悬移支架工作面在采斜期间倒架原因分析及其预防

悬移支架工作面在采斜期间倒架原因分析及其预防————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：悬移支架工作面在采斜期间倒架原因分析及其预防-工程论文悬移支架工作面在采斜期间倒架原因分析及其预防汤桂刚TANGGui-gang；于长里YUChang-li（中国平煤神马集团高庄矿，平顶山467000）（GaozhuangMineofChinaPingmeiShenmaGroup，Pingdingshan467000，China）摘要：通过对中国平煤神马集团平煤股份朝川矿二井戊8－14180工作面悬移支架发生倒架事故的原因进行分析，总结出容易造成支架倾倒的人为、设备、地质等方面的不稳定因素，提出预防悬移支架倒架的措施。

Abstract:ThroughanalyzingthereasonsofthecollapsingframeaccidentsofC haochuan2rdMineE8－14180workingfaceinChinaPingmeiShenmaGroupPingmeiCompany,thisp apersumsuptheunstablefactorsofman-made,equipment,geologicalandot heraspectswhichareeasytocauseframecollapsing,andputsforwardtheprev entivemeasuresofsuspensionmovablesupportcollapsing.关键词：悬移支架；倒架；预防措施Keywords:suspensionmovablesupport；collapsingframe；preventivemeasures中图分类号：TD355文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）28-0110-03 0引言整体顶梁悬移支架，全称ZH整体顶梁组合悬移液压支架，是一种介于单体液压支柱和自移式液压支架之间的过渡支架，也有别于传统的滑移顶梁支架。

与单体液压支柱相比，悬移支架实现了移架的机械化，减少了支护工作量、减轻了支护工人的体力劳动强度；与自移液压支架相比，其价格低廉，用其装备一个工作面的投资仅为综采面的1/20。

[1]这种支架还可适用于厚度变化大、地质条件较为复杂的煤层中，开采效益比较明显，但此种支架在应用时曾发生过倒架事故，存在着一定的安全隐患，因此必须加强预防措施。

1悬移支架的结构特点和技术特征平煤股份朝川矿二井均采用长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。

选择使用ZH1600/16/24ZL型顶梁组合悬移液压支架支护顶板，行走步距为0.7~0.8m，最大控顶距3.3m，最小控顶距2.6m。

超前及两巷使用DZ25型单体液压支柱、HDJA1000型铰接顶梁支护顶板。

顶梁和托梁机构是互为支撑的状态。

移架时，首先应将双向液压支柱卸载同时提起，这时顶梁会落在托梁上，接下来向推进缸注液，活塞杆伸出，以后托梁为支点顶梁前移，然后落下支柱，支撑顶板，完成移架；整个工作面移架完成后，所有支柱处于支撑状态，托梁无载荷地吊挂在顶梁上。

这时，向托梁的供液系统供液，推进缸的活塞杆全部收回，托梁前移，即可完成一个动作循环。

若支架顶梁和顶板紧贴就会产生初撑力支撑顶板。

随着顶板的不断下沉，支架所承受的压力也在不断变化，先是初撑力，后变成工作阻力，直到工作阻力达到某个临界点时，安全阀就会自行启动将压力释放出来，帮助活塞腔的压力值恢复正常。

其主要技术参数见表1、支架结构见图1。

从支架结构上分析，此架型为梁柱式支撑结构，顶梁为刚性结构，虽然构造简单，操作方便，但是采用该架型的效果并不理想[1]，一旦顶板不平整，很容易造成支架受力不均的情况。

由于顶梁和支柱之间为球面铰接，所以一旦支柱受到的横向、纵向或者垂直荷载不均衡时，它就会很容易出现扭转、歪斜等意外情况，进而导致整个支架的歪斜。

再加上由于整个工作面的支架都是相连的，一旦某个支架出现歪斜现象，很可能会连带周围的支架也出现歪斜现象，此时若情况比较轻微还好，可能只是几个支架出现歪斜，但如果情况比较严重，导致各个支架之间出现连锁反应的话，后果将不堪设想，很可能导致整个工作面的支架都倒塌了，而且在现实中笔者发现支架出现歪斜的情况通常都是后者比较严重的情况，不仅造成了巨大的经济损失，甚至会威胁到人员的生命安全。

[2]2倒架事故概述与原因分析2.1事故经过2014年8月15日21时四点班发生倒架事故，当时采二队副队长带领工人入井，大约下午四点相关人员到达工作面，然后副队长检查了各项情况后，对各项工作进行了安排，因8月15日八点班未前移支架托梁，所以先对支架整体托梁进行前移，在托梁前移过程中机头支架突然整体向采空区方向倾伏，从机头第16架开始至第27架为全部倾伏，28～35架为半倾伏状态，其它支架完好。

事后迅速启动抢险救援方案，制定相应措施控制顶板及恢复支架支护，2014年8月16日恢复生产，此次事故造成3人死亡4人受伤。

2.2事故工作面概述中国平煤神马集团平煤股份朝川矿二井戊8－14180工作面呈“L”型布置，需要工作面进行90°旋转回采，旋转开采工艺难度大，悬移支架易出现挤架、咬架现象。

作业循环：打眼、装药、爆破→铺网→伸开翻转梁临时支护→攉煤→移架→放煤→移溜→整体移托梁。

2.3倒架原因分析①采空区空顶，悬移支架不接顶，造成后空倒架，悬移支架下未打戗柱，采面采斜子支架不直。

②移架后未及时伸出前探梁，导致煤壁处顶煤冒落，进而影响了架前空顶的受力。

③在日常的操作中可能已经对顶板造成了损坏，但是并未察觉到。

④由于工作面底板泥岩较厚，在进行升柱操作时导致初撑力不足，进而影响顶梁的性能，造成支架的歪斜等。

⑤在进行特殊角度开采时，比如仰斜开采，俯斜开采等，支柱未严格的依照相关的规范标准进行操作，导致支架前后方向受力不均。

⑥人为因素的影响，比如相关人员的支护不达标等，会对最终的支架性能产生很大的影响。

⑦顶板产生大块横向破碎岩块，岩块受力横向错动时，极易将支架带倒。

⑧移整体托梁时，托梁千斤顶对支架存在向落山侧方向的推力，导致支架移动。

⑨工作面初次放顶未完，附近可能存在小断层构造，断层附近顶板不平而引起的支架倾倒、卸载以及失稳现象。

[3]3倒架预防措施3.1加强管理、严格按照操作规程作业具体要求如下：定期检查柱体情况，观察其是否存在意外情况，一旦发现意外情况应及时采取有效措施进行修正；初撑力应符合相关规范标准，支架严实接顶，并且要求采空区矸石满足一定的高度需求；定期检查高压胶管铺设情况、泵站压力等，一旦出现意外情况及时修正；严格管理和维护支架，同时检查其支撑起来，若发现支撑力不够应有针对性地采取补液措施；为防钻底，支柱要穿柱鞋，支在底板稳定岩石上。

3.2支柱支设要有一定的角度当工作仰斜开采时，为防止工作面支架沿向后倾倒，应使前柱向采空区侧有一定的偏斜，后柱向煤壁有一定的迎山角，必要时可在支架后部支设戗柱，以加强支架的防倒性。

当俯斜开采时则相反，并及时伸出前探梁抵住煤帮。

当工作面横向倾斜时,支柱支设也应有一定的迎山角。

3.3在工作面初采初放、老顶来压、工作面过断层等地质构造时，也极易发生倒架，此时要加强管理，及时采取必要措施和监测手段。

3.4采取的安全技术措施①根据采面条件确定采斜子，每组采5个斜子（由小到大），采面机头进0.6m 为一个大循环。

采斜子期间，严格按采斜子大小规定进行回采。

②采面机尾区域在采斜子回采过程中严格根据风巷标高进行回采，采斜子期间支架尽量与风巷顶板标高一致，支架顶梁不得超过风巷顶板标高200mm。

③采斜子前，重新对采面支架配件、管路进行全面检查，发现有管路漏液，支架配件损坏的要及时更换。

④采斜子期间，打眼时各生产班要安排一名班长督促、检查当班机炮组的打眼的角度、深度、装药及封炮泥长度的质量，确保质量符合《规程》规定。

⑤采斜子期间，爆破前通采面每架悬移支架的四根立柱要全部重新补压，确保爆破期间，立柱被崩跑，造成刮板输送机事故。

⑥采面移架时，按顺序移架（方向一致）严禁乱移架，造成采面支架出现挤架、咬架现象；移一架成一架（四棵立柱升紧有力），严禁多移，造成采面顶板大面积空顶，造成架下高度低。

⑦采斜子移架验收员必须严格按照采斜子大小进行拉线移架，严禁少拉线或出现刮板输送机两头超前，中间落后现象，确保刮板输送机平直性和悬移支架立柱的直线性。

⑧采面在采斜子（调向）过程中，若出现挤架、咬架现象，采取下架措施，下架时严格按《下架安全措施》施工，下架后，及时对顶板进行支护，支护方式π型钢梁配单体柱，一梁两柱。

采面将出现机尾上架现象，上架时严格按照《上架安全措施》进行施工，严禁违章指挥或违章作业。

⑨由于采面在采斜子的过程中，采面溜子需要逐步延长，在延长段切眼内，铺设一部刮板输送机（双电机40T），提前将所需要的槽子、链子等运送到位，操作时严格按照三大规程的相关规定执行。

⑩采斜子期间，加强对采面刮板输送机管理，特别是延长段刮板输送机机头超前的管理，做到检修到位。

推移刮板输送机时，将刮板输送机过直、过平，且刮板输送机无弯刮板、链子松紧合适。

采斜子推移刮板输送机时，确保刮板输送机的平直性，推移刮板输送机的方向为采面机尾根据采斜子需要依次向机头方向推移刮板输送机，严禁机头、机尾或大面积同时推移刮板输送机。

延长段刮板输送机机头要正对现采面刮板输送机机尾位置，便于出煤。

支架调整，旋转开采时，必然造成支架移架步局不同，造成支架不能始终保持垂直于工作面煤壁，支架之间有三角区，特别是中部支架，顶板破碎，金属网下沉，为防止工作面串矸，在推移过程中及时调整支架，使支架尽量垂直于煤壁，避免支架歪斜和顶板破碎处漏矸现象。

1）旋转时移架要严格按照自上而下或分段自上而下顺序，提前在架与架之间的间隙中夹垫板，使支架在推进过程中自行改变方向，调整间隙，保证架间有足够的间隙，防止支架挤死现象发生。

2）调面旋转过程中，支架若出现歪斜、移不动、挤架等现象，应及时调架，避免范围扩大。

3）支架调整以邻架底座为支点，用外注式单体液压支柱斜撑在待调支架尾部，将待调整支架稍微降下，达到支架调整目的。

4）使用单体支柱调架时，支柱两端头固定可靠，人员在支架内远方操作，以免调多或单体打滑伤人。

5）调整支架的支柱用力方向，用液压力推动支架入移架轨道。

6）挤架处理：工作面在旋转中期，由于机尾部分推进较快，机头部分推进较慢，造成采面中部部分支架相互挤压，特别是前梁段挤压特别严重，以至造成无法降架、移架现象，针对这一情况，采取了及时采一通排调整整个采面支架。

辅助时辅助利用液压调架器调架，支架使用期间由于使用手拉葫芦等工具修复架间隙这种方法的诸多不便，经过生产过程中不断的摸索和探讨，将调整架间隙的工具改进为液压调整架间隙装置，该装置使用支架翻转梁上回收的损坏液压缸通过再改造，再维修，在液压缸底座安设固定卡槽，缸体安装液压管利用液压动力调整支架间隙，如果支架出现架间隙不合格现象，先对需要调整架间隙的支架进行松架，然后利用液压缸固定在相邻支架顶梁下的固定点上，液压管路安装在操作阀上，缓慢搬动手把，将缸体伸至需要调整支架的顶梁处移动支架,进行慢慢调试，调试好后如果其他支架出现相同问题，可以摘取安装在下一架上，可有效的处理并制止了支架咬架现象的发生，确保支架能在正常状态下工作。