综采工作面液压支架倒架的原因及对策(正式)
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综采工作面液压支架倒架的原因及对策(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号:KG-AO-4442-16 综采工作面液压支架倒架的原因及
对策(正式)
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摘要:液压支架是煤矿综采工作面的支护设备,具有支撑顶板、推移输送机、自身推进、防止煤壁垮落、超前支护、防止相邻支架之间漏落矸石,以及防止支架下滑等功能。本文介绍了综采工作面液压支架的倒架现象以及相应的对策。结合我矿综炮区7216工作面的情况,可以更好的认识到液压支架倒架现象的危害,做好预防工作。
关键词:液压支架;综采;倒架
采煤工作面是直接开采地下煤层的场所。液压支架沿整个工作面装设,排列成一条可以垂直于L方向推进的“钢铁长廊”。在“钢铁长廊”下铺设有刮板输送机,采煤机在输送机上沿L方向往复运动,装有截
齿的滚筒同时作旋转运动,将煤壁上的煤连续地切割下来,然后经刮板输送机、转载机和带式输送机运出工作面。
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,液压支架容易出现自动降架、死架、倒架等故障现象。除支架倒架外,其余故障是局部性的,处理起来也比较容易,对生产影响较小。但倒架事故一旦发生,往往就不是几架,而是十几架,甚至几十架,处理起来难度大,时间长,严重制约安全生产。如何使用并管好综采工作面的液压支架,使之不发生倒架事故,就显得非常重要。因此,有必要对综采工作面液压支架倒架事故的原因进行分析,并提出相应的对策。
1.倒架的原因分析
对综采工作面液压支架的倒架原因分析,概括起来有以下几方面:
1.1 工作面倾角
对于近水平综采工作面,工作面倾角对支架倒架的影响很小,只有当倾角大于15°以上时才予以考虑。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。以ZY6800-17/36型支架为例,其底座宽度为1430~1600 mm,如果正常采高为2.6m左右,支架顶梁重心高度为2.5m左右,当煤层倾角为15°时,支架顶梁重心偏移支架底座中心700mm左右。但考虑到支架顶梁与底座有连杆相连,加之整个支架重心要低得多,即使在工作面倾角等于15°时,支架的稳定性仍然没有问题。因此,对于倾角小于10°的工作面,工作面倾角对支架倒架的影响很小,故不用考虑。
1.2 支架超高
当实际采高大于支架的最大设计高度时,即为支架超高。很多人认为,支架一旦超高,支架不接顶,支架处于空载状态,容易倒架。这种观点,看似有理,
实则不然。这是因为:其一,工作面支架超高一般是局部性的,临近不超高的支架对超高支架起到了限制和稳定作用,在工作面倾角小于15°时,没有人为外力迫使其倒架,其支架自身的稳定性足以克服倒架的发生;其二,支架超高后,顶板压力作用到煤壁,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,此时支架也因顶板下沉而承载。因此,在煤层倾角小于l5°时超高是片帮掉顶的重要原因,而不是支架倒架的主要因素。
1.3 支架侧护板安装方向
支架侧护板具有防漏矸及调架作用,出厂时活动侧护板一般安装在支架右侧。有人认为,如果是回采右工作面,活动侧护板刚好在支架下方,拉移支架后可利用本身的活动侧护板进行调架,使支架不容易倒架。如果是回采左工作面,活动侧护板刚好在支架上方,拉移支架后不但不能利用本身的活动侧护板进行调架,而且还容易使支架倒架。其实,这种说法是不正确的。首先,回采左工作面,虽然不能利用本身的
活动侧护板进行调架,但可以收本架活动侧护板,用下临架的活动侧护板伸出进行调架。其次,回采实践证明,回采左工作面并没有经常发生倒架现象,回采右工作面也没有避免倒架的发生。第三,利用活动侧护板进行调架,其作用是有限的,因为支架的活动侧护板的有效行程一般为l50~200mm,大多为170mm,支架正常时的架间间隙为50~90mm,所以只有在支架轻微倒斜的情况下对支架进行微调。第四,即使回采倾斜角度大于15°的工作面,只要机头第一架站直不倒,工作面输送机平直,活动侧护板就不会使中间支架发生倒架。因此,活动侧护板的安装方向根本不是支架倒架的原因。 1.4 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,但操作不当是否会引起工作面支架的倒架呢? 显然不能一概而论。当工作面倾角小于15°时,支架自身稳定性好,操作不当可能会引起个别支架倒架是局部性的,并且很快会得到纠正。当工作面倾角大于15°时,支架自身稳定性大大降低,操作不当就可能
会引起严重的倒架事故。特别是第一组支架要采取防倒措施,否则第一架一倒,再加上操作不当,后面的支架跟着倒,发生连锁反应,就可能演变为严重的倒架事故了。
1.5 工作面伪斜管理失控
综采工作面伪斜管理是综采技术管理的关键,工作面伪斜调整不当,一旦失控,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,顶板管理失控,片帮、掉顶频繁,严重影响工作面的安全生产。现场经验丰富的人都有这样的体会,而现场经验不足的人,认为伪斜管理与工作面支架倒架没有什么直接的联系,伪斜管理失控不是工作面支架倒架的主要原因。下面我们从工作面设备的结构、工作面推进过程中支架与输送机相互作用原理人手,深人分析工作面角度伪斜对支架的影响,从而得出正确的结论。
(1) 工作面设备的连接结构。我们都知道,支架的推移千斤顶绞接于支架的底座上,推移千斤顶又与