关于综采工作面端头液压支架的分析与合理选用

发表时间:2020/7/29   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:薄晓洁
[导读] 在煤矿开采中,综采技术的发展促进了煤炭开采产出比的提高
        摘要:在煤矿开采中,综采技术的发展促进了煤炭开采产出比的提高,各种先进设备的应用保证了煤矿开采的效率,但是依然无法从根本消除安全隐患,为了尽可能的提高综采工作面的安全程度,需要对其端头支护情况进行改善,选用恰当的液压支架来保证顶板支护的效果。本文主要就综采工作面端头液压支架的作用、支护要求、分类以及选用等进行了分析,希望能够为综采工作面的高效开采提供可靠支撑。
        关键词:综采工作面;端头液压支架;分析;选用
        前言:在科学技术飞速发展的带动下,煤矿综采技术得以完善和优化,综采工作面端头支架的重要性越发凸显,对于工作人员而言,想要切实提高综采工作面的安全性、产量和效率,必须立足煤矿综采工作面的实际情况,做好端头液压支架的分析和选用,保证煤矿开采安全。
1 液压支架概述
        在煤矿采煤作业过程中,液压支架是主要的支撑设备,能够抵抗来自顶部和四周的围岩压力,避免顶板异常垮落影响煤矿开采顺利实施的结构物。开采面矿压会通过外载的形式作用在液压支架上,液压支架与开采面围岩处于相互作用的状态,如果液压支架中各个支承部件的合力与巷道顶板作用在支架上的压力处于同一直线,则表明液压支架对于采面围岩有着良好的适应性。以计算机技术和微电子技术为支撑,液压支架已经可以实现对于动作程序的自动控制,也使得相应的管理工作变得更加智能化和自动化,能够很好的适应综采工作面优化开采的需求。
2 综采工作面端头液压支架分析
        2.1支架作用
        综采工作面端头液压支架的作用体现在几个方面,一是可以对工作面顶板进行维护,保证设备具备较大的可操作空间,为煤炭开采和设备操作提供良好的工作环境;二是在支架端头位置创造出良好的工作环境,使得桥式转载机与刮板运输机之间能够实现良好衔接,保障各种设备的可靠运转;三是能够有效避免综采工作面支架的下滑或者倾倒问题,保证整个工作面的施工安全。
        2.2支护要求
   一是在使用端头液压支架对综采工作面进行支护的过程中,必须对使用的设备进行全面检查,要求设备性能和状态良好,保证通道畅通,出入安全;二是为了能够更好的实现采煤机的自动开切口功能,在对上端头液压支架进行设置的过程中,应该提升其切顶能力;三是下端头支架设置过程中,对于无立柱空间的面积有着严格要求,工作人员必须结合实际情况,确定好液压支架的拉架力和推移力。


        2.3支架构成
        一是架体架构,可以分为顶梁、掩护梁、支撑杆以及底座,采用的都是箱型结构;二是推移装置,多数采用的都是浮动活塞式;三是护帮装置,在端头液压支架体系中,护帮装置的存在能够保障支架的稳定性和可靠性,其包含了护帮板、千斤顶以及挡块,一般会被设置在前梁前端的铰接位置,而从确保采煤机等设备正常通行的角度,要求护帮板能够在任意方向摆动90°,与煤壁紧贴;四是防倒防滑装置,在没有特殊要求的情况下,综采工作面端头液压支架体系中,一般会在排头支架上对防倒防滑装置进行设置,不过这种情况仅适用于综采工作面倾角不超过15°的情况,如果工作面的倾角较大,达到了25-30°,还需要在其他支架上同样设置防滑装置,这样才能确保在支架出现失稳时及时做出调整;五是液压元件,在端头液压支架中,重要的液压元件有千斤顶、立柱、操控阀等,这些元件各自都有着不容忽视的作用,以操控阀为例,一般情况下,端头液压支架中会设置8个操控阀,其中2个是液控单向阀,另外6个是安全阀,通过彼此之间的配合,能够控制立柱自由伸缩。
        2.4注意事项
        一是挤死架。当端头支架与相邻支架之间的间隔较小时,应力一旦发生改变,挤死架的问题就可能发生,而导致应力变化的因素有很多,如设备的移动、巷道本身的弯曲程度等。针对这个问题,工作人员需要及时做好巷道修复工作,调整设备的安装位置,避免生产过程中频繁发生挤死架的问题;二是压死架。在煤矿综采环节,如果工作面端头液压支架的设置高度超过了支架最低高度,生产中可能会出现支架无法正常移动的情况,也难以为巷道顶板提供可靠支撑,也就是所谓的压死架问题。一旦发生压死架的情况,要求工作人员根据实际情况做好调整;三是支架倾倒或者歪斜,煤矿生产中,为了保证巷道支护体系的稳定性和可靠性,端头液压支架的体积较大,这也使得其移动难度大大增加,而且在移动时可能会引发支架整体歪斜乃至倾倒的现象,如果问题比较轻微,可以利用千斤顶对其进行解决,若问题严重,则需要在适当位置添加斜柱支撑,实现设备移架以及升降;四是支架走不动。导致端头液压支架走不动的原因,有巷道高低不平、底板遇水软化、拉架力量不足等,需要工作人员做好相应的分析和应对。
3 综采工作面端头液压支架的合理选用
        上文提到,端头液压支架大致可以分为普通工作面端头液压支架、放顶煤端头液压支架以及特种端头液压支架三种,而特种端头液压支架一般仅被用于特殊情况,因此工作人员在对端头液压支架进行选择的过程中,主要是从前两种支架中选择。普通端头液压支架适用于工作面倾角下、顶板和底板管理简单,煤层为中厚煤层的情况,只需要满足设备运行和工作面安全即可;放顶煤端头液压支架的结构更加复杂,对于顶板的适应性有着较高的要求,如果综采面的倾角较大,在对放顶煤端头液压支架进行使用时,还必须赋予其相应的防倒和防滑功能。
4 结语
    总而言之,在煤矿开采中红,端头区域结构复杂,其围岩需要同时承受多种支承压力的共同作用,因此矿压的显现更加复杂。从工作人员的角度,需要结合采面的实际情况,对端头液压支架进行合理选择和使用,促进工作面安全性和可靠性的提高。
参考文献:
[1]张志群,周松江,原学新.坚硬顶板综采工作面支架选型及应用分析[J].山东煤炭科技,2020,(05):143-144,146.
[2]冶明清.综采工作面两巷及端头的支护与管理方法研究[J].能源与节能,2020,(05):127-129.
[3]杨振宇.综采工作面液压支架常见故障及处置措施[J].能源与节能,2020,(05):143-144.

作者简介:薄晓洁(1988.6.20-)  性别:女    学历:本科   籍贯:黑龙江五常市  现任昌吉州能源安全监测中心助理工程师,主要从事主要从事能源安全监管、能源安全监测信息化平台建设等工作。
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