综采工作面液压支架倒架的原因及对策
杨超 淮北矿业童亭矿见习技术员
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。
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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，推移千斤顶又与推移导杆相绞接，推移导杆通过万向接头与工作面输送机相绞接。推移导杆沿工作面倾斜方向有300～600mm的摆动间隙，支架架间正常时的最大间隙为120mm，工作面输送机中部槽之间，设计时考虑到推移时的弯曲度，其最大间隙可在0～30mm内变化。随着工作面的向前推进，工作面伪斜的变化，必然导致工作面输送机中部槽及支架架间间隙的变化。如果工作面伪斜适当，输送机平直，推移导杆走正，支架架间间隙正常，就不会发生倒架现象。
(2) 当工作面伪斜角度过大时，工作面输送机从机头开始上窜，上窜时输送机溜槽处于受压状态，间隙变小，一般为10mm以下，挤得紧时为0～5mm。输送机上窜后带动推移导杆向机尾方向偏斜，拉架时偏斜后的导杆牵着支架也往机尾方向偏移，支架偏移后再次推溜时，又加速输送机上窜。可见，输送机上窜过程中与支架的相互作用是一个正反馈过程。由于输送机宽度小，重量轻，而支架长，吨位大。所以输送机上窜速度快，而支架要改变其原来的方向比较慢，比上窜速度小得多当输送机上窜超过600～800mm，机头段的推移导杆严重扭斜后，就撇着支架底座，由于支架在上窜过程中架间间隙早已消失，活动侧护板全部收完，这时再拉移支架，顶梁已不能往机尾方向偏移，而支架底座在导杆的强迫作用下往机尾偏移，顶梁不走底座走，于是支架不得不倒了。输送机上窜的越多，支架倒的就越多，大范围倒架事故就这样发生了。
(3) 同理，当工作面伪斜角度过小时，工作面输送机从机尾开始下滑，下滑超过600～800mm，机尾段的支架就要倒架。
1.6 输送机直线
保持输送机直线是保证煤壁直线、支架直线的关键。在井下回采过程中，因种种原因，输送机直线最容易出现问题，而且往往是中间落后。如果输送机中间严重落后，就相当于同时甩机头和机尾，会使输送机从两头往中间挤压收缩，从而导致机头和机尾两头都短，机头机尾段的支架都倒架。
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