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[摘要]：分析倒架的原因，提出了防止倒架及处理倒架的方法，表达正规循环的观点。
[关键词]：倾斜长壁开采 支架倾斜 运输机前后窜 管理 控制采高 扶架 正规循环
中图分类号：TD263.2+3 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）35- 0648 -01
官地矿22607综采工作面在回采的过程中出现过歪架、倒架现象，现结合实际，分析造成综采工作面液压支架倒架的原因，并总结倒架的基本处理方法和预防措施如下，供大家参考。
一、工作面概况
官地矿中六采区22607综采工作面采用倾斜长壁式布置，全部跨落法控制顶板，工作面走向长916米，倾斜长217米，工作面初采倾角较大（5～160），随着工作面向前推进，煤层倾角逐渐变小。工作面平均采高约2.96米。 工作面主要机电设备及基本参数：SGZ—764/630型刮板输送机一部；ZZ—5200/20/42型液压支架148架；MG250/600—WD型电牵引采煤机一部。
二、回采中出现的问题
2011年10月，22607工作面推进到向斜的轴部地段，工作面轨道巷掘进至该段时，曾有10米长度范围在巷道上帮发生片帮、局部冒顶，顶板破碎，煤层厚度3.1米左右，由于该段位于向斜的轴部，地势低洼，工作面采空区涌水聚积该处，随之带来一定的淤积煤，现场作业环境较差。工作面推进到该处时，先是机尾3个架出现下滑趋势，继而发生倒架，随后倒架一直扩展到13个。由于条件差，采取措施不果断，现场监督管理不力，支架倒架、顶梁错差、架间超宽的现象更为严重，现场测量2、3#架支架顶梁横向倾角最大达350，在机尾1～8#架支架范围内架间最宽达700mm，支架失去了对顶板的有效支撑，使本来就破碎的顶板条件进一步恶化。同时由于工作面坡度较大，架间、梁端大量流矸，给安全生产带来严重威胁。工作面一度被迫限产处理倒架，浪费了大量人力物力。
三、工作面支架倒架的原因分析支架力学模型稳定性分析。
支架在支撑顶板时，对底座下侧边缘的倾倒力矩M为：M=HgGsina-BGcosa/2-BN2/2-Hu2N2+BN1/2，式中Hg为支架重心高度；H为采高；B为支架底座宽；N1为底板对底座的支承力；N2为顶板对顶梁的正压力；u2为顶梁与顶板间的摩擦因数；G为支架所受重力；a为底板倾角。
1、现场条件影响
（1）工作面倾角的影响。22607工作面在倒架段，煤层倾角大约在100，由于倾角的影响，支架和顶板均会出现一个下滑分力，该分力的作用结果造成支架存在一定倾倒趋势，而且随着倾角的增大，由下滑分力作用引起支架下滑、倾倒的趋势上升。
（2）采高影响。根据支架的特定结构分析，随着支撑高度的增大，其重心不断增高移动，在工作面倾斜角度不变的情况下由下滑分力引起的翻转力矩随之增大，支架发生失稳倒架的可能性也相应增大，而采高越低支架本身防倒的稳定性越大该工作面出现倒架时，采高达到3.5米，支架本身的稳定性较差是造成倒架的原因之一。
（3）顶板破碎局部冒顶影响。本工作面回采至下端头冒顶区时，因顶板破碎、冒落处于失稳状态，支架超高使用，支架接不了顶，是造成支架失稳倾倒的主要原因之一。
（4）松软底板（或留底煤）的影响。在本工作面现场靠近下端头5米范围内，输送机下留有200～400 mm的三角煤，在5～10个支架范围内留有部分底煤。底煤的存在恶化了支架的工作状态，是造成支架倒架的又一个原因。
2、设备安装使用上问题
从该工作面设备的设计分析，在防倒防滑方面的附属装置不齐全完备，没有安装拉架过程中的输送机液压锁定。在支架的防滑防倒方面，在下端头3个架支架顶梁上没有设置防倒千斤顶，其他没有任何附属防滑装置。
3、现场管理薄弱
（1）思想认识上的不足。超前意识不强，认识不到位，没有提前了解工作面回采前方煤层及顶板赋存的情况，放松了对现场的管理，在工作面条件发生变化时，没能及时采取有效措施。
（2）现场监督管理力度不够。通过现场观察发现，在支架底座下面及前面留有底煤，形成了“软底”，现场管理中要求的“两净”没有达到，而且由其导致支架对顶板的控制不力，同时也诱发了倒架的发生；工作面在进入顶板破碎段时，先出现下端头排头架的下滑“摆尾”，架间变宽超过标准要求，现场没有引起足够重视，初期采取的用单体液压支柱捌架的措施在现场没有很好落实，后期确定的处理措施落实不力，班与班之间现场质量控制悬殊，致使排头架下滑倒架后其他支架失去支点支撑，倒架越来越多，越来越严重。
（3）职工操作技能差。部分职工缺乏应对复杂条件的操作技能和经验，对异常情况不能及时反馈和主动采取或落实有效措施，也是造成倒架的一个主要原因。
四、处理倒架的措施
处理综采工作面倒架的方法应根据支架的倾倒程度来决定，工作面支架倾倒程度：a≤70，， 一般70，150，严重。22604工作面倒架属于严重倾倒，用一般处理方法即通过工作面作业工艺调整已不能扶正支架必须及时采取特殊措施进行扶架。根据本工作面存在的技术和管理等方面的问题，主要采取以下措施。
（1）成立领导小组现场跟班，及时发现现场出现的问题，制定具体的处理措施，并监督执行。
（2）确立“降低采高边推进边护顶边调架扶架”的指导思想：a、由于该工作面顶板破碎不能采用原地调整的方法，必须边推进边调整。b、在顶板破碎的条件下采取措施护顶避免冒顶造成在家支架顶梁上形成空洞增加支架的自由度，必须使顶梁接顶受力，增大反倾倒力矩。现场首先改變下排头倒架段的采煤工艺为人工炮采，减少控顶距，减小顶板的暴露时间；其次，在该段采取铺金属顶网、网下架棚超前维护顶板的办法，架棚采用4米长木料交错排列，形成人为假顶增加顶板的稳定性，同时逐渐降低采高增加支架本身的防倒能力。c、利用相邻支架装设的斜拉式千斤顶和单体液压支柱强制扶架。选择在支架间隙较大的支架处开始扶架，由上向下进行。
五、预防倒架的方法
（1）分析地质因素，遇工作面机头、机尾高差大时，尽量减小工作面倾倒角度，将工作面调成伪斜，使工作面在伪斜方向推进；工作面局部底板较软时，可在支架底座下垫木料；工作面顶板出现构造或顶板破碎时，及时垫平顶底板或采取超前支护措施，杜绝冒顶事故，保证支架接触实顶、实底，并升紧支架。
（2）严格控制工作面采高，严禁支架超高使用；漏顶造成支架上方塌空时，要用木料绞架接实顶板，然后升紧支架。
（3）密切关注输送机的上窜下滑和支架的歪倒下滑。发现苗头要高度重视，及时采取合适方法调整，切不可贻误时机，
（4）紧持按正规循环作业，加强工作面工程质量，保证“三直两平两净”发现局部区域超前或滞后，要及时进行调整。
（5）加强职工的岗位技能培训，不断提高职工理论水平和实际操作技能，提高职工现场分析问题、解决问题的能力。
（6）在综采工作面设备选型或改造方面，要紧密结合地质条件。如使用于大倾角工作面的综采支架，除了保证有足够的工作阻力、机械强度等性能指标外，其辅助装置应包括齐全可靠的防滑滑倒装置、良好的挡矸护帮装置、完备的调架装置以及方便工作面行人的装置等等。
[关键词]：倾斜长壁开采 支架倾斜 运输机前后窜 管理 控制采高 扶架 正规循环
中图分类号：TD263.2+3 文献标识码：TD 文章编号：1009-914X（2012）35- 0648 -01
官地矿22607综采工作面在回采的过程中出现过歪架、倒架现象，现结合实际，分析造成综采工作面液压支架倒架的原因，并总结倒架的基本处理方法和预防措施如下，供大家参考。
一、工作面概况
官地矿中六采区22607综采工作面采用倾斜长壁式布置，全部跨落法控制顶板，工作面走向长916米，倾斜长217米，工作面初采倾角较大（5～160），随着工作面向前推进，煤层倾角逐渐变小。工作面平均采高约2.96米。 工作面主要机电设备及基本参数：SGZ—764/630型刮板输送机一部；ZZ—5200/20/42型液压支架148架；MG250/600—WD型电牵引采煤机一部。
二、回采中出现的问题
2011年10月，22607工作面推进到向斜的轴部地段，工作面轨道巷掘进至该段时，曾有10米长度范围在巷道上帮发生片帮、局部冒顶，顶板破碎，煤层厚度3.1米左右，由于该段位于向斜的轴部，地势低洼，工作面采空区涌水聚积该处，随之带来一定的淤积煤，现场作业环境较差。工作面推进到该处时，先是机尾3个架出现下滑趋势，继而发生倒架，随后倒架一直扩展到13个。由于条件差，采取措施不果断，现场监督管理不力，支架倒架、顶梁错差、架间超宽的现象更为严重，现场测量2、3#架支架顶梁横向倾角最大达350，在机尾1～8#架支架范围内架间最宽达700mm，支架失去了对顶板的有效支撑，使本来就破碎的顶板条件进一步恶化。同时由于工作面坡度较大，架间、梁端大量流矸，给安全生产带来严重威胁。工作面一度被迫限产处理倒架，浪费了大量人力物力。
三、工作面支架倒架的原因分析支架力学模型稳定性分析。
支架在支撑顶板时，对底座下侧边缘的倾倒力矩M为：M=HgGsina-BGcosa/2-BN2/2-Hu2N2+BN1/2，式中Hg为支架重心高度；H为采高；B为支架底座宽；N1为底板对底座的支承力；N2为顶板对顶梁的正压力；u2为顶梁与顶板间的摩擦因数；G为支架所受重力；a为底板倾角。
1、现场条件影响
（1）工作面倾角的影响。22607工作面在倒架段，煤层倾角大约在100，由于倾角的影响，支架和顶板均会出现一个下滑分力，该分力的作用结果造成支架存在一定倾倒趋势，而且随着倾角的增大，由下滑分力作用引起支架下滑、倾倒的趋势上升。
（2）采高影响。根据支架的特定结构分析，随着支撑高度的增大，其重心不断增高移动，在工作面倾斜角度不变的情况下由下滑分力引起的翻转力矩随之增大，支架发生失稳倒架的可能性也相应增大，而采高越低支架本身防倒的稳定性越大该工作面出现倒架时，采高达到3.5米，支架本身的稳定性较差是造成倒架的原因之一。
（3）顶板破碎局部冒顶影响。本工作面回采至下端头冒顶区时，因顶板破碎、冒落处于失稳状态，支架超高使用，支架接不了顶，是造成支架失稳倾倒的主要原因之一。
（4）松软底板（或留底煤）的影响。在本工作面现场靠近下端头5米范围内，输送机下留有200～400 mm的三角煤，在5～10个支架范围内留有部分底煤。底煤的存在恶化了支架的工作状态，是造成支架倒架的又一个原因。
2、设备安装使用上问题
从该工作面设备的设计分析，在防倒防滑方面的附属装置不齐全完备，没有安装拉架过程中的输送机液压锁定。在支架的防滑防倒方面，在下端头3个架支架顶梁上没有设置防倒千斤顶，其他没有任何附属防滑装置。
3、现场管理薄弱
（1）思想认识上的不足。超前意识不强，认识不到位，没有提前了解工作面回采前方煤层及顶板赋存的情况，放松了对现场的管理，在工作面条件发生变化时，没能及时采取有效措施。
（2）现场监督管理力度不够。通过现场观察发现，在支架底座下面及前面留有底煤，形成了“软底”，现场管理中要求的“两净”没有达到，而且由其导致支架对顶板的控制不力，同时也诱发了倒架的发生；工作面在进入顶板破碎段时，先出现下端头排头架的下滑“摆尾”，架间变宽超过标准要求，现场没有引起足够重视，初期采取的用单体液压支柱捌架的措施在现场没有很好落实，后期确定的处理措施落实不力，班与班之间现场质量控制悬殊，致使排头架下滑倒架后其他支架失去支点支撑，倒架越来越多，越来越严重。
（3）职工操作技能差。部分职工缺乏应对复杂条件的操作技能和经验，对异常情况不能及时反馈和主动采取或落实有效措施，也是造成倒架的一个主要原因。
四、处理倒架的措施
处理综采工作面倒架的方法应根据支架的倾倒程度来决定，工作面支架倾倒程度：a≤70，， 一般70，
（1）成立领导小组现场跟班，及时发现现场出现的问题，制定具体的处理措施，并监督执行。
（2）确立“降低采高边推进边护顶边调架扶架”的指导思想：a、由于该工作面顶板破碎不能采用原地调整的方法，必须边推进边调整。b、在顶板破碎的条件下采取措施护顶避免冒顶造成在家支架顶梁上形成空洞增加支架的自由度，必须使顶梁接顶受力，增大反倾倒力矩。现场首先改變下排头倒架段的采煤工艺为人工炮采，减少控顶距，减小顶板的暴露时间；其次，在该段采取铺金属顶网、网下架棚超前维护顶板的办法，架棚采用4米长木料交错排列，形成人为假顶增加顶板的稳定性，同时逐渐降低采高增加支架本身的防倒能力。c、利用相邻支架装设的斜拉式千斤顶和单体液压支柱强制扶架。选择在支架间隙较大的支架处开始扶架，由上向下进行。
五、预防倒架的方法
（1）分析地质因素，遇工作面机头、机尾高差大时，尽量减小工作面倾倒角度，将工作面调成伪斜，使工作面在伪斜方向推进；工作面局部底板较软时，可在支架底座下垫木料；工作面顶板出现构造或顶板破碎时，及时垫平顶底板或采取超前支护措施，杜绝冒顶事故，保证支架接触实顶、实底，并升紧支架。
（2）严格控制工作面采高，严禁支架超高使用；漏顶造成支架上方塌空时，要用木料绞架接实顶板，然后升紧支架。
（3）密切关注输送机的上窜下滑和支架的歪倒下滑。发现苗头要高度重视，及时采取合适方法调整，切不可贻误时机，
（4）紧持按正规循环作业，加强工作面工程质量，保证“三直两平两净”发现局部区域超前或滞后，要及时进行调整。
（5）加强职工的岗位技能培训，不断提高职工理论水平和实际操作技能，提高职工现场分析问题、解决问题的能力。
（6）在综采工作面设备选型或改造方面，要紧密结合地质条件。如使用于大倾角工作面的综采支架，除了保证有足够的工作阻力、机械强度等性能指标外，其辅助装置应包括齐全可靠的防滑滑倒装置、良好的挡矸护帮装置、完备的调架装置以及方便工作面行人的装置等等。