掘进工作忙临时支护问题探讨.pdf

2 0 0 4年第 3期 能 源 技 术 与 管 理 2 9 掘进工作面临时支护问题探讨 曾石清， 刘相寿， 黄志彬 徐州矿务集团 权台煤矿 ， 江苏 徐州 2 2 1 1 5 3 [ 摘要] 通过对临时支护形式的介绍， 并以此为基础， 结合规程等有关规定和使用实践， 对 临时支护问题进行了分析探讨 ， 以期掘进工作面的临时支护更加科学化、 先进化、 实用化和规 范化 ， 促 进掘进工作 面的安全 生产。 [ 关键词] 掘进工作面； 临时支护； 分析探讨 ； 安全生产 [ 中图分类号] T D 3 5 5 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1 6 7 2 ． 9 9 4 3 2 0 0 4 o 3 ． 0 029 ． 0 2 1 权台煤矿临时支护使用基本情况 多年来， 权台矿严格贯彻规程规定， 坚持使用 临时支护， 并不断进行技术研究和科技攻关， 根据 顶板管理要求和现场实践， 设计使用 了多种形式 的临时支护， 主要有撅顶道 又称前探梁 和安全 点柱， 撅顶道定型使用了铰接式和吊环式撅顶道 ； 安全点柱有木点柱、 Y C A ． 1 型金属可伸缩初撑力 点柱。目前， 主要使用 吊环式撅顶道和 Y C A ． 1 型 金属可伸缩初撑力点柱。为适应“ 三软” 孤岛工作 面大压力 、 大变形和机械化快速掘进的客观需要， 权 台矿与江 阴市矿 山器材 厂合 作开发研 制 了 D WL新型液压安全点柱 ， 现正在 3 5 1 2 2综放工作 面机械化掘进巷道中使用 ， 效果 比较明显。D WL 新型液压安全点柱的研制成功， 为临时支护的完 善和发展， 开辟了新的思路 。 1 ． 1 Q M J ． 4型吊环式撅顶道 1 结构。该吊环式撅顶道由金属探梁和 吊 梁器组成 ， 金属探梁采用圆管 主要用于岩巷 或 方管 主要用于煤巷 ； 这里介绍方管 金属探梁采 用 1 1 槽钢加焊 5 m lT l 厚钢板， 两头全焊封闭加工 成方管， 长 3 5 0 0 m lT l ， 宽 5 0 m lT l ， 高 8 0 m m； 吊梁器 采用 1 0 m lT l 厚的钢板割成 5 5 8 5的方孑 L 周边宽 2 0 m lT 1 ， 上下割口焊接上与巷道顶板相适应的螺 母制成。 2 使用方法。破煤岩后， 敲帮问顶找掉， 扭 力扳手检查锚杆锚固力， 锚固力合格后安装 吊梁 器， 通过吊梁器上的螺母将其固定在锚杆的尾端， 吊梁器螺母上至锚杆尾端露出5～1 0丝， 稳固后， 将金属探梁穿人吊梁器内， 并用小木楔刹 紧固定。 护好顶后 ， 施工人员在撅顶道的掩护下进行打锚 杆等各种作业， 成巷后再前移撅顶道， 紧跟掘进工 作面。 1 ． 2 Y C A ． 1 型金属初撑力点柱 1 点柱结构。该点柱 主要 由下管柱 、 千斤 顶、 上管座、 内管座、 活管座等部分组成 ， 如图 1 所 示 。 图 l Y C A 一 1 型金属初撑力点柱结构图 2 原理和使用方法。使用时先将活管柱上 提到顶板 ， 通过活管座 、 内管座上的固定孑 L 加固定 销固定， 用木楔先打劲稳住 ， 最后升千斤顶 ， 形成 初撑力支护顶板。 1 ． 3 D WL 新型液压安全点柱 1 主要结构。液压点柱采用玻璃 钢 F R P 材料加工 ， 为外注式单体液压支柱。结构如图 3 所示。主要参数 以 D WL - 2 8型为例 最大高度 2 8 0 0 m m； 最小高度 2 0 0 0 m m； 工作行程 8 0 0 m m； 初撑力 4 0 k N ； 重量 2 1 k g 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l 1 1 2 1 3 1 4 1 S 1 6 1 7 1 ． 底座 2．F接管 ； 3 - l 用 阀 ； 4． 套简螺 母 5 ． “ O” 犁圈 ； 6 ． 密封圈． 7 ． 导向带 ； 8 ． 外简； 9 ． 活塞； 1 0 ． 弹簧 ； 1 1 ． 保护套 l 2 ． 钢丝销； 1 3 ． 内套； 1 4 ． 端套； 1 5 ． 导向带； 1 6 ． 防尘圈 l 7 ． 圆柱销； l 8 ． 支柱顶盖 图 3 D WL新型液压安全点柱结构图 2 工作原理。支柱以井下防尘水为动力源， 水由注液枪通过三用阀注入支柱， 推动活柱体升 高， 支撑到巷道顶板， 达到初撑力后撤下注液枪 ， 维普资讯 3 0 曾石清等掘进工作面临时支护问题探讨 2 13 0 4年第 3 期 三用阀上的单 向阀封住液体 ， 使活柱不能下降。 临时护顶工作结束时， 用卸载手把进行卸载， 活柱 体在 自重和复位弹簧的作用下回落。 3 使用工艺。放炮 或机械 破煤岩通风后 ， 首先进行检查 、 敲帮问顶找掉 、 出煤矸 ， 然后停机 ， 人员站在支护好的地点用点柱进行临时支护， 可 靠后， 人员站在临时支护下进行锚杆支护。 1 ． 4 临时支护结构、 使用比较 临时支护形式很 多， 但主要分为上述的撅顶 道和点柱两大类。撅顶道超前撅顶优于点柱 ， 笨 重 、 操作使用不如点柱， 而且它必须借助于永久支 护， 是一种被动的临时支护形式 ； 是一种独立主动 的临时支护形式， 点柱适应性强、 轻便 、 操作相对 简单， 主要缺点是超前撅顶功能差。临时支护使 用情况比较如表 1 所示。 表 1 临时支护使用情况 比较表 2 临时支护、 空顶作业与冒顶事故间关系 有关统计资料表明 煤矿安全事故中冒顶事 故占 4 0 ％， 位居第一， 而掘进头冒顶事故又 占总 冒顶事故的 2 0 ％。对多起掘进工作面顶板事故， 其中包括重特大事故的调查分析， 总结空顶作业 主要有以下几种情况 ①破煤岩后 ， 未先支护好顶 板即进行其它作业 ， 延长了空顶时间， 造成事故； ②爆破方法不当， 破坏了顶板完整性 ， 缩短了爆破 后顶板离层 冒落时间 ， 支护作业正在进行时发生 冒顶事故； ③放炮崩倒支架， 在大面积空顶条件下 恢复原有支架或架设新支架时， 发生冒顶事故 ； ④ 工程质量低劣 架棚巷道空顶不接实 、 锚杆巷道锚 杆初锚力低等 不能有效支护顶板 ， 成 了“ 有支护 的空顶作业” ， 造成 冒顶事故。为了杜绝空顶作 业， 在永久支护前， 必须首先进行临时支护。但临 时支护不是万能的， 它只是一种有效的手段， 传统 的敲帮问顶 、 找掉 、 专人观察顶板等制度是不能丢 的。发生顶板事故的原因很多 ， 有主观原因 、 客观 原因、 质量原因、 管理原因等等 ， 只有综合治理， 才 能使用好临时支护、 杜绝空顶作业 、 控制顶板事故 的发生， 实现煤矿安全生产。 3 临时支护的概念、 形式、 使用现状及存 在的主要问题 临时支护是相对于永久支护而言的， 临时支 护的密度和强度不能与永久支护相 比， 它的作用 是暂时的， 只是在发生顶板事故之前 ， 给现场作业 人员以避灾信号， 作业人员要能够接受信号 ， 达到 避免事故的目的。其形式主要分为两大类 前探 梁 俗称撅顶道 和安全点柱。目前煤矿企业使用 的撅顶道和安全点柱的形式虽然多种多样， 但原 理 、 结构大体相同， 几乎都是 自研 自制 ， 还没有标 准系列化的产品， 致使煤矿企业普遍客观地存在 临时支护使用不正常的现象 ， 处于一种被动的使 用状况 ， 有很多仅仅是为了应付检查而 已。究其 原因是现在煤矿使用的临时支护很大程度上存在 笨重 、 安装使用操作麻烦 、 劳动强度大 、 适应性低 、 结构不合理不科学 、 支护效果差、 易损变形 、 工人 “ 思想反感” 等诸多问题。权台矿与江阴市矿山器 材厂合作开发研制的 D WL新型液压安全点柱 ， 为 今后彻底解决临时支护问题 ， 提供 了新 的思路。 一 定程度上代表了临时支护的选择和发展方向。 4 结 语 掘进工作面为了杜绝空顶作业 ， 控制顶板事 故的发生， 实现安全生产， 必须严格使用好临时支 护。合理的能够被工人主动接受的临时支护必须 轻便 、 操作简单快速、 劳动强度低等优点轻型液 压柱撅 、 机载液压式临时支护应该是今后努力 的 方向。对临时支护问题进行探讨， 以期掘进工作 面临时支护更加科学化 、 先进化 、 实用化和规范 化 ， 促进掘进工作面的安全生产。 [ 作者简介] 曾石清 1 9 6 8 一 ， 男 ， 工程师， 毕业于重庆大学采矿工 程专业 ， 现任徐州矿务集团权台煤矿副总工程师 [ 收稿 E l 期 2 0 0 4 0 2 0 8 ] 维普资讯