大傾角液壓支架防倒防滑技術(shù)研究

【摘要】在針對大傾角工作面中，液壓支架的防倒防滑問題是工作面能否順利實現(xiàn)開采的關(guān)鍵。本文分析了大傾角工作面液壓支架下滑倒架的原因，并對支架的防倒防滑技術(shù)進行了研究，提出了大傾角液壓支架防倒防滑的相應(yīng)措施，給予相關(guān)的大傾角采面支架防倒滑提供一定參考。

【關(guān)鍵詞】大傾角；液壓支架；防倒滑

1、引言

隨著我國資源的日益枯竭，煤層開采的賦存條件趨于復(fù)雜，各種不利于煤層開采的不利因素逐步增多。目前，大傾角煤層開采作為特殊煤層開采的方式之一，面臨著隨著煤層傾角的增大，液壓支架高度的增高，液壓支架的傾倒傾向加大，沿工作面傾角方向下滑的傾向加大。增加因綜采面液壓支架倒滑產(chǎn)生生產(chǎn)事故的概率。因此，對于大傾角采煤工作面來說，考慮液壓支架的防倒防滑滑問題就顯得尤為重要，著手液壓支架的防倒防滑技術(shù)研究是保障煤礦安全的重要課題。

2、液壓支架防倒防滑技術(shù)研究

杜絕液壓支架下滑的問題，則必須使工作中的支架支撐位于在頂?shù)装逯g。通常產(chǎn)生支架倒架的情況多是由于頂板非正常形態(tài)導(dǎo)致。上方頂板冒空，局部頂板完整性差，再或者存在向下移動空間，在當(dāng)垮落產(chǎn)生時，這個倒向力的顯現(xiàn)使支架傾倒。因此，支架防倒防滑技術(shù)問題的產(chǎn)生，基本上是當(dāng)支架脫開頂板時出現(xiàn)的。針對上述分析，在大傾角工面支架上可靠的防倒、防滑裝置，實現(xiàn)支架動、靜態(tài)防倒防滑。如圖1所示：（1）在頂梁和掩護梁兩側(cè)面千斤頂3和導(dǎo)向桿，每兩個千斤頂為一組，設(shè)計在同一軸線套筒2內(nèi)，分別控制兩側(cè)護板1。（2）側(cè)護板導(dǎo)向桿，每兩個為一組，設(shè)計在同一軸線套筒內(nèi)，內(nèi)置彈簧，分別連接兩側(cè)護板。（3）兩個千斤頂5、導(dǎo)向桿6和一個防滑梁4構(gòu)成了防滑底調(diào)裝置，置于支架底座內(nèi)。支架底座的結(jié)構(gòu)及尺寸決定防滑梁的形狀和尺寸構(gòu)，設(shè)計在支架底座側(cè)面，形狀成梯形。由防滑梁將兩個千斤頂和導(dǎo)向桿連成一體。

2.1支架防倒技術(shù)研究

通常情況下，當(dāng)支架的重心鉛直線在支架底座內(nèi)，支架是不會傾倒；如果鉛直線在底座外部，支架就會傾倒。液壓支架的傾倒角為一敏感的影響因素，工作面的傾角大小直接決定了支架工作的穩(wěn)定性，在設(shè)計工作面布置防支架倒滑措施中，支架極限傾倒角為重要的考量指標(biāo)。一般而言支架極限傾倒角可設(shè)定為24.2°，液壓支架傾倒會產(chǎn)生于傾角大于20°的綜采面。當(dāng)工作面傾角在25°左右時，可以采用偽斜方式布置工作面。所以，工作面實際傾角等于或大于傾倒角時，則支架就需要加防倒裝置，其主要措施包括：（1）布置液壓支架時，確保支架間的緊密度，減小頂梁間間隙，使它沒有傾倒的空間；支架側(cè)護板千斤頂、側(cè)推彈簧使支架頂梁相互靠緊，止倒架。（2）增設(shè)調(diào)架千斤頂，當(dāng)支架出現(xiàn)傾倒傾向時，以支撐頂板的相鄰支架作支點，及時采用千斤頂調(diào)整該支架位置。

2.2支架防滑技術(shù)研究

支架下滑力與支架摩擦力相互作用的結(jié)果決定了支架行進方向，當(dāng)摩擦力難以克服支架的下滑力時，則支架下滑就難以避免，如果摩擦阻力能夠抵擋支架下滑力，則支架的正常形態(tài)能夠得到保證。而支架的下滑力大小均和工作面傾角有關(guān)，一般而言，18.6°被認為是支架下滑的極限角。實際生產(chǎn)中，當(dāng)傾角過大時就要采取相應(yīng)的防滑措施。具體措施主要有：（1）偽斜工作面是有效減小工作面傾角的布置方式，應(yīng)適時積極采用，減小工作面傾角。（2）采用全程導(dǎo)向，要嚴格控制推移桿和底座間隙，控制輸送機下滑。（3）控制輸送機的位置。輸送機位置變化必然影響支架的形態(tài)，支架推移桿連接于刮板輸送機，輸送機和支架連接的耳子控制支架位置。因此，輸送機下滑必然帶動支架下滑、同樣輸送機上竄也帶動支架上竄。使用中，輸送機的位置調(diào)整可應(yīng)先推機頭，可以使輸送機上竄，先推機尾可以使輸送機下滑。（4）加裝防滑千斤頂，以有初撐力的支架為支點，可以控制支架的形態(tài)和改善移動方向。（5）設(shè)置防輸送機下滑裝置，避免因輸送機下滑影響到支架形態(tài)的穩(wěn)定性。通過控制防滑千斤頂動作，推移輸送機。

3、大傾角液壓支架防滑防倒措施

（1）防止支架下滑采用偽斜工作面布置，下端超前的偽斜采面更加有效防止支架下滑，是液壓支架防倒滑優(yōu)先采用的布置方式。及時調(diào)架作為采高增大的偽斜工作面重要的技術(shù)措施，可有效調(diào)整架間距離不均，防止因采高過大導(dǎo)致支架歪斜概率。（2）安裝活動側(cè)護板帶有活動側(cè)護板的掩護型支架頂梁和掩護梁上的活動側(cè)護板可以起到導(dǎo)向、調(diào)架、防倒、防滑的作用。當(dāng)傾角較大時，需要加大活動側(cè)護板的液壓推力，并采取兩側(cè)可活動的結(jié)構(gòu)。（3）安裝導(dǎo)向桿、導(dǎo)向腿、導(dǎo)向軌等機械導(dǎo)向裝置。支架的底座安裝導(dǎo)向桿，用于導(dǎo)向，在移架時控制方向。同時，架間調(diào)整利用調(diào)架千斤頂，設(shè)置在相鄰支架，在移架過程中對支架行進調(diào)整。導(dǎo)向腿裝與輸送機或推移梁相連，安置在相鄰支架的底座，可保持支架間距和控制其移動時方向，并兼具相當(dāng)?shù)姆阑匦?，被用來控制整體移動的支架。導(dǎo)向軌和裝在支架上的調(diào)架千斤頂一起，起到導(dǎo)向防滑和調(diào)架的作用，安裝在底座間。但要注意的是，在煤層傾角較大時，這幾種裝置不能完全消除走偏現(xiàn)象，其運行的效果取決于導(dǎo)向裝置的配合間隙，常需配合液壓調(diào)架裝置使用，才能獲得較好的效果。（4）安裝防倒防滑千斤頂：為了阻止支架的滑倒，可采用防倒或防滑千斤頂?shù)姆绞?，這類千斤頂均安置在液壓支架上、能夠在移架時提供推力，以防止支架下滑，傾倒，并進行架間調(diào)整。另外，可活動側(cè)護板也可用于架間防矸和調(diào)架作用，而此類側(cè)護板均安裝在掩護支架上。

4、支架防倒防滑措施

綜上所述，對于煤層傾角較大，垂直層面的分力減小，平行層面的分力增大，所以，支架工作過程中，易發(fā)生傾倒和下滑。采取措施：（1）支架分組聯(lián)合 四架一組分組聯(lián)合是有效的支架組合，在增加支架穩(wěn)定性的同時能夠維持支架原有的靈活性，能夠有效控制支架的傾倒和下滑。（2）采用仰斜布置 采面下部超前，安裝支架時，保證支架形態(tài)垂直于采面排列；仰斜推進是確保支架合理形態(tài)的推進方式，其仰角保持2～5°為宜，在特殊情況下，采面和支架仰角可適當(dāng)增大到8～10°，當(dāng)然傾角過大不利于工作面的正常推進，嚴重時甚至產(chǎn)生煤壁片幫，架內(nèi)竄矸等嚴重問題。（3）為了便于調(diào)架，合理的組間間隙 在安裝支架時，組與組之間要留有合理間隙給支架調(diào)整提供空間。移架過程可以進行架間間隙的調(diào)整，調(diào)架千斤頂可在必要時調(diào)架。（4）及時調(diào)整移架的方向 確保支架移動方向的正確性，如果支架的仰角大于或小于規(guī)定范圍，不利于支架的正確狀態(tài)維持，結(jié)果將使得支架產(chǎn)生上升、下滑。

5、結(jié)語

對于大傾角煤層的工作面，因煤層傾角過大給生產(chǎn)帶來的諸如支架倒滑不利后果。特別是當(dāng)傾角大于35°時，支架極易下滑、傾倒，嚴重影響其穩(wěn)定性，同時向下滾落的煤矸會沖擊支架的尾部，破壞支架的穩(wěn)定形態(tài)。因此，除上述提出的相關(guān)技術(shù)措施外，積極的開展相關(guān)支架防倒滑技術(shù)研究，必將有利于煤礦安全、高效發(fā)展。

參考文獻

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[2]魏永啟，徐志強.大傾角綜放工作面支架防倒防滑技術(shù)分析[J].煤礦支護，2014，01：50-51.

作者簡介

鄧盼盼（1985—），男，陜西富平人，大學(xué)本科學(xué)歷，供職于淮南礦業(yè)集團新莊孜礦采煤五隊，助理工程師，主要從事綜采機電管理工作。