煤礦綜采放頂煤工作面液壓支架防倒架頂板控制技術(shù)研究

李 明

（霍州煤電集團(tuán)安監(jiān)局五人小組，山西 霍州 031400）

1 工作面概況

5-503 工作面位于礦井五采區(qū)，開采5 號煤層，順槽設(shè)計可采長度1 495 m，工作面切巷長度193 m，煤層厚度6.1 m，采高3.0 m，放煤厚度3.1 m，一采一放，采用單輪順序放煤方式，采放比1∶1.03，共安裝113 架液壓支架，其中上端端頭安裝ZFT25000/23/45 端頭支架一組（2 架），工作面安裝ZFG12000/24/35（10 架）和ZF12000/22/35（101 架）放頂煤液壓支架。

2 前后部輸送機(jī)“上竄下滑”控制技術(shù)

工作面煤層傾角為20°～33°，為了防止工作面液壓支架、輸送機(jī)出現(xiàn)整體下滑，生產(chǎn)過程中應(yīng)根據(jù)煤層傾角、刮板機(jī)搭接的變化調(diào)斜工作面（正巷超前副巷），調(diào)斜角度2°～7°。

2.1 輸送機(jī)“上竄”控制

2.1.1 調(diào)斜

輸送機(jī)“上竄”時，以機(jī)尾為調(diào)斜中心，機(jī)頭機(jī)尾按1：2的比例調(diào)斜。調(diào)斜根據(jù)工作面實(shí)際情況，采用調(diào)大斜和調(diào)小斜相結(jié)合，每2 刀割一次通刀。即每次割煤時割1 次機(jī)尾不割機(jī)頭，然后割一次通刀。

2.1.2 調(diào)整工藝

在輸送機(jī)“上竄”期間，進(jìn)刀方式調(diào)整從機(jī)頭進(jìn)刀，從機(jī)尾向機(jī)頭頂溜，從機(jī)尾向機(jī)頭返空刀。

2.2 輸送機(jī)下滑控制

2.2.1 調(diào)斜

輸送機(jī)“下滑”時，以機(jī)頭為調(diào)斜中心，機(jī)頭機(jī)尾按2∶1的比例調(diào)斜。調(diào)斜根據(jù)工作面實(shí)際情況，采用調(diào)大斜和調(diào)小斜相結(jié)合，每2 刀割一次通刀。即每次割煤時割1 次機(jī)尾不割機(jī)頭，然后割一次通刀[1]。

2.2.2 調(diào)整工藝

在輸送機(jī)“下滑”期間，進(jìn)刀方式調(diào)整從機(jī)尾進(jìn)刀，從機(jī)頭向機(jī)尾頂溜，從機(jī)頭向機(jī)尾返空刀。

2.3 注意事項

1）在調(diào)整過程中，應(yīng)保證工作面的工程質(zhì)量，保持支架不歪、不咬、不擠，移架過程中及時調(diào)整支架。

2）生產(chǎn)過程中每班必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的循環(huán)進(jìn)尺割煤，嚴(yán)禁多拉少拉，跟班隊干嚴(yán)格把關(guān)。

3）調(diào)斜時，嚴(yán)格按隊安排的調(diào)斜幅度、進(jìn)刀位置及作業(yè)工序施工，由跟班隊干負(fù)責(zé)。

4）保持輸送機(jī)的平、直，嚴(yán)禁出現(xiàn)局部超前或滯后現(xiàn)象。

3 調(diào)整支架技術(shù)

3.1 支架倒架、咬架調(diào)整

處理支架倒架、咬架（如圖1 所示）時，跟班隊干應(yīng)對現(xiàn)場人員操作規(guī)范進(jìn)行監(jiān)督，班組長安排四名有經(jīng)驗的職工進(jìn)行操作。操作時，先將單體柱支設(shè)到預(yù)選支設(shè)點(diǎn)受力后，將柱頭、柱根使用雙股8 號鐵絲進(jìn)行固定，無關(guān)人員撤離至5 m 外的安全地點(diǎn)。拉架工須站在支架行人通道內(nèi)操作支架，采取遠(yuǎn)程注液操作配合拉架將支架靠正。過渡架調(diào)整時，拉架工必須確保站位安全。

圖1 回采工作面液壓支架倒架、咬架示意圖

3.1.1 支架倒架調(diào)整

倒架位置頂板破碎嚴(yán)重時，必須提前采取灌漿措施加固頂板。處理倒架時，拉架工先將支架降下200 mm，在倒架一側(cè)的頂梁下方前后各支設(shè)一根單體支柱（單體支柱支在底板和頂梁之間），把頂梁調(diào)平，利用支架抬底油缸，提起倒架一側(cè)底座，在底座下方墊入板梁、道木等，最后升緊支架。調(diào)整支架時，要求自上而下逐架進(jìn)行調(diào)整。

3.1.2 支架咬架調(diào)整

當(dāng)頂梁、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板能用油缸收回時，可通過手把適當(dāng)收回側(cè)護(hù)板調(diào)整支架。當(dāng)無法收回時，適當(dāng)降架使互咬支架脫離，用兩根單體柱頂住支架側(cè)護(hù)板使其收回。

3.2 支架歪斜調(diào)整

支架歪斜進(jìn)行靠架作業(yè)時，跟班隊干對人員操作規(guī)范及頂板情況進(jìn)行監(jiān)護(hù)，靠架由班組長安排四名有經(jīng)驗的職工進(jìn)行操作完成。先將單體柱支設(shè)到預(yù)選支設(shè)點(diǎn)受力后，將柱頭、柱根使用雙股8 號鐵絲進(jìn)行固定，無關(guān)人員撤離至5 m 外。拉架工站在支架行人通道內(nèi)操作支架，采取遠(yuǎn)程注液操作配合拉架將支架靠正。過渡架調(diào)整時，拉架工必須確保站位安全。人員需進(jìn)入輸送機(jī)內(nèi)作業(yè)時，必須先停機(jī)閉鎖輸送機(jī)電源開關(guān)，并檢查處理作業(yè)地點(diǎn)架間及煤壁活矸。

3.2.1 中間架及機(jī)尾過渡架調(diào)整

1）當(dāng)支架出現(xiàn)尾梁下滑、前梁上竄時，需用單體柱靠支架尾梁。首先將單體柱柱根戧在后部輸送機(jī)合適位置的刮板上，單體柱柱頭頂在所靠支架尾梁的鉸接孔內(nèi)，然后用液壓槍將單體柱緩慢注液，使單體柱受力。單體柱受力后采用遠(yuǎn)程注液方法進(jìn)行注液，具體方法為將液壓槍液管插在5 m 外的備用閥組上，然后用雙股綁絲將液壓槍手把與槍綁在一起（此時液壓槍為打開狀態(tài)），待人員全部撤離到3 m外的安全地點(diǎn)后，由一名拉架工進(jìn)行拉架作業(yè)，同時另一名拉架工操作備用閥組手把對單體柱進(jìn)行供液，確保支架在前移過程中尾梁及時靠正。

2）當(dāng)支架出現(xiàn)前梁下滑、尾梁上竄時，需用單體柱靠支架前梁。首先將單體柱柱根戧在前溜合適位置的刮板上，單體柱柱頭頂在所靠支架前梁與頂梁的鉸接孔內(nèi)，然后用液壓槍將單體柱緩慢注液，使單體柱受力，單體柱受力后采用遠(yuǎn)程供液方法進(jìn)行注液，遠(yuǎn)程供液方法與上述相同。

3）工作面局部支架傾斜嚴(yán)重時，需用單體柱將支架靠正?？蓪误w柱柱根戧在所靠支架下一架的底座側(cè)面，單體柱柱頭頂在所靠支架頂梁側(cè)面，用液壓槍將單體柱緩慢注液，使單體柱受力，單體柱受力后采用遠(yuǎn)程供液方法進(jìn)行注液，遠(yuǎn)程供液方法與上述相同。

3.2.2 機(jī)頭過渡架靠架

1）當(dāng)支架出現(xiàn)尾梁下滑、前梁上竄時，需用單體柱配合進(jìn)行支架調(diào)整。具體方法為將單體柱柱根戧在端頭架底座上，單體柱柱頭頂在所靠支架尾梁的鉸接孔內(nèi)，然后用液壓槍將單體柱緩慢注液，使單體柱受力，單體柱受力后采用遠(yuǎn)程供液方法進(jìn)行注液，遠(yuǎn)程供液方法與上述相同。

2）當(dāng)支架出現(xiàn)整體下滑時，需用單體柱配合進(jìn)行支架調(diào)整。具體方法為將單體柱柱根戧在端頭架底座上，單體柱柱頭頂在所靠支架頂梁側(cè)下方部位，然后用液壓槍將單體柱緩慢注液，使單體柱受力，單體柱受力后采用遠(yuǎn)程供液方法進(jìn)行注液，遠(yuǎn)程供液方法與上述相同。

3）當(dāng)支架出現(xiàn)前梁下滑、尾梁上竄時，需用單體柱配合進(jìn)行支架調(diào)整。具體方法為將單體柱柱根戧在端頭架底座上，單體柱柱頭頂在所靠支架前梁的鉸接孔內(nèi)，然后用液壓槍將單體柱緩慢注液，使單體柱受力，單體柱受力后采用遠(yuǎn)程供液方法進(jìn)行注液，遠(yuǎn)程供液方法與上述相同。

3.3 工作面支架與前部溜槽不垂直調(diào)整

1）支架前梁靠副巷方向，尾梁靠正巷方向采用靠架的方法。若輸送機(jī)上竄時，工作面支架與輸送機(jī)一般不垂直，因此在拉架期間必須靠架。

2）靠架采用單體支柱配合，即拉架時用2.5 m單體柱在被靠支架上手方向頂住支架底座前部，單體柱另一頭頂在前溜十字頭連接處，用1.4 m 單體柱在被靠支架下手方向頂住支架底座后部，單體柱另一頭頂在后部輸送機(jī)十字頭連接處，同時緩慢收回被靠支架下一架支架的側(cè)護(hù)板，然后開始緩慢降架拉架。支架拉移到位后，升緊支架?？考茼樞驗閺南孪蛏线M(jìn)行。

3）支架前梁靠正巷方向，尾梁靠副巷方向采用靠架的方法：若輸送機(jī)下滑時，工作面支架與輸送機(jī)一般不垂直，因此在拉架期間必須靠架。

4）靠架采用單體支柱配合，即拉架時用2.5 m單體柱在被靠支架下手方向頂住支架底座前部，單體柱另一頭頂在前溜十字頭連接處，用1.4 m 單體柱在被靠支架上手方向頂住支架底座后部，單體柱另一頭頂在后部輸送機(jī)十字頭連接處，同時緩慢伸出被靠支架下一架支架的側(cè)護(hù)板，然后開始緩慢降架拉架。支架到位后，升緊支架。靠架順序為從下向上進(jìn)行。

4 支架防倒技術(shù)措施

1）使用支架頂梁側(cè)護(hù)板調(diào)整頂梁位置，以達(dá)到控制要求。

2）割煤時要保證底板平整，拉架前用調(diào)底座千斤頂和防倒千斤頂調(diào)正后，以下方支架為導(dǎo)軌拉上方支架。

3）采取雙人或多人分組拉架，每組拉架由下向上順序，以下方支架為導(dǎo)軌前移。支架間距超過規(guī)定時，先調(diào)底座間距，然后再調(diào)傾斜度，調(diào)整以后再拉支架，防止個別支架下傾造成中部倒架。

5 結(jié)語

綜采工作面在生產(chǎn)過程中，由于操作人員的不標(biāo)準(zhǔn)操作和非正規(guī)循環(huán)作業(yè)，會出現(xiàn)前刮板輸送機(jī)“上竄下滑”的情況，在工作面遇到頂板破碎的情況下就會出現(xiàn)支架傾斜或者倒架的現(xiàn)象，直接影響工作面的安全生產(chǎn)，應(yīng)通過控制前刮板輸送機(jī)的“上竄下滑”，防止出現(xiàn)支架傾斜和倒架的情況發(fā)生。