綜采工作面過斷層液壓支架倒架原因分析及控制技術(shù)研究

閆志杰

（西山煤電 鎮(zhèn)城底礦，山西 太原 030203）

1 工作面概況

鎮(zhèn)城底礦22212 工作面所采煤層為2 號(hào)煤，煤層穩(wěn)定，工作面煤層厚2.42~3.30 m，煤層厚度平均為2.82 m，結(jié)構(gòu)為1.63（0.47） 0.72。煤層整體呈一復(fù)式背斜構(gòu)造，S1 背斜軸向?yàn)?46°，S2 向斜軸向?yàn)?67°，S3 背斜軸向?yàn)?74°，S4 向斜軸向?yàn)?7°，煤巖層傾角為1°~15°，平均8°。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式一次采全高全部垮落綜合機(jī)械化采煤方法。 工作面使用133 臺(tái)ZY5600-21/46 型液壓支架支護(hù)。

22212 工作面回采至運(yùn)輸順槽42 號(hào)點(diǎn)前5 m，回風(fēng)順槽31 號(hào)點(diǎn)前53 m，工作面揭露的5 條正斷層，具體見表1。

工作面運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭安全出口為600 mm，1~4號(hào)架頂板破碎，機(jī)頭端頭壓力大、1 號(hào)架支架行程低，13 ~47 號(hào)架托頂煤開采，4 ~13 號(hào)架向機(jī)尾方向倒，51~67 號(hào)架500 mm 偽頂破碎支架超高向機(jī)尾方向倒，架間漏煤嚴(yán)重，支架失去對(duì)頂板的有效支撐，給安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。22212 工作面煤層頂?shù)装迩闆r見表2。

2 支架倒架原因分析

（1） 支架超高。由于受斷層的影響，頂板破碎嚴(yán)重，多組支架出現(xiàn)超高使用現(xiàn)象，支架初撐力不達(dá)標(biāo)。22212 工作面進(jìn)入多斷層影響區(qū)域時(shí)，采高最高達(dá)到3.8 m，支架本身穩(wěn)定性受到影響。同時(shí)隨著支架高度的增大，其重心不斷增高移動(dòng)，重心在水平方向的分力隨之增大，當(dāng)支架重心在水平方向上偏離底座中心距離到臨界點(diǎn)時(shí)，支架便會(huì)發(fā)生傾倒。

（2） 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作人員操作不當(dāng)，工作面留肚或者挖底會(huì)造成大溜不直，加上經(jīng)常向一個(gè)方向移架，會(huì)使輸送機(jī)和支架向一個(gè)方向擠壓收縮，很容易出現(xiàn)支架小范圍的倒架、擠架現(xiàn)象。

（3） 工作面傾角越大，支架重心偏離底座中心距離越大，支架穩(wěn)定性越低[1]，當(dāng)支架重心在水平方向上偏離支架底座中心到臨界點(diǎn)時(shí)，支架便產(chǎn)生傾倒的趨勢(shì)。……