Henan Topology Intelligent Machinery Co., Ltd.
一、問題機理分析
底板松軟與泡水軟化
在采煤工作面由于底板比較松軟并久經(jīng)水泡,容易造成液壓支架底座下陷或支架移架時扎底,使支架不能前移 。底板巖層(如泥巖)硬度較小、抗壓強度低,當支架底座前端對底板的比壓超過底板允許比壓時,底座前端必然下陷扎入底板。安山煤礦133101工作面的案例表明,底板泡水軟化是導(dǎo)致液壓支架陷底、移架困難的典型原因。
合力點位置與壓力分布
支架頂梁與底座合力點的位置直接影響底座壓力分布形狀,進而決定底座前端比壓大小。當頂梁合力作用點后移(x減?。r,對應(yīng)底座合力點后移(S增大),底座壓力分布呈矩形或倒三角形,前端比壓減小;反之,當0<S<L/3時,底座前端比壓最大,最易發(fā)生扎底。
支架傾倒與扎底的耦合效應(yīng)
支架向下傾倒時,底座上邊沿懸空,下邊沿向下扎底加劇支架傾倒,形成惡性循環(huán)。底板較軟時,支架失去穩(wěn)定基礎(chǔ),底板破壞后向工作面已成空間移動,變形破壞可能性增大,進一步加劇支架失穩(wěn)。

二、解決方案
優(yōu)化支架選型與參數(shù)設(shè)計
針對軟底板工作面,優(yōu)先選用四柱反四連桿支撐掩護式支架,其底座前端比壓相對較小。通過優(yōu)化四連桿結(jié)構(gòu)和立柱支撐點位置,控制頂梁與底座合力點位置,使底座壓力分布趨于合理。從根本上降低底座前端比壓,減少扎底風險。
改進抬底千斤頂設(shè)計
將抬底千斤頂改裝在支架底座過橋前端,增加千斤頂缸徑與行程。例如,安山煤礦通過將抬底千斤頂改裝并增大缸徑行程,有效解決了陷底移架困難問題。提高抬底能力,適應(yīng)更大的底座下陷深度,確保支架順利前移。
規(guī)范操作流程
移架前必須先操作抬底千斤頂將底座前端抬起,再執(zhí)行推移動作。避免降柱過多導(dǎo)致底座完全陷入底板,形成"蹺蹺板"效應(yīng)。減少扎底發(fā)生概率,提高移架效率。
加強底板管理
及時清理底板浮煤浮矸,保持底板平整;加強排水,防止底板長期泡水軟化。改善底板承載條件,降低底座下陷風險。
實時監(jiān)測與預(yù)警
建立底座沉降監(jiān)測系統(tǒng),當沉底量超限時及時預(yù)警;監(jiān)測液壓支架姿態(tài),防止縱向傾斜角超過±0.5°。實現(xiàn)預(yù)防性維護,避免底座下陷發(fā)展為支架傾倒事故。
