朱学锋 薛华俊 王成刚 侯 健 韩宗芳

(1.淮北矿业(集团)有限公司杨庄煤矿，安徽淮北 235025; 2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083)

1 工程概况

杨庄煤矿Ⅲ532综采工作面煤层为Ⅲ53采区5号煤，煤层平均厚度2.6 m，平均倾角为26°，属于大倾角综采工作面。煤层处于褶曲的一翼，断层发育。工作面直接顶为深灰色泥岩，厚0 m～2.1 m，平均0.8 m，裂隙发育，厚度不稳定;基本顶为浅灰色闪长玢岩，厚12 m～18.2 m，平均16 m，现晶质，主要由角闪石及斜长石组成，下部有少量天然焦，厚度极不稳定;直接底为浅灰色块状泥岩，厚3.5 m ～11.8 m，平均7.5 m，含植物化石，上部、下部有少量砂岩。

2 工作面生产装备

根据以往的施工经验，杨庄煤矿Ⅲ532综采工作面在回采过程中，配备的主要机械设备如表1所示。

表1 主要施工机械设备

其中:ZZ9600/24.5-40型支架为四柱式，支撑高度2.5 m～3.8 m，宽度 1.44 m ～1.61 m，支护强度 1.29 MPa～1.32 MPa，对底板比压 1.5 MPa～2.6 MPa，初撑力 7 752 kN，额定工作阻力9 600 kN，支架重量 31.5 t。

3 存在的问题和原因分析

3.1 存在的问题

杨庄煤矿采场条件随着矿井的不断延深越来越复杂，突出表现为褶曲、断层十分发育，顶板破碎，倾角大;而目前综采支架选型多选用工作阻力5 000 kN以上、重量18 t以上的重型支架。如Ⅲ532工作面使用的ZZ9600/24.5-40型支架，工作阻力9 600 kN，重量31.5 t。生产过程中由于工作面倾角大，歪架、倒架时有发生，影响生产，危及安全。

3.2 歪架原因分析

1)ZZ9600/24.5-40型支架为支撑掩护式支架，整体顶梁重量大，顶梁前端及伸缩梁、防片帮均较长，该支架重达31.5 t，顶梁长度 4.518 m，顶梁重量 9.391 t，最小高度 2.4 m，最大高度 4 m，重心靠前，和其他支架相比稳定性较差，一旦出现煤层片帮、冒顶现象，若不及时处理，支架前梁升不上劲，造成空顶，易发生歪架、倒架现象。……