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摘要：文章时大倾角综采工作面液压支架的防倒、防滑、提出自己的见解，供同行参考。
关键词：防倒；防滑
中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937(2010)18-0115-01
大倾角综采工作面的投入，给煤矿技术人员带来了一个新的课题。即大倾角综采中的液压支架，如何防倒、防滑，本人对此将做一些粗浅的分析。
1 大倾角综采工作面液压支架的防倒
在大倾角综采(综放)工作面回采过程中，液压支架的“倒架”现象屡见不鲜。所谓“倒”是“歪倒”，即“不正”之意，并不是指液压支架发生侧翻，真正倒了。
大综采(综放)工作面液压支架之所以出现“倒架”，主要是由于液压支架的本身重量大(12t～20t不等)支架的重心偏高，而且液压支架的底座是通过“十字头”同煤帮运输机铰接在一起的。所以大倾角工作面的液压支架在和工作面顶底板做相对运动(移架)时，液压支架本身有“侧翻”的倾向。
①大倾角综采(综放)工作面液压支架克服“倒架”现象的可行性分析。
我们首先举一个简单的例子进行对比分析。
如图1所示：在一个倾角为θ≥30度的采煤工作面中，有一根单柱a，在没有升起前，作业人员若不扶住它，它必然会歪倒(a1)。当把单柱升起，和顶板接硬、初撑有力时，不需要人员扶它，它也不会歪倒(a2)。
同理如图2，如若“单独”的一个液压支架b，升起后，有初撑力，它一定也不会歪倒，即不会出现“倒架”现象。
但是，液压支架在工作面内不可能永远固定不动，它要随采区架移动而前移。必然会有架子顶梁脱离顶板的时候。此时2号架子顶架以1号、3号，架子的侧护板为“滑道”，也不会出现“倒架”现象。这样加子可逐架降架前移，从而完成工作面的正常回采。
我们通过上述对比。类比分析，可以得出一个结论：无论工作面倾角θ多大只要保持工作面顶板完整，控制好1、2号液压支架档歪倒，那么工作面的液压支架就不会出现“倒架”现象。换言之，大倾角工作面的液压支架防止“倒架”是安全可行的。
②大倾角综采(综放)工作面液压支架出现“倒架”现象的根本原因，预防及处理方法。
大倾角倾斜工作面液压支架出现“倒架”现象的原因很多，但归结一点：工作面顶板破碎、淌货。造成架子顶梁上顶板超高。移架后，架子全部起后，不能接实顶板，由于架子自重“架子重心较高”，而出现“倒架”如图3所示。
我们探究了大倾角综采工作面液压支架出现“倒架”的原因，接下来谈一谈，预防倒架的措施。首先从采区的准备、设计上人手尽量减少采区准备期间为了构成全风压通风系统而设计的上、下顺槽的联络小川，以避免工作面过小川时造成顶板破碎，而导致出现“倒架”现象。在机组割煤、移架时严禁淌货一旦出货要立即处理封好帮顶。再行割煤、移架等作业，以防局部冒顶扩大，从而造成或支架倒架。移架时要少降柱，随时观察所移支架与相邻的支架侧护板接触情况，不能使所移支架的顶梁脱离相邻支架的侧护板，让相邻的侧护板切实起到“滑道”的作用。所移支架移位后，必须及时升架，并达到初撑力。工作面的采高要严格控制在小于液压支架的最大采高300～500mm以内。对于大倾角综放工作面，要严格控制放煤量。开帮最和出煤量要相匹配。以防止由于超限放煤，千万局部顶煤发生抽冒现象，导致“倒架”。加强帮压观测提高矿压的预测预报水平，在工作面周期压之前适当加快开帮进度，减少矿压对工作面顶板的破坏程度，以防“倒架”。对回采有影响的旧巷、旧采迹等，要采取相应措施以防造成工作面围岩破碎导致“倒架”现象的发生。
对于有的煤矿企业，在大倾斜综采工作面的液压支架相加防倒油缸来防止液压支架“倒架”的做法，本人不敢苟同，对于这种做法的效果和存在的弊端，由于篇幅有限，在这里不再赘述。
2 大倾角综采(综放)工作面液压支架的防滑
所谓的大倾角综采工作面液压支架的防滑就是防止液压支架和工作面运输机的铰接点的相对位置发生变化：每个支架依次下窜(下滑)。液压支架下滑的危害是：
轻者将拉架的“十字头”或“拉杆”别断；架子下滑最终会影响下端头的支护，甚至1号架会下窜到下顺槽的下帮，架子下窜后联带工作面运输机整体下窜，导致工作面不能正常出煤、回采。
①大倾角综采(综放)工作面液压支架的防滑，可行性分析。
如图4(a)所示，在斜面上有一重量为G的液压支架，斜面的倾角为θ。液压支架静止，放在斜面上：由于支架的自重，支架有下滑的趋势。
但是，是否能发生下滑，主要要看支架与斜面间的磨擦力和支架的策略的一个分力——所谓的“下滑力”谁大谁小”(如图4(b)斜面上物体的受力分析图)。
假设放在斜面上的支架，正处在的静止和下滑的l临界点上此时斜面倾角的最大值为θ1。
那么θ1就是我们研究大倾角综采(综放)工作面液压支架下滑问题必须极为关注的一个数值。
此时如果在斜面上的支架沿D—A方向移动(如图4a)(即支架随工作面向前推进而移架的过程)，那么支架必然会沿斜面发生下滑。因为滑动磨擦力，远远小于静摩擦力。
②如何实现对大倾角综采(综放)工作面液压支架下滑的方法：就是把工作面调成伪斜。
把大倾角综采工作面调成信斜后，这里只取一个支架进行粗浅的分析(F为已知；角β和角α通过论证可轻易得出二者之间的关系。那么F产生的分力F1可求)只要F1大于支架处于临介状态的“下滑力”，那么，我们就可以控制支架不下滑。
在这里特别值得广大科研技术人员引起高度重视的是：β角的大小取值范围是受工作面斜长影响的(因为伪斜的超前距离是由每个支架的错动叠加而成的)。通过论证，会得到这样一个重要结论：工作面倾角一定的前提下，工作面斜长越长，液压支架控制下滑会越容易。
综上所述，本人认为，大倾角综采工作面液压支架防倒防滑是完全可以做到的。是有科学原理为依据的。至于到底能适合多大的倾角，这要看所采用的设备的型号、围岩的条件等考虑好口的安全系数而定，具体问题要具体分析。
由于水平有限，难免有不足之处，希望广大科研技术人员共同探讨，以达到共同进步的目的。
参考文献：
[1]李星宇.新编煤矿综采技术实用手册[M].北京：中国知识出版社。2009.
关键词：防倒；防滑
中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937(2010)18-0115-01
大倾角综采工作面的投入，给煤矿技术人员带来了一个新的课题。即大倾角综采中的液压支架，如何防倒、防滑，本人对此将做一些粗浅的分析。
1 大倾角综采工作面液压支架的防倒
在大倾角综采(综放)工作面回采过程中，液压支架的“倒架”现象屡见不鲜。所谓“倒”是“歪倒”，即“不正”之意，并不是指液压支架发生侧翻，真正倒了。
大综采(综放)工作面液压支架之所以出现“倒架”，主要是由于液压支架的本身重量大(12t～20t不等)支架的重心偏高，而且液压支架的底座是通过“十字头”同煤帮运输机铰接在一起的。所以大倾角工作面的液压支架在和工作面顶底板做相对运动(移架)时，液压支架本身有“侧翻”的倾向。
①大倾角综采(综放)工作面液压支架克服“倒架”现象的可行性分析。
我们首先举一个简单的例子进行对比分析。
如图1所示：在一个倾角为θ≥30度的采煤工作面中，有一根单柱a，在没有升起前，作业人员若不扶住它，它必然会歪倒(a1)。当把单柱升起，和顶板接硬、初撑有力时，不需要人员扶它，它也不会歪倒(a2)。
同理如图2，如若“单独”的一个液压支架b，升起后，有初撑力，它一定也不会歪倒，即不会出现“倒架”现象。
但是，液压支架在工作面内不可能永远固定不动，它要随采区架移动而前移。必然会有架子顶梁脱离顶板的时候。此时2号架子顶架以1号、3号，架子的侧护板为“滑道”，也不会出现“倒架”现象。这样加子可逐架降架前移，从而完成工作面的正常回采。
我们通过上述对比。类比分析，可以得出一个结论：无论工作面倾角θ多大只要保持工作面顶板完整，控制好1、2号液压支架档歪倒，那么工作面的液压支架就不会出现“倒架”现象。换言之，大倾角工作面的液压支架防止“倒架”是安全可行的。
②大倾角综采(综放)工作面液压支架出现“倒架”现象的根本原因，预防及处理方法。
大倾角倾斜工作面液压支架出现“倒架”现象的原因很多，但归结一点：工作面顶板破碎、淌货。造成架子顶梁上顶板超高。移架后，架子全部起后，不能接实顶板，由于架子自重“架子重心较高”，而出现“倒架”如图3所示。
我们探究了大倾角综采工作面液压支架出现“倒架”的原因，接下来谈一谈，预防倒架的措施。首先从采区的准备、设计上人手尽量减少采区准备期间为了构成全风压通风系统而设计的上、下顺槽的联络小川，以避免工作面过小川时造成顶板破碎，而导致出现“倒架”现象。在机组割煤、移架时严禁淌货一旦出货要立即处理封好帮顶。再行割煤、移架等作业，以防局部冒顶扩大，从而造成或支架倒架。移架时要少降柱，随时观察所移支架与相邻的支架侧护板接触情况，不能使所移支架的顶梁脱离相邻支架的侧护板，让相邻的侧护板切实起到“滑道”的作用。所移支架移位后，必须及时升架，并达到初撑力。工作面的采高要严格控制在小于液压支架的最大采高300～500mm以内。对于大倾角综放工作面，要严格控制放煤量。开帮最和出煤量要相匹配。以防止由于超限放煤，千万局部顶煤发生抽冒现象，导致“倒架”。加强帮压观测提高矿压的预测预报水平，在工作面周期压之前适当加快开帮进度，减少矿压对工作面顶板的破坏程度，以防“倒架”。对回采有影响的旧巷、旧采迹等，要采取相应措施以防造成工作面围岩破碎导致“倒架”现象的发生。
对于有的煤矿企业，在大倾斜综采工作面的液压支架相加防倒油缸来防止液压支架“倒架”的做法，本人不敢苟同，对于这种做法的效果和存在的弊端，由于篇幅有限，在这里不再赘述。
2 大倾角综采(综放)工作面液压支架的防滑
所谓的大倾角综采工作面液压支架的防滑就是防止液压支架和工作面运输机的铰接点的相对位置发生变化：每个支架依次下窜(下滑)。液压支架下滑的危害是：
轻者将拉架的“十字头”或“拉杆”别断；架子下滑最终会影响下端头的支护，甚至1号架会下窜到下顺槽的下帮，架子下窜后联带工作面运输机整体下窜，导致工作面不能正常出煤、回采。
①大倾角综采(综放)工作面液压支架的防滑，可行性分析。
如图4(a)所示，在斜面上有一重量为G的液压支架，斜面的倾角为θ。液压支架静止，放在斜面上：由于支架的自重，支架有下滑的趋势。
但是，是否能发生下滑，主要要看支架与斜面间的磨擦力和支架的策略的一个分力——所谓的“下滑力”谁大谁小”(如图4(b)斜面上物体的受力分析图)。
假设放在斜面上的支架，正处在的静止和下滑的l临界点上此时斜面倾角的最大值为θ1。
那么θ1就是我们研究大倾角综采(综放)工作面液压支架下滑问题必须极为关注的一个数值。
此时如果在斜面上的支架沿D—A方向移动(如图4a)(即支架随工作面向前推进而移架的过程)，那么支架必然会沿斜面发生下滑。因为滑动磨擦力，远远小于静摩擦力。
②如何实现对大倾角综采(综放)工作面液压支架下滑的方法：就是把工作面调成伪斜。
把大倾角综采工作面调成信斜后，这里只取一个支架进行粗浅的分析(F为已知；角β和角α通过论证可轻易得出二者之间的关系。那么F产生的分力F1可求)只要F1大于支架处于临介状态的“下滑力”，那么，我们就可以控制支架不下滑。
在这里特别值得广大科研技术人员引起高度重视的是：β角的大小取值范围是受工作面斜长影响的(因为伪斜的超前距离是由每个支架的错动叠加而成的)。通过论证，会得到这样一个重要结论：工作面倾角一定的前提下，工作面斜长越长，液压支架控制下滑会越容易。
综上所述，本人认为，大倾角综采工作面液压支架防倒防滑是完全可以做到的。是有科学原理为依据的。至于到底能适合多大的倾角，这要看所采用的设备的型号、围岩的条件等考虑好口的安全系数而定，具体问题要具体分析。
由于水平有限，难免有不足之处，希望广大科研技术人员共同探讨，以达到共同进步的目的。
参考文献：
[1]李星宇.新编煤矿综采技术实用手册[M].北京：中国知识出版社。2009.