1101綜采工作面倒架原因及處理措施
綜采工作面倒架原因及處理措施
1101綜采工作面在回采的過程中出現過歪架、倒架現象，現結合實際，分析造成綜采工作面液壓支架倒架的原因，并總結倒架的基本處理方法和預防措施。
l、工作面概況
1101綜采工作面采用走向長壁式布置，一次采全高，全部垮落法控制頂板，工作面長約 150m，順槽1200m.工作面初采傾角較大 (5 ～15。)，隨著工作面向前推進，煤層傾角逐漸變小。工作面平均采高約 3.5m。工作面主要機電設備及基本參數 ：SGZ—800/800型刮板輸送機 1部;ZY6800-24/50型液壓支架96架，MG500/1130(1180)-AWD型電牽引采煤機 1部。
2、回采中出現的問題
2011年9月，1101工作面推進到20米左右時，采高為4.5 m時由于沒有控制好頂板，巷道上幫發生片幫、局部冒頂，頂板較破碎，隨之帶來巨大壓力，工作面推進到該處時，先是由5架出現下滑趨勢，繼而發生倒架，隨后倒架一直擴展到 1 3架。由于條件差，采取措施不果斷，現場監督管理不力，支架倒架、頂梁錯差、架間超寬的現象更為嚴重現，傾角最大達35。,在 50～54支架范圍內架間最寬達700mm，支架失去對頂板的有效支撐 ，使本來就破碎錯動的頂板條件進一步惡化。同時由于工作面坡度較大，架間、梁端大量流矸，給安全生產帶來嚴重威脅。工作面一度被迫停產，處理倒架，浪費了大量人力物力。
3、工作面支架倒架的原因分析支架力學模 型穩定性分析如圖 1所示，支架在支撐頂板時，對底座下側邊緣的傾倒力矩M為 ：
M= HgGs i n a —BGc o s a/2一BN2/2一H u2N2+BN1/2
式中，Hg為支架重心高度;H為采高;B為支架底座寬度 ;N1為底板對底座的支承力;N2為頂板對頂梁的正壓力;u2為頂梁與頂板間的摩擦因數;G為支架所受重力;a為底板傾角。
4、 現場條件影響
(1) 工作面傾角的影響。1101工作面在倒架段，煤層傾角大約在7°，由于傾角的影響，支架和頂板均會出現一個下滑分力 ( F=Gs i n a)，該分力的作用結果造成支架存在一定傾倒趨勢，而且隨著傾角的增大，由下滑分力作用引起支架下滑、使傾倒的趨勢上升。
( 2 ) 采高影響。根據支架的特定結構分析，隨著支撐高度的增大，其重心不斷增高移動，在工作面傾斜角度不變的情況下由下滑分力引起的翻轉力矩隨之增大，支架發生失穩倒架的可能性也相應增大，而采高越低支架本身防倒的穩定性越大該工作面出現倒架時，采高達到 4.5 m，支架本身的穩定性較差是造成倒架的原因之一。
(3)頂板破碎局部冒頂影響。本工作面回采時中部壓力偏大，因頂板破碎、冒落處于失穩狀態，支架超高使用，是造成支架失穩傾倒的主要原因之一。
(4)存在人為控制不到位、不穩定的情況。采用本架操作，在頂板條件差時，操作人員往往觀察不細、匆忙操作，更易引發這種情況的出現。
5、現場管理薄弱
( 1 ) 思想認識上的不足。超前意識不強，認識不到位，沒有提前了解到工作面回采前方煤層及頂板賦存的情況，放松了對現場的管理 ，在工作面條件發生變化時，沒能及時采取有效措施。
( 2) 現場監督管理力度不夠。通過現場觀察發現，在支架底座下面及前面 留有底煤，形成了“軟底”，現場管理中要求的“ 兩凈” 沒有達到，而且由其導致支架對頂板的控制不力，同時也誘發了倒架的發生;工作面在進入頂板破碎段時，先出現支架“ 擺尾 ”，架間變寬超過標準要求，現場沒有引起足夠重視 ，初期采取的用單體液壓支柱捌架的措施在現場沒有很好落實，后期確定的處理措施落實不力，班與班之間現場質量控制懸殊，致使支架失去支點支撐，倒架越來越多，越來越嚴重。
( 3 ) 職工操作技能差。部分職工缺乏應對復雜條件的操作技能和經驗，對異常情況不能及時反饋和主動采取或落實有效措施，也是造成倒架的一個主要原因。
6、處理倒架的措施
處理綜采工作面倒架的方法應根據支架的傾倒程度來決定，工作面支架傾倒程度：a≤7 。，一般; 7 。
1101工作面倒架屬于嚴重傾倒，用一般處理方法即通過工作面作業工藝調整已不能扶正支架必須及時采取特殊措施進行扶架。根據本工作面存在的技術和管理等方面的問題，主要采取以下措施。 ( 1 ) 成立領導小組現場跟班，及時發現現場出現的問題，制定具體的處理措施，并監督執行。 ( 2 ) 確立“降低采高邊推進邊護頂邊 調架扶架”的指導思想： ①由于該工作面頂板破碎不能采用原地調整的方法，必須邊推進邊調整。 ②在頂板破碎 的條件下采取措施護頂避免冒頂造成在支架頂梁 上形成空洞增加支架 的自由度，必須使頂梁接頂受力，增大反傾倒力矩。現場首先改變下倒架段的采煤工藝，減小控頂距，減小頂板的暴露時間;其次，在該段采取鋪金屬頂網、網下架棚超前維護頂板的辦法，架棚采用 4 m長木料交錯排列，形成人為假頂增加頂板的穩定性,同時逐漸降低采高增加支架本身的防傾倒能力。 ③利用相鄰支架裝設的斜拉式千斤頂和單體液壓支柱強制扶架。選擇在支架間隙較大的支架處開始扶架，由上向下進行。 具體步驟為：把要扶的支架底座下面和前面的浮煤 浮矸清凈， 煤壁側打好臨時支護; 在支架頂梁靠近立柱柱窩的下側與相鄰下一支架的底座間打設一根單體液壓支柱 ;在支架 的前連桿與相鄰下一支架 的連桿間適當位置另打設一單體液壓支柱;在支架頂梁的上側與相鄰上一支架的底座間用斜拉千斤頂和鏈條連好 ;給2根單體支柱帶上注液槍 ，用繩系好手把處于供液狀態， 準備遠距離供液;降要拉 的支架;同時伸出側護板、拉緊斜拉千斤頂;推出上下相鄰 2架的推拉千斤頂，拉本架的同時給斜拉千斤頂和單體液壓支柱供液， 邊拉邊調架扶架。期間注意調整平衡千斤頂使頂梁托住超前棚梁及頂網， 到位后及時升起。根據現場實際操作過程，每處斜拉千斤頂扶相鄰的下方支架以不超過3架為宜。依次向下扶架，一般在倒架嚴重的情況下一次很難扶正,經過多次循環才能達到 比較明顯的效果 。 7、預防倒架的方法 (1) 分析地質因素，遇工作面機頭、機尾高差大時，盡量減小工作面傾斜角度,將工作面調成偽斜，使工作面在偽斜方向上推進;工作面局部底板較軟時，可在支架底座下墊木料;工作面頂板出現構造或頂板破碎時，及時墊平頂底板或采取超前支護措施，杜絕冒頂事故， 保證支架接觸實頂、實底 ,并升緊支架。 (2)嚴格控制工作面采高，嚴禁支架超高使用;漏頂造成支架上方塌空時，要用木料絞架接實頂板，然后升緊支架。 (3) 密切關注輸送機的上竄下滑和支架的歪倒下滑。發現苗頭要高度重視 ，及時采取合適方法調整，切不可貽誤時機。 (4) 堅持按正規循環作業，加強工作面工程質量管理，保證“三直兩平兩凈”， 發現局部區域超前或滯后，要及時進行調整。 (5) 加強職工的崗位技能培訓，不斷提高職工理論水平和實際操作技能 ，提高職工現場分析問題、解決問題的能力。 (6) 在綜采工作面設備選型或改造方面，要緊密結合地質條件。如使用于大傾角工作面的綜采支架，除了保證有足夠的工作阻力、機械強度等性能指標之外 ，其輔助裝置應包括齊全可靠 的防滑防倒裝 置、良好的擋矸護幫裝置 、完備的調架裝置以及方便工作面行人的裝置等等。 8、結語 造成液壓支架傾倒的因素很多如地質條件、設備、管理等方面的原因。實際工作中應加強對支架傾倒的因素分析和控制。根據不同的倒架原因，采取不同的措施或綜合措施，杜絕倒架事故的發生，使綜采工作面真正發揮高產高效的作用。
