寺家庄公司：大采高支架防倒技术取得实效

2020年，寺家庄公司投产试运行10年后首次达产；2021年实现了稳产高产；2022年提前实现“双过半”目标。

这意味着在复杂地质条件下，寺家庄公司采用的大采高一次采全高综采技术的全面破题，支架防倒技术完全成熟，实现了由“摸着石头过河”向全行业领先的重大飞跃。

十年“磨合期” 解决问题迫在眉睫

一次采全高与放顶煤采煤法相比，具有损失煤量少、回采效率高、工艺简单、劳动强度小等优势。

寺家庄公司在2009年投产试运行时，得力于集团大力支持新建矿井，在公司首采的15104工作面投用了一次采全高成套设备。但由于寺家庄公司瓦斯地质条件极为复杂，瓦斯含量高，地质构造多，影响范围广，过构造已是“家常便饭”。一次采全高设备投用后，一度“水土不服”，整整10年，它一直“默默无闻”，没有发挥出自身的优势。

2021年，该公司开采的15302工作面先后揭露大型向斜构造和陷落柱，走向俯角最大20°，煤层倾角最大15°，其中50架为全岩，影响走向长度合计近450米，采煤工作面瞬间变成“采岩工作面”。面对这种情况，该公司技术部给矿领导提出了跳采的建议，即重打一条切巷，工作面的设备进行整体搬迁。回采难度之大，可见一斑。

在工作面坡度、起伏落差不大的情况下，大采高设备完全能达到设计的产能。但大部分矿井在采用一次采全高工艺时均发生过挤架、咬架甚至倒架情况，主要原因都是地质条件变化，遇地质构造、顶板压力增大时，片帮、冒顶、压溜时有发生，控制不当极易造成倒架，一旦倒架就会出现“多米诺骨牌”效应，影响连续数架甚至几十架，处理起来难度极大，严重制约生产效率的提升，威胁着回采工作面的安全。

寺家庄公司自2009年至2019年，仅大型倒架事故就发生了3次，停产时间均在1个月以上。如何扬长避短，解决支架防倒的问题迫在眉睫。

“该难题若解决，可大大提升综采工作面生产期间的安全系数。这让我们这些常年在几百米井下工作的煤矿工人满怀期待。”综采二队队长乔艳飞说。

破题攻关抓症结 倍道而进解难题

大采高设备仅一架液压支架就有五六十吨重，对如此的庞然大物进行性能优化、改良，难度之大可想而知。

为尽快破解这一技术难题，寺家庄公司成立了专门的技术课题攻关小组。

为了弄懂弄清该技术课题的症结，寺家庄公司组织机电大拿、检修能手以及实践经验丰富的班组长、支架工，群策群力，从熟悉一次采全高设备的基本参数入手，对支架工作阻力、地质结构、煤层倾角、煤体及顶板的硬度系数、工作面来压规律等大量数据进行研究分析，同时通过一次次总结实践教训，一次次跟班连班、现场写实，总结出了煤层倾角增大、采高掌握不好等十大倒架因素。

知己知彼，百战不殆。针对十大影响因素，李志平最先提出了在架与架顶梁之间增加1处防倒千斤的改造方案。方案行不行，试试才知道。任何一个方案从提出构想到实际应用都需要经过反复试验，而现场试验对于一座指望着工作面出煤发工资的煤矿来说，真是特别奢侈。

为了争取到试验机会，寺家庄公司机电副总经理助理张怀庆和同事24小时盯守在井下工作面现场，等待、寻找每一个采煤机停机的间隙进行试验，向当班的员工不断解释试验成功的好处，以取得大家的支持配合。

“支架升级改造先后有四个阶段，安装前防倒千斤是1.0版。2.0版是在架与架尾梁再增加1处防倒千斤，俗称后防倒；3.0版是对底调千斤先天设计缺陷进行改良，对其液压管路安装孔进行扩孔并焊接合页型盖板、补平凸出面，既解决操作空间小、维护检修难的问题，又解决了煤粉积存易损的问题；4.0版是将单底调千斤改为双底调模式，增加一个底调千斤。”生产技术部采煤技术组组长郑玉春告诉记者。

那么，这一系列的改良措施是通过什么原理来起到防倒作用的呢？

郑玉春给我们作了一个形象的比喻：一根筷子轻轻被折断，十双筷子牢牢抱成团。改良前工作面相邻支架互相独立，是“一群散兵”，对工作面复杂条件的适应性差，极易倒架；改良后通过“前防倒千斤+后防倒千斤+底调千斤”联合作用，整个工作面支架变成了一个整体，手拉手，肩并肩，牢牢“抱成团”，能灵活自如应对各种复杂地质条件。

“三个千斤配合上使用，移架时想咋调就咋调，灵活多了，安全也有保障，真是太好了。”一位支架工说。

付出最终有了回报。从确定方案、丈量尺寸、绘制图纸、井下试验到批量制作，全体技术攻关人员耗时近三年，反反复复进行了400多次试验，终于啃下了“支架防倒”这块“硬骨头”，让大采高一次采全高设备在这座高瓦斯突出矿井“落地生根”“扬眉吐气”，为公司的稳产高产吃下了“定心丸”。

2021年，该公司创新布局了国内首个大采场工作面，工作面宽度较之前增加了四分之一，长度增加了一倍。这对大采高支架的性能提出了更高的要求。

为此，该公司与郑州煤机厂合作，专门为大采场工作面“量身制造”了一套全新的大采高设备，由公司机运部绘制图纸、提出改良方案，并派专人到郑州煤机厂进行接洽，一共向生产厂家提出了27项改良建议。现在“升级版”的一次采全高设备正在15115大采场工作面紧锣密鼓的进行安装。

大采高支架防倒技术的突破，既解决了安全隐患，又提升了生产效率，真可谓“一箭双雕”，一举两得。

（文 张建国 郭聪明）

责任编辑：李世臣