煤矿综采放顶煤工作面液压支架防倒架顶板控制技术研究

李 明

（霍州煤电集团安监局五人小组，山西 霍州 031400）

1 工作面概况

5-503 工作面位于矿井五采区，开采5 号煤层，顺槽设计可采长度1 495 m，工作面切巷长度193 m，煤层厚度6.1 m，采高3.0 m，放煤厚度3.1 m，一采一放，采用单轮顺序放煤方式，采放比1∶1.03，共安装113 架液压支架，其中上端端头安装ZFT25000/23/45 端头支架一组（2 架），工作面安装ZFG12000/24/35（10 架）和ZF12000/22/35（101 架）放顶煤液压支架。

2 前后部输送机“上窜下滑”控制技术

工作面煤层倾角为20°～33°，为了防止工作面液压支架、输送机出现整体下滑，生产过程中应根据煤层倾角、刮板机搭接的变化调斜工作面（正巷超前副巷），调斜角度2°～7°。

2.1 输送机“上窜”控制

2.1.1 调斜

输送机“上窜”时，以机尾为调斜中心，机头机尾按1：2的比例调斜。调斜根据工作面实际情况，采用调大斜和调小斜相结合，每2 刀割一次通刀。即每次割煤时割1 次机尾不割机头，然后割一次通刀。

2.1.2 调整工艺

在输送机“上窜”期间，进刀方式调整从机头进刀，从机尾向机头顶溜，从机尾向机头返空刀。

2.2 输送机下滑控制

2.2.1 调斜

输送机“下滑”时，以机头为调斜中心，机头机尾按2∶1的比例调斜。调斜根据工作面实际情况，采用调大斜和调小斜相结合，每2 刀割一次通刀。即每次割煤时割1 次机尾不割机头，然后割一次通刀[1]。

2.2.2 调整工艺

在输送机“下滑”期间，进刀方式调整从机尾进刀，从机头向机尾顶溜，从机头向机尾返空刀。

2.3 注意事项

1）在调整过程中，应保证工作面的工程质量，保持支架不歪、不咬、不挤，移架过程中及时调整支架。

2）生产过程中每班必须按作业规程规定的循环进尺割煤，严禁多拉少拉，跟班队干严格把关。

3）调斜时，严格按队安排的调斜幅度、进刀位置及作业工序施工，由跟班队干负责。

4）保持输送机的平、直，严禁出现局部超前或滞后现象。

3 调整支架技术

3.1 支架倒架、咬架调整

处理支架倒架、咬架（如图1 所示）时，跟班队干应对现场人员操作规范进行监督，班组长安排四名有经验的职工进行操作。操作时，先将单体柱支设到预选支设点受力后，将柱头、柱根使用双股8 号铁丝进行固定，无关人员撤离至5 m 外的安全地点。拉架工须站在支架行人通道内操作支架，采取远程注液操作配合拉架将支架靠正。过渡架调整时，拉架工必须确保站位安全。

图1 回采工作面液压支架倒架、咬架示意图

3.1.1 支架倒架调整

倒架位置顶板破碎严重时，必须提前采取灌浆措施加固顶板。处理倒架时，拉架工先将支架降下200 mm，在倒架一侧的顶梁下方前后各支设一根单体支柱（单体支柱支在底板和顶梁之间），把顶梁调平，利用支架抬底油缸，提起倒架一侧底座，在底座下方垫入板梁、道木等，最后升紧支架。调整支架时，要求自上而下逐架进行调整。

3.1.2 支架咬架调整

当顶梁、掩护梁侧护板能用油缸收回时，可通过手把适当收回侧护板调整支架。当无法收回时，适当降架使互咬支架脱离，用两根单体柱顶住支架侧护板使其收回。

3.2 支架歪斜调整

支架歪斜进行靠架作业时，跟班队干对人员操作规范及顶板情况进行监护，靠架由班组长安排四名有经验的职工进行操作完成。先将单体柱支设到预选支设点受力后，将柱头、柱根使用双股8 号铁丝进行固定，无关人员撤离至5 m 外。拉架工站在支架行人通道内操作支架，采取远程注液操作配合拉架将支架靠正。过渡架调整时，拉架工必须确保站位安全。人员需进入输送机内作业时，必须先停机闭锁输送机电源开关，并检查处理作业地点架间及煤壁活矸。

3.2.1 中间架及机尾过渡架调整

1）当支架出现尾梁下滑、前梁上窜时，需用单体柱靠支架尾梁。首先将单体柱柱根戗在后部输送机合适位置的刮板上，单体柱柱头顶在所靠支架尾梁的铰接孔内，然后用液压枪将单体柱缓慢注液，使单体柱受力。单体柱受力后采用远程注液方法进行注液，具体方法为将液压枪液管插在5 m 外的备用阀组上，然后用双股绑丝将液压枪手把与枪绑在一起（此时液压枪为打开状态），待人员全部撤离到3 m外的安全地点后，由一名拉架工进行拉架作业，同时另一名拉架工操作备用阀组手把对单体柱进行供液，确保支架在前移过程中尾梁及时靠正。

2）当支架出现前梁下滑、尾梁上窜时，需用单体柱靠支架前梁。首先将单体柱柱根戗在前溜合适位置的刮板上，单体柱柱头顶在所靠支架前梁与顶梁的铰接孔内，然后用液压枪将单体柱缓慢注液，使单体柱受力，单体柱受力后采用远程供液方法进行注液，远程供液方法与上述相同。

3）工作面局部支架倾斜严重时，需用单体柱将支架靠正。可将单体柱柱根戗在所靠支架下一架的底座侧面，单体柱柱头顶在所靠支架顶梁侧面，用液压枪将单体柱缓慢注液，使单体柱受力，单体柱受力后采用远程供液方法进行注液，远程供液方法与上述相同。

3.2.2 机头过渡架靠架

1）当支架出现尾梁下滑、前梁上窜时，需用单体柱配合进行支架调整。具体方法为将单体柱柱根戗在端头架底座上，单体柱柱头顶在所靠支架尾梁的铰接孔内，然后用液压枪将单体柱缓慢注液，使单体柱受力，单体柱受力后采用远程供液方法进行注液，远程供液方法与上述相同。

2）当支架出现整体下滑时，需用单体柱配合进行支架调整。具体方法为将单体柱柱根戗在端头架底座上，单体柱柱头顶在所靠支架顶梁侧下方部位，然后用液压枪将单体柱缓慢注液，使单体柱受力，单体柱受力后采用远程供液方法进行注液，远程供液方法与上述相同。

3）当支架出现前梁下滑、尾梁上窜时，需用单体柱配合进行支架调整。具体方法为将单体柱柱根戗在端头架底座上，单体柱柱头顶在所靠支架前梁的铰接孔内，然后用液压枪将单体柱缓慢注液，使单体柱受力，单体柱受力后采用远程供液方法进行注液，远程供液方法与上述相同。

3.3 工作面支架与前部溜槽不垂直调整

1）支架前梁靠副巷方向，尾梁靠正巷方向采用靠架的方法。若输送机上窜时，工作面支架与输送机一般不垂直，因此在拉架期间必须靠架。

2）靠架采用单体支柱配合，即拉架时用2.5 m单体柱在被靠支架上手方向顶住支架底座前部，单体柱另一头顶在前溜十字头连接处，用1.4 m 单体柱在被靠支架下手方向顶住支架底座后部，单体柱另一头顶在后部输送机十字头连接处，同时缓慢收回被靠支架下一架支架的侧护板，然后开始缓慢降架拉架。支架拉移到位后，升紧支架。靠架顺序为从下向上进行。

3）支架前梁靠正巷方向，尾梁靠副巷方向采用靠架的方法：若输送机下滑时，工作面支架与输送机一般不垂直，因此在拉架期间必须靠架。

4）靠架采用单体支柱配合，即拉架时用2.5 m单体柱在被靠支架下手方向顶住支架底座前部，单体柱另一头顶在前溜十字头连接处，用1.4 m 单体柱在被靠支架上手方向顶住支架底座后部，单体柱另一头顶在后部输送机十字头连接处，同时缓慢伸出被靠支架下一架支架的侧护板，然后开始缓慢降架拉架。支架到位后，升紧支架。靠架顺序为从下向上进行。

4 支架防倒技术措施

1）使用支架顶梁侧护板调整顶梁位置，以达到控制要求。

2）割煤时要保证底板平整，拉架前用调底座千斤顶和防倒千斤顶调正后，以下方支架为导轨拉上方支架。

3）采取双人或多人分组拉架，每组拉架由下向上顺序，以下方支架为导轨前移。支架间距超过规定时，先调底座间距，然后再调倾斜度，调整以后再拉支架，防止个别支架下倾造成中部倒架。

5 结语

综采工作面在生产过程中，由于操作人员的不标准操作和非正规循环作业，会出现前刮板输送机“上窜下滑”的情况，在工作面遇到顶板破碎的情况下就会出现支架倾斜或者倒架的现象，直接影响工作面的安全生产，应通过控制前刮板输送机的“上窜下滑”，防止出现支架倾斜和倒架的情况发生。