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摘要：悬移支架的使用可以增加工作面的支护强度、改善工作面的作业环境、同时也减轻工人劳动强度、提高工作面的单产和回收率，也为煤矿走科技之路、科技兴矿，奠定了良好的基础。本文对悬移液压支架大倾角大转向开采工艺应用进行了分析。
关键词：悬移液压支架；大倾角；大转向；开采
1大倾角工作面液压支架与围岩的关系
支架和围岩的关系直接影响开采的安全性和生产效率，因此良好的就位支架与围岩关系是液压支架工作的基础和前提。大倾角工作面支架的主要工作是对顶板进行支护，维护采场安全。支架并不是单独工作，而是与围岩组成一个相互影响的系统。围岩的运动状态和支架的工作密切相关，影响着其承载性，而支架工作的效果能影响对顶板、围岩的控制。大倾角工作面支架的受力来自于直接顶的重量和老顶运动对支架的重力作用。在放顶煤的开采程序中，支架上方顶煤和顶板岩石在相对的稳定状态和动态的失稳状态中相互转化，因此支架的负荷不尽相同，这种负荷变化和支架围岩的稳定关系是不确定的。在支架的选取上要根据对围岩的控制和放顶煤开采过程中的煤岩运动以及顶煤的破坏性进行考虑。为了提高支架可靠性和对煤岩的控制，需要采用合适大小和承受力的支架。
2悬移液压支架优点
2.1工作面单产的提高
工作面使用悬移支架后，解决了煤层厚度薄厚不均的问题，如用单体柱配π型钢梁支护只能采一层，回收率达不到标准要求，大量煤炭浪费，容易引起煤炭自然，发生火灾，若增加采高对安全管理不利，容易发生顶板推棚冒顶等事故，而使用悬移支架后，不仅加大了采高还能放少量顶煤，即提高了工作面单产又提高了煤炭回收率。
2.2减轻劳动强度
提高工效悬移支架的使用降低了采煤工的劳动强度，缩短了劳动时间，提高了劳动效率。原来工作面采用π型钢梁配合单体液压支柱支护，支护材料数量多、重量大，完全靠人力架设。使用悬移支架后，除了攉煤、推槽工序还依靠人力外，探梁护顶、移梁走架、支柱架设工序都实现了液压控制，极大的降低了劳动强度，提高了采煤工的劳动积极性，增加了采煤工出勤率，对区队组织生产十分有利。
2.3增加了工作面支护强度
悬移支架的使用提高了工作面支护强度，增加了护顶面积，简化了煤壁维护方式，极大地提高了工作面的安全状况。悬移支架支护就是“面形”支护，护顶面积的提高避免了护顶区流煤、坠网兜等安全隐患，还节省了背木、板梁等物料的材料费开支。工作面片帮是回采过程中的常见安全隐患，使用悬移支架后，对于一般的片帮（宽度小于0.8m），维护时只需要挂网后扳动液压手柄，伸出前探梁护顶即可，不再需要改柱窜梁护顶，简化了煤壁维护方式。
2.4改变了劳动环境
由于悬移支架只有煤墙柱和老塘柱，支柱排距达到1.6m，改变了π型梁支护工作面支柱林立的状况，采煤空间大大提高，便于人员工作和物料运输。由于悬移支架是连锁支架，支柱排距、柱距都是固定的，顶梁的升降幅度又被底托梁控制在100mm范围内，所以支柱容易打齐、顶板容易控平，工作面面貌较好，有利于标准化管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，悬移支架使用的是循环供液方式，工作面不存在回柱放液产生的稀煤、流水，工人湿衣服等现象，改变了职工的作业环境，提高了文明卫生程度。
3悬移液压支架大倾角大转向开采工艺应用
某矿井开采区域内地层为单斜构造，在走向上由几组较平缓的向背斜组成复合型褶皱构造，局部地方有火成岩呈岩墙、岩床形态侵入，对局部煤层的完整性有一定的影响。井口标高为＋404m。
一井2405工作面施工在＋330m～＋260m区域内，呈东西走向布置，走向长830m，倾向长128m，平均倾角32°（由西向东逐步变缓）；工作面推进过程中有夹角52°的转向，煤层平均厚度4.5m，采用走向长壁后退式开采方法。
倾角30°以上的倾斜煤层，同时走向方向又有大转向采用整体顶梁组合液压悬移支架支护的工作面，要安全开采是国内采矿界比较棘手的问题。由于其减弱支架的稳定性，从而出现特殊的矿压显现；倾角大又转向在开采过程中致使支架有上移、下滑、叠架、咬架现象发生，使其安全生产管理复杂。
3.1适当调整工作面采向成俯斜开采
（1）工作面煤壁与正倾斜方位线间的夹角在12°～20°之间，形成俯斜开采的方式。一方面相应减小了工作面的倾角，另一方面充分利用了煤壁的支撑作用，同时有利于防止抽冒，便于顶煤的回收。（2）俯斜角必须根据煤层真倾角来确定。俯斜角度过大会产生以下问题：使采空区侧的矸石及煤对支架的推力加大，不利于支架的稳定；支架移架后，顶煤未充分冒落，采空区矸石已充填实采空区，不利于顶煤回收；移架放顶时对煤壁冲力加大。
3.2支柱的支护方式
在工作面开采过程中设置支柱3°～5°迎山角，可以阻止顶板的下推力。同时，放顶移架后靠采空区侧加支一根单体柱以减小顶板岩（煤）重力的切向分力。
3.3安全防护措施
（1）防止煤墙片帮。为避免出现煤墙片帮问题，在回采过程中采用竹帘进行煤墙闭帮，控制每次放炮数和装药量，同时，在放炮后及时伸出前伸梁进行护顶，有效地控制煤墙片帮的发生。（2）防止采空区射碴。移架时一般采用“带压移架”的方法，即同时打开降柱和移架手柄，及时调整降柱手柄，使碎矸石滑向采空区，移架到规定步距后立即升柱。放顶煤过程中放煤口下方严禁有人，以防止碴块滚出伤人。生产过程中要求用旧皮带制作成挡矸帘挡在溜子上方，每隔10m设置一组，并在工作面采空区侧设置挡矸闸栏。如发生滚石现象要及时发出信号进行躲避，以防碴块滚落伤人。（3）防止行人上下滑倒。在工作面靠采空区侧底板上设置长1.5m、宽0.8m的多组防滑梯，并在每组上安装行人扶手（直径20mm的棕绳）方便人员上下，防止滑倒。
3.4大转向工作面的调整方法
整体悬移支架由于支架之间由刚性托梁硬性链接成整体，单架支架不能随意移动，在工作面大转向开采时容易造成支架整体上移或下滑，且架与架之间造成叠架、咬架现象的发生，给安全生产带来较大影响。为了解决这种情况，主要采取了以下措施：（1）将工作面端头支架更换成同等长度多组π型梁密集支护（梁间距不大于300mm，每梁四柱），在转向开采整体支架上移或下滑时可以随时增减π型梁组，为工作面大转向留有足够的调节距离。（2）采用短排和通排交替开采，形成工作面采线与煤层真倾向斜交的方法，逐步使支架过渡成扇形移动，从而解决了转向工作面开采支架叠架的现象发生。（3）提前在支架间隙中安装导向垫板的方法，使支架在推移过程中能自行改变方向、调整间隙、处理咬架。
结束语
在大倾角工作面的采煤工作中液压支架倾倒的事故是比较常见的事故之一，会对正常的开采工作造成阻碍，还容易造成人员的伤亡。在工作中应当对支架状态进行及时的检测，及时调整不符合状态要求的液压支架，保证其支撑力，控制好支架的稳定。还要按照规范的操作流程工作，正确使用大倾角工作面支架的防倒装置，与采煤司机相互配合，控制好采高的高度。在生产过程中注意防范和处理，保证生产的安全性和可靠性，提高生产效率。
参考文献
[1]史丽娟.大倾角液压支架稳定性分析与优化[J].能源与节能，2016，01：160-161.
[2]毛磊.大倾角综放液压支架稳定性动态和防倒防滑措施分析[J].中国新技术新产品，2016，18：46-47.
[3]王越.大倾角煤层液压支架管理分析[J].能源与节能，2016，10：152-153.
[4]范超.大倾角综放液压支架稳定性动态分析和防倒防滑措施[J].机械管理开发，2016，3108：13-14+22.
[5]刘字楷.大倾角厚煤层长壁大采高综采支架稳定性研究[D].西安科技大学，2016.
论文作者:张梁
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/10
标签：支架论文; 工作面论文; 倾角论文; 液压论文; 采空区论文; 围岩论文; 煤层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;