掘進(jìn)工作面機(jī)載臨時(shí)的支護(hù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用摘要：在煤礦開采掘進(jìn)過程中，巷道地質(zhì)條件復(fù)雜多變，巷道掘進(jìn)的安全問題一直是困擾煤礦生產(chǎn)安全的一項(xiàng)技術(shù)難題。掘進(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)是巷道永久性支護(hù)的前期工作，主要是為避免巷道頂板松散，出現(xiàn)離層剝落的現(xiàn)象，從而避免安全事故的發(fā)生。而新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的應(yīng)用則會讓煤礦掘進(jìn)的工作變得更加便捷、安全和高效。關(guān)鍵詞：臨時(shí)支護(hù)；支護(hù)裝置；煤礦掘進(jìn)；支護(hù)形式1研究背景機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置是煤礦巷道掘進(jìn)過程中的重要設(shè)備，能有效解決支護(hù)效率過低和安全性過差的問題。但是如果支護(hù)整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不簡便、使用效果不好，則會嚴(yán)重影響支護(hù)效率及掘進(jìn)自動化工作的進(jìn)行。國內(nèi)煤礦目前普遍使用的臨時(shí)支護(hù)形式是竄管前探梁和支柱加橫梁兩種方式。這兩種方式都嚴(yán)重影響著掘進(jìn)效率，并且存在在空頂區(qū)錨固作業(yè)的安全隱患。針對以上情況研究并設(shè)計(jì)出一種新型掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，來替代原有的臨時(shí)支護(hù)方式將很有必要。2新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的設(shè)計(jì)結(jié)合目前臨時(shí)支護(hù)存在的問題及發(fā)展趨勢，新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置裝配在掘進(jìn)機(jī)截割部的中上部，選位合理，結(jié)構(gòu)簡單，對掘進(jìn)機(jī)的改造量小，而且不干擾掘進(jìn)機(jī)的正常截割作業(yè)。在滿足臨時(shí)支護(hù)的同時(shí)也可托起錨網(wǎng)和鋼帶或槽鋼，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化支護(hù)作業(yè)，降低了支護(hù)作業(yè)強(qiáng)度，提高了掘進(jìn)效率，使錨護(hù)工人的安全得到了有效的保障。2.1結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)：新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置主要由頂架、主架、翻轉(zhuǎn)油缸、升降油缸、折疊油缸、銷軸、平衡閥、二位三通閥、高壓油管路、分流集流閥、多路換向閥等組成。2.工作原理：新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置工作時(shí)，由掘進(jìn)機(jī)的液壓泵站供油，推動二位三通閥使液壓油通過分流集流閥進(jìn)入平衡閥和翻轉(zhuǎn)油缸、折疊油缸，使主架、頂架升起打開。通過控制手柄推動升降油缸使主架升高，通過多路換向閥進(jìn)入三組油缸的協(xié)調(diào)操作使主架、頂架調(diào)整到所需的高度、角度并達(dá)到所需的支撐力后停止動作開始進(jìn)行錨固作業(yè)。完成以上作業(yè)后，將臨時(shí)支護(hù)裝置按逆向操作收回油缸并使頂架落在掘進(jìn)機(jī)截割部蓋板上。等待掘進(jìn)機(jī)截割工作完成后，進(jìn)行下一次支護(hù)、錨固作業(yè)。2.2新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的分類1.按照支護(hù)的方式可分為一下幾種：序"種類支護(hù)面積適用巷道斷面1錨網(wǎng)機(jī)帶型支護(hù)3.2矩形、拱形、皿?9m2梯形2工字鋼型支護(hù)3.2m??5m矩形3弧棚型支護(hù)3弧棚型支護(hù)3.2皿?5m22.按照支護(hù)的護(hù)頂需求可分為:序種類 包含結(jié)構(gòu)常規(guī)普通型支護(hù) 頂架2頂架前伸型支護(hù)頂架+前伸C3頂架側(cè)伸型支護(hù)頂架+側(cè)伸4頂架前伸側(cè)伸型支護(hù)頂架+前伸+側(cè)伸5頂架前伸側(cè)伸前擋板型支護(hù)頂架+前伸+側(cè)伸+前擋板3.按照巷道截面形狀可分為：（1）.矩形巷道支護(hù)；（2）.拱形巷道支護(hù)；（3）.梯形巷道支護(hù)。3新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的應(yīng)用3.1工況簡介某工作面高位瓦斯抽排巷位于某煤礦一967m水平西四采區(qū)，該巷道撥門位置位于煤頂板巖層中，設(shè)計(jì)總長度1172.7m，掘進(jìn)斷面面積14.3皿，斷面形狀為矩形。該巷道在掘進(jìn)過程中將依次揭露：泥巖（4.4m）、細(xì)砂巖（4.8m）、泥巖（8.1m）、煤（2.6m）、細(xì)砂巖（2.50m）、砂泥巖互層（2.0m）及泥巖（8.5m）、煤（2.9m）、泥巖（2.8m）、煤（1.1m）、泥巖（5.8m）。施工范圍內(nèi)巖層總體為一單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀208°，/5°?18°，沿巷道掘進(jìn)方向巖層剖面南傾約5°?16°，斷面東傾約1°?2。。該工作面高位瓦斯抽排巷埋藏較深，地壓較大，穿越多巖層施工，頂板不穩(wěn)定，支護(hù)工序交替頻繁，支護(hù)強(qiáng)度較高。3.2機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的技術(shù)參數(shù)及使用要求表1機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置參數(shù)表型號ZLJ-21|備注額定工作壓力—Pa16額定承載力kN21系統(tǒng)額定壓力MPa16系統(tǒng)額定流量L/min50頂架+前伸結(jié)構(gòu)護(hù)頂面積（長X寬）m1.9X2.2頂架3.2X2.2前伸伸出頂架+前伸+側(cè)翻結(jié)構(gòu)3.2X3.2前伸伸出側(cè)翻展開頂架橫向傾斜角□±20頂架縱向傾斜角□±30支護(hù)超出截割頭距離m1?1.5 |整機(jī)重量—g約1500含液壓系統(tǒng)配套掘進(jìn)機(jī)型號□EBZ260H上表完整地顯示了該機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的有關(guān)參數(shù)?？梢钥闯?，該機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置滿足上述工況條件，并且該支護(hù)裝置可滿足用戶的多樣化需求。用戶可根據(jù)功能需求的不同而選配不同的結(jié)構(gòu)形式。該機(jī)載臨時(shí)支護(hù)使用時(shí)應(yīng)配置一名司機(jī)和兩名副司機(jī)負(fù)責(zé)操作，司機(jī)由掘進(jìn)司機(jī)擔(dān)任，負(fù)責(zé)操作臺工作，副司機(jī)負(fù)責(zé)觀察指揮，并將鋼帶、錨網(wǎng)放到頂梁架上面等工作。司機(jī)應(yīng)充分了解該裝置的性能特點(diǎn)，熟悉操作規(guī)程，掌握操作要領(lǐng)，并具有獨(dú)立排除故障能力。3.3支護(hù)工藝流程掘進(jìn)機(jī)正常掘進(jìn)時(shí)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置折疊收縮于掘進(jìn)機(jī)減速器及截割電機(jī)的上方。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)完成截割裝運(yùn)作業(yè)后，盡量將機(jī)器停止在巷道中線上，然后將截割頭放下。（2） 檢查支護(hù)裝置各部位零部件管路是否正常，再把二位三通閥打到支護(hù)位置，然后依靠掘進(jìn)機(jī)泵站給支護(hù)裝置供油，操縱機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置翻轉(zhuǎn)油缸、支撐油缸控制閥，使頂架順利調(diào)整到切割頭前方的合適位置。（3） 操縱前伸油缸控制閥使前伸粱伸至需要長度。（4） 將錨網(wǎng)、鋼帶預(yù)先放置在支護(hù)裝置的頂梁上并靠磁鐵吸牢固。同時(shí)操縱翻轉(zhuǎn)油缸、折疊油缸使翻轉(zhuǎn)梁向上拉起，結(jié)合操縱頂梁的俯仰，使之平行于頂板并逐步接近頂板。（5） 操縱升降油缸控制閥，使升降油缸升起推動頂梁接觸頂板加力，操縱支撐油缸控制閥支撐使頂粱形成初撐力，形成完整、可靠的臨時(shí)支護(hù)。（6） 使用氣動錨桿鉆機(jī)透過支護(hù)裝置頂梁空隙和鋼帶孔眼打錨桿，完成錨桿支護(hù)作業(yè)。（7） 裝完網(wǎng)和錨桿，先把主架下降到最低位置，再折合主架和頂梁架，使支護(hù)裝置折疊復(fù)位。（8） 把兩位三通閥打到掘進(jìn)機(jī)位置，使掘進(jìn)機(jī)正常工作，即可進(jìn)入下一個掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)。3.4機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的安全性及使用注意事項(xiàng)盡管機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置內(nèi)部管路均設(shè)有溢流閥等保護(hù)裝置，但由于該裝置裝于掘進(jìn)機(jī)截割部上部，當(dāng)支護(hù)裝置工作時(shí)掘進(jìn)機(jī)絕對不得工作，故該臨時(shí)支護(hù)與掘進(jìn)機(jī)之間還必須具有閉鎖功能，以確保萬無一失。支護(hù)裝置使用時(shí)需注意的事項(xiàng)有：（1）支護(hù)收回時(shí)要收到位，以防砸傷油缸活塞桿。當(dāng)支護(hù)高度不夠時(shí)，應(yīng)先落下支護(hù)再抬高炮頭，然后升高支護(hù)。調(diào)試正常的液壓系統(tǒng)壓力，不得隨意調(diào)整變動，如需調(diào)整，需由專職維修人員按規(guī)定的數(shù)值調(diào)整，已確保安全。當(dāng)支護(hù)發(fā)生不同步時(shí)，應(yīng)立即停止動作，并調(diào)整同步調(diào)整器，排除故障后方可重新工作。支護(hù)完畢一定要將裝置縮回初始狀態(tài)。4新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的應(yīng)用效果該機(jī)載臨時(shí)支護(hù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，表現(xiàn)出如下幾點(diǎn)效果：第一，該系統(tǒng)通過各控制閥控制各部件的動作，從根本上改變了傳統(tǒng)的臨時(shí)支護(hù)形式，能夠隨綜掘機(jī)自由行走，并且由綜掘機(jī)提供動力無需另外配置液壓泵站。第二，該系統(tǒng)有獨(dú)立可靠的運(yùn)動作業(yè)功能，需要使用時(shí)展開，不用時(shí)則可折疊，減少了支護(hù)輔助的時(shí)間，該裝置與掘進(jìn)機(jī)有機(jī)結(jié)合，不影響掘進(jìn)機(jī)的其他功能，并且操作簡單、使用方便。第三，系統(tǒng)能有效的給頂板施加初撐力，對工作面進(jìn)行臨時(shí)的支護(hù)，避免了工人在空頂下作業(yè)，大幅提高了錨護(hù)時(shí)工人的安全性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)錨網(wǎng)的機(jī)械化鋪設(shè)，保證了錨網(wǎng)的連接質(zhì)量，極大降低了工人的勞動強(qiáng)度。結(jié)束語以上顯示和描述了掘進(jìn)工作面新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的多種設(shè)計(jì)形式，并在使用過程中取得了較好的應(yīng)用效果，由此可見，該裝置值得在巷道掘進(jìn)中廣泛推廣應(yīng)用。參考文獻(xiàn)陶彥名，寇紅成.察哈素煤礦掘進(jìn)支護(hù)問題及應(yīng)對措施探究[J].技術(shù)與市場，2019,26(01):160+162.李明，姚飛.EBZ-160掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2018,No.215(07):139