黄志锋
[摘 要]在综采工作面中,支架是一种非常重要的支护设备,其能够对工作面的顶板进行有效的支撑和控制,防止矸石窜入工作面和推移运输机,它与采煤机、运输及配套使用,实现了落煤、运输、支撑顶板综合机械化,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。下移歪架事故一旦发生,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。因此,我们急需对下移歪架进行处理。
[关键词]ZY4100-18/38 型支撑掩护式支架;歪架原因;管理策略
中图分类号:TD355.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0037-01
简单来说,依据架型结构和围岩关系,我们可以将液压支架分为以下几种类别:支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架、放顶煤支架、铺网支架、端头支架,支撑掩护式液压是支撑为主,掩护为辅,靠支撑和掩护作用来维持一定的工作空间。支架主要由顶梁、掩护梁、底座、推移装置、侧推装置、阀件、管路系统、连接部件及各种附属装置组成。综合各类液压支架的结构,它的组成可归结为架体承载结构、工作机构、液压系统、辅助装置和工作介质。架体承载结构包括在顶梁、掩护梁、前后连杆、底座、推移装置、侧推装置等金属结构。液压系统包括操纵阀、控制阀、安全阀和供回液胶管、管路附件。辅助装置包括连接块、护帮装置、伸缩梁装置。工作介质为含3%-5%乳化油的中性水液体。文章对支撑掩护式液压支架的组成作用做了简单的说明,并介绍了综采面的概况和ZY4100-18/38型支架的主要技术参数,同时针对采面移架发生下移歪架后所采取了处理方法;对各矿工作面开采有着十分重要的指导意义,此项技术值得推广借鉴。
一、工程概况
本次研究的工程己17-22012工作面走向450米,采长150米,煤厚1.8-5.9米,工作面留底沿顶回采,底板松软倾角28-32°工作面内地质构造较为复杂,煤层赋存不稳定,局部坡度变化大,在开切眼揭露较明显,煤层坡度采面上段90米为28°-42°,下段40米为13°-30°,回采过程中共两处构造均为逆断层,共影响采面走向210米,倾向50米,工作面水文地质较为简单。工作面采用ZY4100/18/38型支架进行采场支护,该支架额定初撑力和工作阻力分别为4100KN和3090KN,支护强度为0.65-0.69MPa,支架重17.9T。在工作面回采過程中,刚出切眼就出现倒架,采面20架以上坡度32°,24-26架出现空顶没杀实,支架不接顶,开始22-26支架倾斜,由于采面煤底较软,运输机挖底严重,采面随着推进,高度逐渐加大难以控制,倒架越发严重,最后造成采面上段50架倒架,影响了采面推进和正常生产。
二、ZY4100-18/38型支撑掩护式支架歪架原因分析
通过调查分析得出,支架的本身重量大(12T-20T不等),支架的重心偏高,容易造成支架歪架,工作面所用ZY4100/18/38型支架重17.9T,且工作面倾角较大,最大达到42°。在厚煤层软底板工作面中,支架的支护作用更为突出,在起到支护、保护作用的同时,还要起到自身和其他设备的锚固作用。当物体置于一斜面之上时,物体将受到重力、支撑力和摩擦力的共同作用,其合力有向斜面下方运动的趋势。当重力的分力(沿斜面向下方向)大于摩擦力时,物体将沿斜面下滑。该面大倾角段设备也将受到此力的作用,当重力分力大于摩擦力时,支架在推移时会发生下移和歪斜问题,使支架失去支护作用,进而影响综采设备的正常使用。
三、ZY4100-18/38型支撑掩护式支架歪架管理措施
(一)歪架管理措施
第一,在进行实际的调架之前,要求相关人员必须对支架进行全面清理和检查,确保架前、架间无杂物、浮煤,确保支架各液压管件、连接销、千斤顶牢固、齐全、无跑冒、滴、漏现象,然后方可进行调架。同时,应当坚持专人操作,专人指挥,专人信号、专人检查制度,拉移支架必须用完好无损的40T链配链环,M20螺丝带帽上满扣,拉移时,必须用专用销子,挂好钩,经专人检查确认无误后,方可作业。调架人员三人协调合作,一人观山,一人操作支架,一人远距离送压(使用单体柱时)。施工人员必须统一口号,严禁误操作、误指挥造成顶板或伤人事故。移架时,要注意防止挤坏管缆,保护好各照明系统及通讯系统的线路、设备设施;电缆槽必须盖住,防止移架时支架间掉下的煤(岩)砸破电缆。调架时,操作好支架,严防挤架、咬架、倒架,否则应立即处理。此外,调架使用单体柱时,单体柱选好支点,避免损坏支架部件和伤人事故的发生。利用侧护板、圆木、方木调架时,人员应屈身作业,严防支架顶梁突然下沉伤人,支架上、下销齐全,卡环贯销齐全。操作支架时,除操作人员外严禁任何人站在被移架间、架脚前方及推移千斤顶框架间,禁止其他人通过或停留,防止掉矸、挤压伤人。同时,应当确保泵站供液压力,严禁调架期间停泵造,成顶板事故。并且,在调架时,必须有一名班长现场指挥,抓安全。
(二)歪架调架方法
为了提高支架的使用质量,除了要对支架进行全面的管理,还要采取科学的调架方法,具体如下:(1)使用侧护板:利用前后侧户分别对支架的前后进行推挤,使支架调整方向,垂直运输机。(2)使用圆木或方木:将圆木或方木斜戗在支架顶梁前部的柱窝,然后缓慢降架,使支架梁头方向转正。(3)使用单体柱:将单体柱斜戗在支架顶梁前部的柱窝或立柱窝,然后使用铁丝把单体柱栓住,防止单体柱滑倒伤人,然后同时缓慢降架和远距离对单体柱进行缓慢供液,使支架方向调正。(4)支架排移过程中架脚钻底时,必须在支架前适当位置及时挂滑轮抬起架脚,支架过后,整理高低不平路面。(5)使用滑轮时滑轮用40T链栓牢,所挂滑轮处及移绞车时挂勾头必须选择顶板完整,尽量挂在锚锁上,最低挂在至少两根锚杆上,牢固可靠,严防拉跨、砰飞。(6)顶板锚盘提前卸不能超过切顶线,支架调整后及时加强支护,杜绝空顶以防发生冒顶事故。(7)下端头第一架歪斜,将支架一与二或三的尾部用圆环链连起来,用千斤顶控制,使圆环链始终拉紧防歪,工作时可暂时放松,支撑前先紧圆环链将支架调正。(8)排头支架由于要躲开运输机机头,支架滞后,此处地点的支护,除了基本支护和组合大抬棚外可在顶梁前部再加一前探梁接长顶梁,并可在长梁打临时支柱。
四、结语
总而言之,在长时间的高强度作业中,受恶劣环境影响,液压支架发生各类结构变形或不再适应生产需求极为普遍,简单的更换设备不仅造成资源浪费更会增大企业成本投入。因此,组织专业技术人员,针对性地开展支架歪架管理非常必要。以上支架歪架调整方法在己17-22012工作面应用至采面结束,再没有出现支架下移歪架现象,单产水平显著提高,效益大大增加,为今后煤矿全面推行综采机械化,有较强的指导意义,发挥出了较大的社会效益和经济效益。
参考文献
[1] 张赴唐.掩护式液压支架在技工学校机械类专业中的教学改革探索[J].才智,2015,(18):242.
[2] 闫殿华.综采面回撤掩护式液压支架的研制与应用[J].煤矿机械,2015,(04):116-118.