机载临时支护机在大埋深综掘巷道的应用.pdf

1212018 年第 3 期 机载临时支护机在大埋深综掘巷道的应用 马清泉 （晋能集团四通煤业有限公司，山西 临汾 041000） 摘 要 针对晋能集团四通煤矿4202辅助运输顺槽巷道掘进临时支护安全问题， 用机载临时支护机淘汰之前的临时支护， 实现了机械化支护作业，掘进效率得到提高，为类似地质条件的矿井的快速掘进提供借鉴。 关键词 大采深巷道 快速掘进 机载临时支护机 中图分类号 TD353 文献标识码 A doi10.3969/j.issn.1005-2801.2018.03.049 The Application of the Airborne Temporary Support Machine in the Deep Exca-vation Roadway Ma Qing-quan Sitong Coal Industry Co., LTD., Jinneng Group , Shanxi Linfen 041000 Abstract As for the temporary support security issues of 4202 auxiliary transport gateway in Sitong Coal Industry Co., LTD., Jinneng Group, airborne temporary support machine is used to replace the previous temporary support , which realizes the mechanization supporting work, and tunneling efficiency is improved, providing ref-erence for rapid excavation of the mine of the similar geological conditions. Key words deep mining roadway rapid tunneling airborne temporary support machine 收稿日期 2017-12-11 作者简介 马清泉（1989-），男，山西临汾人，采矿工程本科。 晋能集团四通煤业副科长，助理工程师，研究方向矿山压力与 岩层控制。 当前，煤矿生产期间临时支护在巷道掘进过程 中存在安全隐患 [1]。支柱加横梁和窜管前探梁[2] 这 两种支护方式被国内煤矿普遍采用，但其是提高掘 进效率和加强空顶区锚固作业安全管理的重大阻碍 [3]。对于上述现状采用一种掘进机机载临时支护机 淘汰之前的临时支护，该机器不仅起到临时支护效 果，而且能托起锚网和钢带或槽钢，实现支护作业 机械化 [4]。 1 巷道概况 晋能集团四通煤矿 4202 辅助运输顺槽沿山西 组下部的 2下组煤顶板掘进，根据已掘巷道探煤情 况， 煤层厚度不稳定， 煤层总厚度在1.552.4m之间。 该区域煤层为单斜构造，煤层走向北偏东 60，倾 向北偏西 50，倾角 38，普氏系数 f 为 23。 所处地面标高在 1605 1720m，巷道底板标高在 858 ～ 900m，盖山厚度基本在 700m 以上。4202 辅助运输顺槽总长度 1480m，巷道净宽 4.5m，净 高 3.2m，断面积 14.4m2。顶板为 K8 砂岩，厚度约 3.58.5m 之间，浅灰色细中粒砂岩，质地坚硬，隔 水性能好。底板为泥质页岩，厚度约 1.92.5m 之 间，灰黑色、层状、性脆，遇水易发生底鼓现象， 隔水性能好。工作面前方及北侧为实体煤，南侧为 原 2-208 工作面采空区，相隔保安煤柱 8m。 2 机载临时支护机概述 选用的 ZLJ-18 型机载临时支护机如图 1 所示。 为实现改动的精简、微干扰，将该装置装配在掘进 机悬臂的中上部。 2.1 结构及工作原理 （1）结构本支护装置主要由高压油管路、 支撑缸、升降缸、折叠缸、主架、顶架、双向锁、 多路换向阀等组成。 （2）作业原理 [5]工作过程中，油由综掘机液 压泵站提供，通过推动换向阀使顶架升起。通过三 个油缸的配合操作使顶架、主架调整到所需要的角 度、高度，直到满足需要的支撑力后停止。 2.2 技术参数 支护机技术参数见表 1。 1222018 年第 3 期 表 1 支护机技术参数 适用巷道尺寸 宽≥ 2.8m，高 2.44.2m， 适用于不同巷道高度 适用巷道断面拱形、矩形、梯形 最大支护面积2.5m2.5m 控顶面积大，安全可靠 最大支撑力1.5t 有效支撑顶板 额定压力16MPa 额定流量50L/min 超出掘进截割头距离0.91.5m 可两排作业 最大横向倾斜角≤ 20对煤层赋存条件适应性强 装置重量约 1t 图 1 支护机示意图 3 设备的安装使用与操作 （1）安装细则首先把掘进机悬臂的前后各 两个轴卸下，在该处安装加长轴。在加长轴两侧各 装配一个主架和油缸，最后装配顶梁架。在安装时， 为了方便调整对合位置可以先安装供液管路。 （2）操作准备司机需要理解操作规程，熟 悉装置特性，掌握操作要领，并具备单独排障本领。 （3）操作程序掘进机将截割头放下，再通 过二位三通阀使液压油转换到支护装置的油路。副 司机通过顶架上的磁铁将钢网和钢带吸附在顶架顶 端，掘进机司机控制手柄推动折叠缸和支撑缸液压， 缓慢匀速打开折合的顶架和主架。当达到要求的位 置和角度时放开手柄。为使主架升起达巷道顶板高 度，压紧钢网和钢带至顶板且存在一定的支撑阻力， 需再推动控制主架升降操作手柄。此时支护工人在 机载临时支护的庇护下进行支护作业。上述操作完 成后，把主架降低到底部，再将顶架折合，注意顶 架位置，当顶架压到掘进机上时停止。通过反向拉 动控制多路换向阀的手柄实现上述操作。支护作业 完成后，恢复二位三通阀至掘进机掘进时的位置， 开始下一循环的截、割、装煤作业。 （4） 注意事项①支护装置和掘进机间隔作业， 确保工人生命安全；②在支护装置打开过程中，要 谨防锚网滑脱现象和各关节管路异常现象；③打开 支护装置时抬高截割头会损害装备，应当禁止，支 护高度不足时，在支护装置落下后抬高截割头，并 在截割头下垫入枕木；④定期检查油箱和过滤器， 确保清洁；⑤严禁随意拆卸液压件，在拆卸维修期 间，一定注意用布包扎好拆下的液压件、油管接头， 确保液压油和液压元件内无异物；⑥控制油温不大 于 70℃，确保油缸内油位稳定。 4 应用价值 （1）经过精简微改后，该机载支护系统 [6] 装 配在掘进机的中前部，不影响掘进机的截割工作， 提高工作效率。 （2）支护作业时，在升起顶梁后可继续伸出 伸缩梁，使控顶范围进一步扩大，具备一次截割两 排的作业能力。 （3）由于是主动支护，掘进面迎头的支护状 况得到进一步改善，有利于矿井的安全高效生产。 （4）相较传统临时支护而言总耗时大大减小， 加快掘进速度，缩短临时支护时间。 （5）降低了工人的劳动强度，减少了工作量， 实现了煤矿安全生产的少人化，提高了企业效益。 5 结语 经过井下实践检验，在当前大多数综掘巷道工 作情况下，机载临时支护改善了掘进面锚杆支护对 顶板的控制，机械化程度高，加快掘进速度，劳动 效率得到提高，掘进作业环境进一步优化，提高了 巷道支护的安全性，推广应用前景广阔。 【参考文献】 ［1］ 张磊 . 煤矿综掘工作面装备未来中短期发展展望 [J]. 煤炭技术 ,2014,33058-11. ［2］ 王磊 . 机载临时支护在综掘中的应用 [J]. 科技展 望 ,2016,262870. ［3］ 陈 勇 , 孔 风 阁 , 胡 晓 东 . 机 载 临 时 支 护 机 在 深 井 大 断 面 硬 岩 巷 道 的 应 用 [J]. 煤 矿 机 械 ,2014,3510204-206. ［4］ 兰永平 . 机载临时支护在综掘进工作面的研究 [J]. 科技创新导报 ,20121860. ［5］ 蔡璐 , 孟凡雷 , 李舒驰 , 等 . 掘进机机载临时支护 技术 [J]. 煤矿机械 ,2013,3406189-191. ［6］ 刘竞 , 冯娟 . 综掘机机载临时支护装置 [J]. 煤炭科 技 ,20120153-54.