大倾角大采高“三软”煤层支架防倒装置的设计和应用.pdf

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1、2013年第38卷第1期能源技术与管理V01．38No．1EnergyTechnologyandManagement109doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2013．01．045大倾角大采高“三软"煤层支架防倒装置的设计和应用崔忠，曹品伟，曹川，李凯(河南神火煤电有限公司泉店煤矿，河南许昌461000)[摘要]大倾角大采高“三软”煤层综采工作面，受特殊的地质条件及大支架自身重力的影响，在回采过程中经常出现支架下滑、倾倒及架间挤、咬现象，严重影响了工作面正常生产，为此，在液压支架上设计了可靠

2、的防倒装置，实现了大倾角工作面液压支架主动、被动防倒防滑功能。[关键词]大倾角；大采高；三软煤层；支架防倒装置[中图分类号]TD823．493[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2013)01一O10921概况3扶架工艺二。一14050综采工作面是泉店煤矿首个大采过大过重的液压支架为回采工作带来一定的高工作面，煤厚3．2～7．4m，平均倾角29。，局部达困难，由于对大采高采煤工艺及控制煤壁片帮、防42。，顶底板以砂质泥岩、粉砂岩为主，极其破碎。止支架倾倒经验不足，在回采推进不足7m时，工液压支架选用型

3、号为ZY10000／28／62两立柱支撑作面出现大面积倒、咬架现象，最大倒架角度达掩护式液压支架，支撑高度为2．8～6．2m，工作阻52。。力为10000kN，支架总重量达43．5t，配有“手拉3．1从下而上扶架法手”防倒装置。从下而上扶架法，即拆除所有液压支架与运输机的推移连接装置，利用绞车的拉力将运输机2传统液压支架防倒装置整体下滑1m，然后锁死液压支架顶梁，利用支架传统的液压支架防倒装置有两种，一种是安底调千斤顶和液压单体柱，使支架底座下滑，做到装防倒千斤顶；在拉架时，防倒千斤顶主动顶在临顶梁不动，底座下滑

4、，以达到支架扶正的目的。架底座上，起到支架防倒功能，由于防倒千斤顶不3．2从上而下扶架法宜过长，因此此种防倒装置只适用于小型支架。另从上而下扶架法，即在上机尾安装1台回柱一种是在支架顶梁安装连接轴，在连接轴之间用绞车，按照机尾架至机头架的顺序，利用绞车的拉千斤顶、链条链接，使支架连成一个整体，实现“手力强拉支架顶梁，做到底座不动，顶梁上拉，以达拉手”防倒功能，如图1所示。但该防倒装置无法到支架扶正的目的，并在架问铺设2根直径实现调架功能，一旦下部支架出现歪斜，会加剧上26mm、长92mm的长链条，每扶正1架，随即

5、使部支架倾斜程度。此种防倒装置适用于近水平工用短链条将支架后连杆固定在长链条上，使工作作面及缓倾斜工作面，在大倾角工作面作用不大。面所有液压支架固定在一起。该扶架工艺起到很好的效果，工作面液压支架逐渐扶正，但在回采推进时，2根长链条仅能做到被动防倒，无法满足主动防倒。3．3人工超前刷扩法由于支架空顶较为严重，采用人工超前刷扩法，即在工作面人工刷扩，超前支护顶板、煤壁，迫使液压支架顶梁接顶，加大接顶面积，增强支护强度，配合“从上而下扶架法”，边采边扶，液压支架1．连接轴；2．6．11．销轴；3．7．B形销；4．挡环

6、；5．耳座；8．防倒千斤顶；扶正后，架间2根长链条严重制约拉架工序，仍无9．卸扣；10．三环链法满足大采高高产、高效的回采要求。图1“手拉手”防倒装置l10崔忠，等大倾角大采高“三软”煤层支架防倒装置的设计和应用2013年2月Feb．，2013擦系数；为支架顶梁与顶板的摩擦系数；日为液4斜拉链条防倒装置压支架支撑高度；魄为支架重心高度；曰为支架为了解决架间2根长链条制约拉架的问题，底座宽度。结合现场实际，科学研究，经过不断改进，终于研制出一整套的斜拉链条防倒装置，彻底解决了大倾角大采高工作面液压支架防倒防滑问题。

7、新设计的斜拉链条防倒装置如图2所示。即在“手拉手”防倒装置基础上，使用直径26mm，长92him短链条，一端固定在“手拉手”防倒装置的连接轴上，一端固定在上5架液压支架的底座上，中间加设防倒千斤顶，液压支架静止时，斜拉链条给液压支架一个斜拉静力，有效地防止液压支架图3液压支架受力分析示意图因自身重力影响自然下滑；液压支架拉架时，防倒5．1支架不发生下滑的条件千斤顶给液压支架一个主动拉力，防止液压支架Gsinct≤F2cosa+~W2+／z1(1+Gsina)在拉架时因接顶不实而下倒下滑。斜拉链条防倒设定W1=2l

8、=装置的安装，有效地实现了大倾角大采高工作面得：W2≥(Gsin—Gsin一cos)／液压支架主、被动防倒防滑功能。5．2支架不发生倾倒的条件此时支架若发生倾倒必然以底座为轴线进行翻转，依据此条件列出转矩方程为：HW2tana+HgGsina<~BW2+F2Bcosa+Hp~W2得：W2≤(F2Bcosa—HgGsina)I(Htanot—B-Hp．2)式中，W2tana