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綜采工作面倒架原因及處理措施

  
評論: 更新日期:2023年05月24日

1101綜采工作面在回采的過程中出現(xiàn)過歪架、倒架現(xiàn)象,現(xiàn)結(jié)合實際,分析造成綜采工作面液壓支架倒架的原因,并總結(jié)倒架的基本處理方法和預(yù)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(jìn),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(shè)備及基本參數(shù) :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(xiàn)的問題

2011年9月,1101工作面推進(jìn)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(fā)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(jìn)到該處時,先是由5架出現(xiàn)下滑趨勢,繼而發(fā)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(xiàn)場監(jiān)督管理不力,支架倒架、頂梁錯差、架間超寬的現(xiàn)象更為嚴(yán)重現(xiàn),傾角最大達(dá)35。,在 50~54支架范圍內(nèi)架間最寬達(dá)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(jìn)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(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。工作面一度被迫停產(chǎn),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(xué)模 型穩(wěn)定性分析如圖 1所示,支架在支撐頂板時,對底座下側(cè)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(shù);G為支架所受重力;a為底板傾角。

4、 現(xiàn)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(xiàn)一個下滑分力 ( F=Gs i n a),該分力的作用結(jié)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(jù)支架的特定結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)力矩隨之增大,支架發(fā)生失穩(wěn)倒架的可能性也相應(yīng)增大,而采高越低支架本身防倒的穩(wěn)定性越大該工作面出現(xiàn)倒架時,采高達(dá)到 4.5 m,支架本身的穩(wěn)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(wěn)狀態(tài),支架超高使用,是造成支架失穩(wěn)傾倒的主要原因之一。

(4)存在人為控制不到位、不穩(wěn)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(xì)、匆忙操作,更易引發(fā)這種情況的出現(xiàn)。

5、現(xiàn)場管理薄弱

( 1 ) 思想認(rèn)識上的不足。超前意識不強,認(rèn)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(xiàn)場的管理 ,在工作面條件發(fā)生變化時,沒能及時采取有效措施。

( 2) 現(xiàn)場監(jiān)督管理力度不夠。通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn),在支架底座下面及前面 留有底煤,形成了“軟底”,現(xiàn)場管理中要求的“ 兩凈” 沒有達(dá)到,而且由其導(dǎo)致支架對頂板的控制不力,同時也誘發(fā)了倒架的發(fā)生;工作面在進(jìn)入頂板破碎段時,先出現(xiàn)支架“ 擺尾 ”,架間變寬超過標(biāo)準(zhǔn)要求,現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)場質(zhì)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(yán)重。

( 3 ) 職工操作技能差。部分職工缺乏應(yīng)對復(fù)雜條件的操作技能和經(jīng)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(yīng)根據(jù)支架的傾倒程度來決定,工作面支架傾倒程度:a≤7 。,一般; 7 。

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