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【摘 要】针对某矿大倾角综采放顶煤液压支架使用情况和容易出现的问题进行分析，如十字头损坏、后部槽千斤顶容易拉坏、支架夹斜以及后插板损坏等等现象，我矿及时联系集团公司与设计部门进行了分析研究，有针对性的研究大倾角液压支架方面的技术设计和改造。
【关键词】大倾角；液压支架；技术设计；防倒；防滑
作者简介：王斌(1981—)，男，江苏徐州人，大专学历，主要从事煤矿机电管理工作。
0.概况
某矿与市区紧邻，南北走向长9.5km，面积约18km2。总体构造形态为地层走向近SN，倾向东，倾角0~380，一般为200左右的单斜构造。主要构造为轴向近EW、向E倾伏的一系列宽缓背斜、向斜与煤矿中部近SN、NE向的小型背向斜相复合和NE、NNE向正断层。井田内地质构造复杂，褶曲和断层均发育。
1.现状
近年来，随着煤矿开采水平的不断提高，为了适应生产的实际需要和发展，大力发展机械化。该矿地质条件复杂，断层较多，为了找到一套适合该矿地质条件的综采设备，经过考察分析，我们决定选用 ZF2800-/16/24型液压轻放支架，前后运输机采用SGZ-630/264型中双链刮板运输机，采用MCJ150/380-WD型双滚筒采煤机割煤，下顺槽采用SGW-40工刮板运输机，运输上山采用MPJ-800/40皮带机运煤。支架的最大工作阻力为2800 kN；最大支撑高度为2.4m，支架中心距为1.25m；立柱缸径为Φ160mm，对底板比压平均1.9Mpa；单架重量约5.6T。
2.大倾角主要关键技术改进
2.1初采放顶工艺
该矿放顶煤开采初期，为防止顶板垮落对采煤工作面造成威胁。初采时期，对工作面进行调斜。因为上顺槽超前下顺槽，为了能够实现安全回采，我们决定将工作面顺直后进行正常回采。在初采期间，工作面老塘先不放煤，待正常回采后进行放煤。
2.2放煤步距
我们根据已有的地质资料和现场观测，工作面顶板不稳定，确定放煤步距为一采一放，即采放比l：1。根据大坡度 工作面的特点，采用中部进刀方式比较适宜，割煤时有白下而上和由上而下两种方式。当需防滑时采用自下而上，此方式是正规作业生产中的主要循环作业方式。当工作面有上窜趋势需要设备支架有一定下滑时，采用由上而下作业方式。无论何种方式，其进刀长度必须大于采煤机长度的2倍。
2.3放煤方式
放煤方式不仅对工作面煤炭采出率、含矸率影响较大，同时还会影响到总的放煤速度，正规循环的完成以及工作面能否高产。根据现场管理经验，我们采用单轮、间隔、多口放煤。先放l号、3号、5号等单号支架的煤。由于该矿综放面采用双运输机低位放顶煤支架，基本消除了脊背煤的损失，我们又考虑到现场放煤过程中的可操作性，在工作面范围内实行分段作业。实践证明，该矿采用这种放煤方式丢煤少，混矸少，实现了高产高效。
2.4端头支护
该矿综放面上、下端头机头大棚采用“四对八梁”进行支护，用3.5m箱型梁配合D2-25单体对棚支护，利用采煤机割透两端头后，人工窜梁护顶，前步梁交错迈步，后步梁齐头并进，一梁四柱，保持支柱迎山戗度合适有力。人工将端头煤放出。通过此方法，两端头取得较好支护效果。
2.5推移方式
推移方式随割煤方式而定，移架时，必须带压擦顶移架，下降高度不得超过150mm，移架后必须立即升紧立柱。活动侧护板推出，使支架支撑宽度达规定宽度1.25m±0.lm。移架必须按拉线移架，移后保证支架成一条直线。推前部运输机必须与割煤循环一致，前部运输机推移后必须成一条直线，推机头、机尾时，必须是在停止运转状态下进行。拉移后部运输机始终采取自下而上的方式。先拉机头，然后逐节拉移中部槽，最后拉移机尾。机头、机尾在拉移时，必须停止运转，其要求与前部运输机一样，并且减少两端头的煤炭损失。
2.6瓦斯管理
瓦斯主要涌出点是滚筒割煤和后部放煤，只要工作面配足风量，就不易积聚；上隅角是瓦斯积聚的主要地点，主要采用上隅角埋管抽放，另外在上端头吊挂挡风障等措施，基本上可以消除了上隅角瓦斯积聚超限现象，确保了工作面正常生产。
3.支架的组成及零部件管理情况
ZF2800-/16/24型放顶煤液压支架，主要由金属结构件、液压系统、防倒防滑装置组成。主要金属件有：伸缩梁、顶梁、掩护梁、尾梁、捅板、底座、推杆等组成。液压组成：立柱、千斤顶、操作阀、安全阀、单向锁和液压辅助元件等，放倒防滑及调架装置：顶梁、掩护梁、尾梁、各侧护板、测推千斤顶、弹簧套筒、放倒防滑千斤顶及相关连接件等。我礦根据生产的实际需要，优化设备需求，合理配备综采设备。由于我矿对机电设备方面进行着严格管理，加强了对机电检修，损坏的设备要及时上交、及时修理，确保井下有充足的备用配件，保证机电设备的正常运转。支架特点：
（1）支架具有较好的纵、横向稳定性；（2）放煤效果好，通过尾梁上下摆动与插板伸缩配合实现煤体松动，破碎大块煤，及时将碎煤放出，并挡住大块矸石，放煤口设置了较好的喷雾装置；（3）移架阻力小，后部运输机设置在地板上，工作运行状态好，便于移架；（4）顶梁和底座上均设有防倒防滑连接耳座、防倒装置。
4.支架在使用中出现的主要问题及分析
4.1支架夹斜现象的分析
大倾角煤层开采由于倾角大，工作面设备会出现向‘F滑移和倾倒。很容易失去稳定。或由于一人在移架过程中操作不当，没有收侧护板，支架的前端不能有效的支撑顶板，很容易使架子出现夹斜现象。
4.2十字头损坏现象的分析
（1）十字头质量较差，容易弯曲，造成推槽闲难，损坏十字头。（2）采煤机在割煤过程中抬刀，导致工-作面容易产生台阶，推运输机闲难，容易损坏十字头。（3）工作面支架夹斜，底座与推移千斤顶形成一定角度，推槽过程中十字头受力不均匀，容易损坏十字头。
4.3后部槽千斤顶及后插板损坏原因分析
后部槽在启动状态时，移架人员没有注意后部槽煤量，以及后插板没有及时伸出，大块矸石落到后部槽内，容易绊住后插板，导致千斤顶及后插板易损坏。
4.4调架千斤顶损坏原因分析
操作人员将凋架千斤顶伸出后，调架完毕没有及时将调架千斤顶收同，在移架过程中将调架千斤顶挤拉变形损坏。
4.5倒架原因
当顶板来压或周期来压发生时，工作面容易片帮，支架上部煤体容易流，造成支架上方空顶。由于支架在移架过程中采取带压移架，而支架上部空顶，没有压力所以产生倒架现象。
5.对大坡度综采放顶煤开采技术的展望
回顾几年来我矿大倾角大坡度综采放顶煤开采的历程，虽然经历了曲折与艰难，但是一条充满希望之路。，近几年来开采的实践经验证明，大倾角大坡度综采放顶煤开采，技术上先进可行，经济上效益明显，安全上有保证，尤其是国家安全生产监督总局下发的10号令，对《煤矿安全规程》第六十八条进行了修改，对于煤层坡度超过300，严禁采用单体柱放顶煤开采，以及严禁在采场内进行顶煤预裂爆破等条件限制，严重制约炮采放顶煤的发展，因此必须大力推广大倾角大坡度轻型综采放顶煤开采，是煤矿技术政策的需要，是煤矿减人提效的需要，是煤业集团长远发展的需要。
【参考文献】
［１］李永欢.浅议综采工作面顶板控制. 河北能源职业技术学院学报.2011,(02):77-78.
［２］何立新.关于建设高产高效工作面地测保障体系的实践.河北能源职业技术学院学报.2011,(03):71-72.
［３］茹长春.浅析煤矿机电管理.河北能源职业技术学院学报.2011,(02):53,56.
［４］郭兵兵,陈国祥,王国际,郭军杰.虚拟现实在采矿工程教学中的开发应用.煤炭技术.2011,(07):217-219.
【关键词】大倾角；液压支架；技术设计；防倒；防滑
作者简介：王斌(1981—)，男，江苏徐州人，大专学历，主要从事煤矿机电管理工作。
0.概况
某矿与市区紧邻，南北走向长9.5km，面积约18km2。总体构造形态为地层走向近SN，倾向东，倾角0~380，一般为200左右的单斜构造。主要构造为轴向近EW、向E倾伏的一系列宽缓背斜、向斜与煤矿中部近SN、NE向的小型背向斜相复合和NE、NNE向正断层。井田内地质构造复杂，褶曲和断层均发育。
1.现状
近年来，随着煤矿开采水平的不断提高，为了适应生产的实际需要和发展，大力发展机械化。该矿地质条件复杂，断层较多，为了找到一套适合该矿地质条件的综采设备，经过考察分析，我们决定选用 ZF2800-/16/24型液压轻放支架，前后运输机采用SGZ-630/264型中双链刮板运输机，采用MCJ150/380-WD型双滚筒采煤机割煤，下顺槽采用SGW-40工刮板运输机，运输上山采用MPJ-800/40皮带机运煤。支架的最大工作阻力为2800 kN；最大支撑高度为2.4m，支架中心距为1.25m；立柱缸径为Φ160mm，对底板比压平均1.9Mpa；单架重量约5.6T。
2.大倾角主要关键技术改进
2.1初采放顶工艺
该矿放顶煤开采初期，为防止顶板垮落对采煤工作面造成威胁。初采时期，对工作面进行调斜。因为上顺槽超前下顺槽，为了能够实现安全回采，我们决定将工作面顺直后进行正常回采。在初采期间，工作面老塘先不放煤，待正常回采后进行放煤。
2.2放煤步距
我们根据已有的地质资料和现场观测，工作面顶板不稳定，确定放煤步距为一采一放，即采放比l：1。根据大坡度 工作面的特点，采用中部进刀方式比较适宜，割煤时有白下而上和由上而下两种方式。当需防滑时采用自下而上，此方式是正规作业生产中的主要循环作业方式。当工作面有上窜趋势需要设备支架有一定下滑时，采用由上而下作业方式。无论何种方式，其进刀长度必须大于采煤机长度的2倍。
2.3放煤方式
放煤方式不仅对工作面煤炭采出率、含矸率影响较大，同时还会影响到总的放煤速度，正规循环的完成以及工作面能否高产。根据现场管理经验，我们采用单轮、间隔、多口放煤。先放l号、3号、5号等单号支架的煤。由于该矿综放面采用双运输机低位放顶煤支架，基本消除了脊背煤的损失，我们又考虑到现场放煤过程中的可操作性，在工作面范围内实行分段作业。实践证明，该矿采用这种放煤方式丢煤少，混矸少，实现了高产高效。
2.4端头支护
该矿综放面上、下端头机头大棚采用“四对八梁”进行支护，用3.5m箱型梁配合D2-25单体对棚支护，利用采煤机割透两端头后，人工窜梁护顶，前步梁交错迈步，后步梁齐头并进，一梁四柱，保持支柱迎山戗度合适有力。人工将端头煤放出。通过此方法，两端头取得较好支护效果。
2.5推移方式
推移方式随割煤方式而定，移架时，必须带压擦顶移架，下降高度不得超过150mm，移架后必须立即升紧立柱。活动侧护板推出，使支架支撑宽度达规定宽度1.25m±0.lm。移架必须按拉线移架，移后保证支架成一条直线。推前部运输机必须与割煤循环一致，前部运输机推移后必须成一条直线，推机头、机尾时，必须是在停止运转状态下进行。拉移后部运输机始终采取自下而上的方式。先拉机头，然后逐节拉移中部槽，最后拉移机尾。机头、机尾在拉移时，必须停止运转，其要求与前部运输机一样，并且减少两端头的煤炭损失。
2.6瓦斯管理
瓦斯主要涌出点是滚筒割煤和后部放煤，只要工作面配足风量，就不易积聚；上隅角是瓦斯积聚的主要地点，主要采用上隅角埋管抽放，另外在上端头吊挂挡风障等措施，基本上可以消除了上隅角瓦斯积聚超限现象，确保了工作面正常生产。
3.支架的组成及零部件管理情况
ZF2800-/16/24型放顶煤液压支架，主要由金属结构件、液压系统、防倒防滑装置组成。主要金属件有：伸缩梁、顶梁、掩护梁、尾梁、捅板、底座、推杆等组成。液压组成：立柱、千斤顶、操作阀、安全阀、单向锁和液压辅助元件等，放倒防滑及调架装置：顶梁、掩护梁、尾梁、各侧护板、测推千斤顶、弹簧套筒、放倒防滑千斤顶及相关连接件等。我礦根据生产的实际需要，优化设备需求，合理配备综采设备。由于我矿对机电设备方面进行着严格管理，加强了对机电检修，损坏的设备要及时上交、及时修理，确保井下有充足的备用配件，保证机电设备的正常运转。支架特点：
（1）支架具有较好的纵、横向稳定性；（2）放煤效果好，通过尾梁上下摆动与插板伸缩配合实现煤体松动，破碎大块煤，及时将碎煤放出，并挡住大块矸石，放煤口设置了较好的喷雾装置；（3）移架阻力小，后部运输机设置在地板上，工作运行状态好，便于移架；（4）顶梁和底座上均设有防倒防滑连接耳座、防倒装置。
4.支架在使用中出现的主要问题及分析
4.1支架夹斜现象的分析
大倾角煤层开采由于倾角大，工作面设备会出现向‘F滑移和倾倒。很容易失去稳定。或由于一人在移架过程中操作不当，没有收侧护板，支架的前端不能有效的支撑顶板，很容易使架子出现夹斜现象。
4.2十字头损坏现象的分析
（1）十字头质量较差，容易弯曲，造成推槽闲难，损坏十字头。（2）采煤机在割煤过程中抬刀，导致工-作面容易产生台阶，推运输机闲难，容易损坏十字头。（3）工作面支架夹斜，底座与推移千斤顶形成一定角度，推槽过程中十字头受力不均匀，容易损坏十字头。
4.3后部槽千斤顶及后插板损坏原因分析
后部槽在启动状态时，移架人员没有注意后部槽煤量，以及后插板没有及时伸出，大块矸石落到后部槽内，容易绊住后插板，导致千斤顶及后插板易损坏。
4.4调架千斤顶损坏原因分析
操作人员将凋架千斤顶伸出后，调架完毕没有及时将调架千斤顶收同，在移架过程中将调架千斤顶挤拉变形损坏。
4.5倒架原因
当顶板来压或周期来压发生时，工作面容易片帮，支架上部煤体容易流，造成支架上方空顶。由于支架在移架过程中采取带压移架，而支架上部空顶，没有压力所以产生倒架现象。
5.对大坡度综采放顶煤开采技术的展望
回顾几年来我矿大倾角大坡度综采放顶煤开采的历程，虽然经历了曲折与艰难，但是一条充满希望之路。，近几年来开采的实践经验证明，大倾角大坡度综采放顶煤开采，技术上先进可行，经济上效益明显，安全上有保证，尤其是国家安全生产监督总局下发的10号令，对《煤矿安全规程》第六十八条进行了修改，对于煤层坡度超过300，严禁采用单体柱放顶煤开采，以及严禁在采场内进行顶煤预裂爆破等条件限制，严重制约炮采放顶煤的发展，因此必须大力推广大倾角大坡度轻型综采放顶煤开采，是煤矿技术政策的需要，是煤矿减人提效的需要，是煤业集团长远发展的需要。
【参考文献】
［１］李永欢.浅议综采工作面顶板控制. 河北能源职业技术学院学报.2011,(02):77-78.
［２］何立新.关于建设高产高效工作面地测保障体系的实践.河北能源职业技术学院学报.2011,(03):71-72.
［３］茹长春.浅析煤矿机电管理.河北能源职业技术学院学报.2011,(02):53,56.
［４］郭兵兵,陈国祥,王国际,郭军杰.虚拟现实在采矿工程教学中的开发应用.煤炭技术.2011,(07):217-219.