒架的可能。直接影响正常生产，造成连续生产中断、任务完成存在困难，若不引起重视，还可能导致机电设备损坏，职工安全系数降低，本文就针对本煤矿3306工作面的情况，对其曾发生过得歪架、倒架现象进行分析，并针对这些问题提出了相应的解决方法，对类似工作面的推采提供经验参考。

关键词：大倾角工作面;歪架、倒架;难题;导硐

1引言

随煤炭行业的不断发展，煤矿逐步向大采深、大采高、大压力、大倾角、大设备方向迈进。但随着煤炭开采深度增加，大倾角工作面布置的频繁出现，不仅增加了煤炭开采的难度，而且容易导致液压支架出现歪架、倒架现象，直接影响着工作面顶板管理和正规循环.根据本煤矿3306大倾角工作面出现的歪架、倒架现象以及造成的影响，现进行分析总结，针对这些问题采取的相应策略以及取得的效果。

2工作面概况

本工作面开采煤层为3煤，工作面煤层底板标高为-743～-920m，煤层倾角26°～30°，平均28°。采煤方法为综采放顶煤一次采全高走向长壁后退式采煤法。确定采煤高度为2.8m，放煤高度4.4m，即采放比为1：1.57。因采高过大工作面地质构造较多，支架容易出现歪斜、倒架等现象。

3回采过程中出现歪架、倒架的原因

（一）现场客观原因

1.工作面倾角。因为阳城煤矿工作面倾角较大，平均在25°以上，由于重力分解作用，会造成支架存在一定倾倒趋势，而且随着工作面倾角的增大，由下滑分力作用引起支架下滑、倾倒的趋势上升。

2.采高影响。随着支撑高度的增大其重心不断增高，支架发生失稳倒架的可能性也相应増大，而采高越低支架本身防倒的稳定性越大，所以采高超高也是导致支架稳定性较差造成倒架的原因。

3.顶板破碎局部冒顶影响。支架超高使用无法接触顶板，初撑力达不到规定要求，也是造成支架失稳、错茬倾倒的主要原因之一。

（二）主观原因

1.思想认识上的不足。超前意识不强，认识不到位，没有提前了解到工作面回采前方煤层及顶板赋存的情况，没能及时采取有效措施造成现场条件进一步恶化。

2.现场监督管理力度不够。工作面进入顶板破碎段时，支架初撑力、采高以及支架状态超过规定要求时，现场没有引起足够重视，管理力度不到位也是造成条件恶化的原因之一。

3.现场执行不到位，当工作面出现支架倾倒状态时，现场未严格按照措施要求施工导致恶性循环，有可能导致倒架越来越多，越来越严重。

4.职工操作技能差。部分职工业务技能过低，缺乏应对复杂条件时的操作技能和经验，对异常情况不能及时反馈和主动采取或落实有效措施，也是造成倒架的一个充要原因。

4回采过程中歪架、倒架的解决方法

4.1降速提质动态调整法

在工作面正常推进的基础上，，加大对工程质量的管控力度，考核好工作面采高、角度以及支架初撑力，根据工作面的实际情况拉移超前或跟机移架，以減小支架角度和错茬保证初撑力为原则，工作面顶板破碎处及时上网，拉架前可以配合一刀一上工字钢，增加顶板的稳定性逐步降低角度减小错茬。

4.2机械强制干预修正法

在支架状态无法推进中动态调整而影响正常生产的情况下，主要采取外部机械强制干预法来解决，即采取特殊措施进行扶架，例如利用支架装设千斤顶和单体液压支柱强制扶架。扶架原则为在支架间隙较大、顶板完好处的支架处开始扶架，由上向下进行。

具体步骤为：把要扶的支架底座下面和前面的浮煤浮矸清净，煤壁侧打好临时支护;在支架架间相邻下一支架的侧护板处适当位置另打设单体液压支柱;根据现场情况确定是否使用扶架千斤顶。使用单体扶架时要给单体带上注液枪，用铁丝系好手把处于供液状态，准备远距离供液;降要拉的支架;同时伸出侧护板、拉紧斜拉干斤顶;推出上下相邻2架的推移千斤顶，拉本架的同时单体液压支柱供液，边拉边调架扶架。

4.3剥帮导硐彻底挪移法

如果支架状态急剧恶化无法大面积调整支架状态时，应由矿根据现场实际情况做出对比方案，采取停采剥帮或者打导硐的方式将支架顺利移过顶板破碎带。

5预防歪架、倒架的方法

5.1科学做好评估时预防出现歪架、倒架最有效的方式。当工作面角度较大时要始终保持机头过渡架的稳定，杜绝冒顶事故，保证支架接触实顶和实底，升实支架初撑力。

5.2严格控制工作面采高，严禁支架超高使用;漏顶造成支架上方塌空时，要沿顶板完好处上工字钢或者人工造假顶升紧支架，减小支架错茬提高支架初撑力。

5.3密切关注输送机的上窜下滑和支架的歪倒下滑。发现苗头要高度重视，及时采取合适方法调整，切不可贻误时机。

5.4在综来工作面设备选型或改造方面，要紧密结合地质条件。如使用大倾角工作面的综采支架，除了保证有足够的工作阻力、机械强度等性能指标之外，其辅助装置应包括齐全可靠的防滑防倒装置等等。

6结语

针对本煤矿生产中3306大倾角工作面易歪架、倒架的问题，本文分析了问题原因，并提出了相应的工艺改进和预防以及控制和处理措施，经过以上措施的实施，不仅确保了支架状态，而且也有效确保了生产安全，取得了良好的效果，值得在类似情况的大倾角工作面中推广使用。