综采工作面液压支架“压架”处理

[摘  要]：通过介绍皖北煤电集团公司祁东煤矿7114工作面的支架“压架”情况及抢救实践，完整地归纳出一套针对综采工作面液压支架“压架”的处理实施方案。
[关键词]：综采工作面，压架，压架处理
1.    概述
皖北煤电集团公司祁东煤矿7114工作面位于井田东翼一水平一采区，工作面起止标高-418.3～-580m，平均走向长1280m，倾向宽174m，煤层平均厚度2.4m，平均倾角15°，可采储量为43.96万t。第四系松散含水层底部第四含水层（简称“四含”）直接覆盖于煤系地层之上，距工作面上方70.7m。采用综合机械化采煤法，全部跨落法管理顶板。工作面安装ZZ4400/1.7/3.5型液压支架118架，SGZ-764/400刮板运输机一部及MGZ-250/600-WD1采煤机一台。
本工作面于2004年7月12日开始回采，在推进21.5m时（7月22日早班），直接顶冒落充分，第29架及第76架附近顶板出现淋水，并伴有采空区出水现象，总水量为3～4m3/h，压力显现不明显。7月29日上午10时30分左右，即工作面推进43.2m时，老顶发生初次来压，压力显现明显，顶板迅速下沉，液压支架安全阀全部开启，煤壁大面积片帮，顶板淋水加大，淋水点增多，采空区出水量也加大，总水量约为15m3/h。区领导立即向调度汇报并组织全区员工奋力抢救，采取果断应急措施，以最快速度回收液压支架立柱加长杆，并将泵压调至33MPa，以期增大支架初撑力，减缓顶板下沉。但到29日中午12时20分左右，已有17架支架后立柱被压死，整个工作面支架高度降至2.0～2.4m。29日中班，立即对个别死架进行处理，试图迅速推进工作面，把压力甩至采空区。但工作面顶板仍然持续下沉，压力继续增加，工作面出水量也不断增加。到8月1日上午11时，已有69架支架被压死，17架支架顶梁开焊，第99、第100架支架的顶梁和底座均被穿通。截至8月12日，工作面顶板压力基本上保持稳定，这时总共有83架支架被压死，37架支架受损，其中有12架底座被穿通，个别支架立柱炸裂、顶梁开焊。并在煤壁侧形成一落差为0.5～1.0m的顶板下沉台阶，整个工作面支架高度在1.7m～2.3m之间，工作面出水量稳定在60m3/h。
2.    抢救处理措施
事故发生后，有关领导立即做出了进行抢救复面的决定。具体是采用“刷帮移架”的方法，抽救被压死的支架，保证工作面恢复生产。
2.1.    工作面“刷帮”
由于工作面采煤机已无法进行割煤，故采用放炮落煤的办法，为后续的架棚和移架工作创造空间。刷帮从工作面两头到中间依次进行，刷帮宽度为2.8m，在刷帮以后立即架设一梁三柱工字钢大棚支护。
2.2.    施工抽架大棚
在刷帮以后立即架设工字钢大棚，以对放炮采出的空间及时进行支护，保证后续工作在支护完好的顶板下进行。大棚为一梁三柱走向棚，如图1所示。
由于施工抽架大棚后要进行推移刮板运输机、挑顶、卧底等工序，因此还要不断进行改棚，最终保证大棚的高度要不低于2.5m。

图1  7114工作面压架处理示意图
2.3.    推移刮板运输机
推移刮板运输机分三次进行。第一次将运输机推至支架梁端棚腿；第二次回掉梁端棚腿，将运输机推至中间加强点柱处；第三次回掉加强点柱，将运输机推至煤帮棚腿。由于液压支架被压死，支架本身推移千斤顶无法使用，所以要先去除推移千斤顶与运输机的联结销，用单体液压支柱推移运输机。推移运输机顺序为从机头到机尾依次进行，对于采煤机停*处，可先将采煤机开至推移完毕的地点，再进行推移。在每次推移结束后，及时补上推移前拆掉的大棚支柱。
2.4.    挑顶、卧底
为使支架前梁能升起，使用挑顶的方法，去掉被抽支架前梁上的浮矸。挑顶是由有经验的工人使用长柄钎子站在安全的地方进行。在挑顶后使用单体液压支柱托住支架前梁使其抬起，每架支架至少要有两根托柱。
由于在挑顶后的大棚高度仍不能达到2.5m，需要对底板进行卧底。卧底的范围是液压支架底座前端至刮板运输机。卧底采用手镐和风镐进行，必要时放震动炮松动底板。要保证卧底后的大棚高度不低于2.5m，并且底板平整。
2.5.    移架
在对所抽支架进行挑顶、卧底，保证支架前方的升架空间后，即可进行移架。移架时，先在被抽支架上下三架用单体液压支柱固定输送机。为防止在卧底时支架整体下沉，要对被抽支架前梁处的两根托柱进行持续供液。然后利用运输机链条及锁紧螺扣，联结运输机和支架，通过支架推移板的伸缩，使支架前移。为防止咬架、趴架，支架一次前行距离不可超过0.8m。支架出位时，要及时用单体支柱托住支架顶梁。
支架前移后，及时对支架进行升劲，并对坏架用单体液压支柱加强支护。
2.6.    工作面调整
由于此次来压造成工作面机电设备的大量损坏，并且在抽架后支架整体位态不好（支架高度过大，歪斜，顶梁、底座存在较大的倾角等）。因此在抽架完成后利用较长时间对工作面进行调整，更换受损的液压支架及其它机电设备元件，并且采用试采的方法逐渐向前推进，以不断调整支架位态。
3.    结束语
对于综采工作面因顶板下沉快、压力大造成的支架压架事故，可采用刷帮移架的方法抽救被压支架。即先采用放炮落煤的方法进行刷帮，在刷帮后立即架设抽架大棚进行支护，然后再推移刮板输送机。采用挑顶、卧底的方法为支架升起创造空间，最后再进行移架工作，抽出被压支架。
截至2004年10月30日，复面工作基本结束，工作面开始正常生产。7114工作面成功复面，减少了2.5万吨煤炭资源损失，价值约1000余万元，而且使7114工作面提前一个月恢复正常生产，创造了良好的经济效益和社会效益，同时也说明了上述方案的可行性和利用价值。

来源：皖北煤电集团公司祁东煤矿，郭庄 ，李永