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浅谈大倾角综采工作面设备防滑控制技术
发布时间：2013-08-26 08:15 来源：未知
1、引言
1101工作面系八宝井综采首采工作面，现处于巷道准备阶段，即将正式生产。该工作面位于八宝深部-600水平，上顺标高为-522m、下顺标高为-545m．工作面平均走向长240m，平均斜长45m。含煤地层为二迭系山西组之一层煤，煤层平均厚度5.1m，煤层倾角38°~44°，平均倾角400。一般情况下，煤层倾角大于180的工作面称之为大倾角工作面。由于受工作面底板与支架间摩擦系数、工作面浮煤以及工作面淋水的影响，当工作面倾角达到150时，控制工作面支架及输送机下滑已经成为技术管理的主要问题，当工作面倾角达到18~20°时，控制工作面输送机和支架下滑已经相当困难。因此，为保证1 101综采工作面顺利生产，必须提前研究相应的防滑技术措施。
2、大倾角综采工作面设备下滑分析
大倾角工作面开采需要解决的关键问题是如何控制支架与运输机下滑和支架失稳。综采工作面液压支架的管理是各项工艺中的重中之重，支架状态的好坏，直接影响正常生产，所以。管好液压支架既是重点，又是难点，更是保证生产的前提。而运输机下滑，使运输机进入机道较多，不仅使运输机头与机道转载机不能正常搭接，给工作面出货带来困难，而且还带动支架下滑，造成支架失稳现象导致移架困难，影响工作面正常生产。由于支架、运输机下滑后，不仅使支架、运输机进入机道，而且还造成工作面上端头处无支架支护，而必须进行人工用单体柱进行支护，给生产带来困难。
2.1大倾角工作面综采支架受力分析
2.1.1支架支撑状态受力分析
支架在支撑状态受自身重力G、顶板压力N．底板支撑力N：和与顶底板间的摩擦力F1、F2。支架的受力分析如图1所示。
2.1.2支架在移架过程中的受力分析支架在移架过程中，主要受自身的重力G、底板的支撑作用力N、支架与底板间的摩擦力F、移溜千斤顶的拉力和支架侧向千斤顶的侧推力F’作用。如图2所示。
2.2大倾角综采支架及输送机下滑
2.2.1运输机下滑
引起运输机下滑的因素较多，但主要原因为下列因素共同作用的结果：
(1)自重下滑：由于运输机有一定的重量，在斜面上运输机静止不动时自身就有一个向下的分力，运输机在移动时就会向下滑。
(2)管理不善引起的下滑：由于运输机下货点高度不够或搭接不好，运输机底链带回煤，造成运输机阻力增大及支架与运输机连接不垂直，支架尾梁上摆，推运输机时有一个向下的分力引起运输机下滑。
(3)采机上行割煤时的牵动使运输机下滑。
(4)由于作业人员操作不当，当运输机有下滑的趋势时，没有及时调整作业方式，仍由上向下推移运输机造成运输机下滑。
2.2.2支架失稳
支架失稳主要表现为支架倾倒和下滑，支架失稳不仅影响支架对顶板的控制能力，造成冒顶事故，严重倒架还会造成支架咬架、挤架，使支架拉移困难，工作面推进缓慢，造成顶板压力大，顶板下沉，出现冒顶事故，严重影响工作面正常生产。其主要原因是：
(1)在移架过程中，支本身架本身重量作用下产生一个下滑力。
(2)升架时，支架在升架力的作用下，支架底座沿煤层倾斜方向的分力大于支架底座与底板的摩擦力，使支架产生下滑。
(3)由于运输机下滑牵动支架下滑。
(4)在大倾角条件下，如工作面顶板破碎、冒落或顶板下沉沿层面向下移动时，会导致支架不能有效接顶，在支架力和重力作用下产生倾倒。支架倾倒后如不及时扶正，导致支架不能有效控制顶板从而加剧工作面顶板下沉、冒落，进而导致更为严重的倒架，形成恶性循环。
(5)作业时操作不当，移架时没有有效的使用好支架侧护板及时调整支架，未按规定顺移架，出现轻微倒架时未能及时采取措施进行处理。
(6)工作面超高，大于支架有效的支撑范围，支架不能有效的支撑顶板，支架的稳定性差。
3、大倾角综采工作面设备防滑措施
3.1将工作面调成伪倾斜开采
为平衡工作面运输机、支架在推进c引起的下滑，将工作面调成伪倾斜，即运输机头超前i输机尾。当支架与运输机相互向前推进移动时，工作面设备每移动一个循环，就会产生一定量的相对向上的位移，若伪倾斜角度适当，就能使上移量和下滑量相互抵消，从而起到控制设备下滑的作用。工作面调成伪倾斜开采，伪倾角是个经验数值，不仅与工作面倾角有关，还与工作面底板岩性、底板起伏状态及工作面设备有关，它的超前距离一般在3—5m之间，超前过大，工作面仰斜开采，硬帮易片帮，威胁安全，超前少，不能控制设备下滑，所以伪倾斜超前距离必须根据现场观察，随时进行调整。
3.2运输机防滑
(1)根据煤层倾角变化，并注意观察运输机头尾位置变化，及时调整伪倾角。
(2)工作面采取单向割煤、单向推移运输机的方式作业。即采煤机下行割煤，上行空牵，采煤机空牵时自下而上追机推移运输机。
(3)运输机头与机道转载机搭接要合理，高度合适，防止运输机带煤粉，增大负荷造成运输机下滑。
3.3支架防滑防倒
(1)控制好运输机，防止运输机下滑带动支架下滑。
(2)坚持由上向下移架，即采机下行割煤时采机过后由上向下追机移架，减少空顶时间。
(3)工作面运输机与煤壁一齐，支架与运输机连接应垂直或支架尾粱下摆与运输机成750～900角，推溜时使运输机上移，拉架时使支架有一个向上的拉力，防止支架下滑。
(4)1作面最下端3组支架连在一起，防止支架下滑。
(5)1作面最下方3组支架移架顺序为231，即先过第2组，待第2组支架移过升紧后，再拉第3组支架，最后过第1组支架。过第1组支架时，使用防滑千斤顶进行调整第1组支架的位置，防止支架倾倒、下滑。
(6)拉过的支架要平行接顶，升紧支架，达到最大初撑力，使之对顶板有效支撑。支架与运输机是互相影响的，架型不正，推拉千斤顶与运输机连接不垂直，向下用力，这样使运输机下滑加大，运输机下滑又牵动支架下滑，造成支架倒架，挤架，导致移架困难，产生恶性循环，影响生产。
4、结束语
大倾角综采工作面设计在充分考虑工作面配套设备造型的同时，还要针对不同的支架和输送机特性设置相应的调整支架与输送机相对方向的技术措施。对液压支架和运输机必须加强科学管理，制定严格的管理措施，防止支架和运输机下滑及支架失稳，促进大倾角综采工作面安全生产，高产高效。
