機(jī)載臨時(shí)支護(hù)在錨網(wǎng)巷道掘進(jìn)中的實(shí)踐
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論文導(dǎo)讀：隨著井巷掘進(jìn)機(jī)械化的普及，綜掘?qū)⒅饾u取代傳統(tǒng)的炮掘工藝，掘進(jìn)機(jī)迎頭臨時(shí)支護(hù)安全問題是困擾煤炭生產(chǎn)多年的一項(xiàng)技術(shù)難題。這兩種方式都嚴(yán)重影響著掘進(jìn)效率，最大的問題是仍有安全的薄弱環(huán)節(jié)，因而選擇掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)具有重要意義。
關(guān)鍵詞：機(jī)載臨時(shí)支護(hù)，錨網(wǎng)巷道，掘進(jìn)
隨著井巷掘進(jìn)機(jī)械化的普及，綜掘?qū)⒅饾u取代傳統(tǒng)的炮掘工藝，掘進(jìn)機(jī)迎頭臨時(shí)支護(hù)安全問題是困擾煤炭生產(chǎn)多年的一項(xiàng)技術(shù)難題。論文檢測(cè)。目前國內(nèi)煤礦掘進(jìn)施工普遍使用的臨時(shí)支護(hù)是插掛前探梁和支柱加托梁兩種方式。這兩種方式都嚴(yán)重影響著掘進(jìn)效率，最大的問題是仍有安全的薄弱環(huán)節(jié)，因而選擇掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)具有重要意義。
傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)介紹：
一、插掛梁式臨時(shí)支護(hù)器結(jié)構(gòu)及工作原理：
1、結(jié)構(gòu)組成:
插掛梁式臨時(shí)支護(hù)由吊掛鉤（環(huán)）、插桿、木板組成.
2、工作原理:
利用固定在迎頭支護(hù)錨桿上的吊鉤（環(huán)）的懸吊和迎頭巖壁預(yù)留孔的支撐將插桿沿頂懸起，插桿上鋪設(shè)木板，從而防止迎頭空頂區(qū)頂板掉落傷人。
3、操作步驟：
1、在沒落巖前沿巷頂輪廓線打預(yù)留鉆孔，一般打兩個(gè)，巷道寬度超過3.6米時(shí)適當(dāng)增加個(gè)數(shù)，鉆孔間距0.8~1.2米；
2、落煤后將吊鉤（環(huán)）固定在迎頭一排錨桿上；
3、將頂網(wǎng)與后面的網(wǎng)子聯(lián)結(jié)；
4、將插桿（園鋼或鋼管）后端懸掛在吊鉤（環(huán)）上，前端插入預(yù)留孔內(nèi)；
5、垂直巷道走向在插梁上鋪設(shè)木板。
插掛梁式臨時(shí)支護(hù)示意圖:
臨時(shí)支護(hù)俯視圖 臨時(shí)支護(hù)側(cè)視圖
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4、優(yōu)點(diǎn)：
1、落巖后不需將煤(巖)出掉就可直接安裝；
2、適于在巷道超高時(shí)采用；
3、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；
4、造價(jià)低廉，節(jié)約成本。
5、缺點(diǎn)：
1、僅適應(yīng)于錨網(wǎng)（錨噴）支護(hù)巷道施工；
2、吊掛錨桿外露2.5~7.0mm,不易掌握；
3、需打預(yù)留鉆孔，迎頭片幫可導(dǎo)致預(yù)留鉆孔破壞,造成鉆孔失效；
4、預(yù)留吊掛錨桿絲紋易破壞造成安裝困難；
5、對(duì)頂板沒有初撐力，頂板易離合掉頂；
6、大角度上山掘進(jìn)時(shí)易整體下滑，帶來安全隱患；
7、需人工在迎頭空頂區(qū)附近操作，占用時(shí)間且安全性較差,每次進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)需三人操作，以一個(gè)生產(chǎn)班三個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)安裝一次臨時(shí)支護(hù)，每移、撤一次耗時(shí)20分鐘。
二、支柱加托梁式臨時(shí)支護(hù)器結(jié)構(gòu)及工作原理：
1、結(jié)構(gòu)組成:
支柱加托梁式臨時(shí)支護(hù)由支柱（由于木支柱和鐵支柱沒有初撐力已被淘汰，現(xiàn)大多采用有初撐力的DWB20-30/100型輕型水單體,根據(jù)巷道高度有2.8m、2.4m、2.2、2.0、1.8m幾種規(guī)格可供選擇）、木板組成；
2、工作原理:
利用供水管提供的帶有一定壓力的水源為單體提供初撐力，單體上鋪設(shè)木板以增大護(hù)頂面積，從而防止迎頭空頂區(qū)頂板離層掉落傷人。根據(jù)巷道寬度一般打2~3組單體。
3、操作步驟：
1、落巖后將支柱窩處的煤（矸）出掉；
2、將頂網(wǎng)與后面的網(wǎng)茬聯(lián)接；
3、網(wǎng)下面鋪長*寬*厚為1.0m*0.2m*0.05m的木板，木板沿巷道走向布置，伸入空頂區(qū)約一檔；
4、將單體升于木板下方，并且單體位于迎頭支護(hù)錨桿的前方。
支柱式臨時(shí)支護(hù)示意圖：
4、優(yōu)點(diǎn)：
1、有一定的初撐力，能有效防止頂板離層；
2、較機(jī)動(dòng)靈活，對(duì)找不掉的活矸隨時(shí)增加點(diǎn)柱；
3、充分利用壓力水，在開采深度較大時(shí)無需液壓機(jī)械提供液壓。
5、缺點(diǎn)：
1、易損壞，需經(jīng)常維修，使用成本高；
2、易出現(xiàn)卸載情況；
3、在巷道超高時(shí)不適用；
4、當(dāng)頂板不平整時(shí)，與頂板的密貼性較差；
5、占用一定的施工空間；
6、當(dāng)水壓小時(shí)，初撐力達(dá)不到要求；
7、落煤后需將柱窩處的煤（矸）出掉，人工在迎頭空頂區(qū)附近操作，安全性較差；
8、需占用一定工時(shí)，每次進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)需三人操作，每進(jìn)一檔前移一次臨時(shí)支護(hù)，每移一次耗時(shí)15分鐘。
由于以上兩種臨時(shí)支護(hù)方式存在缺點(diǎn)較多，特別是在使用中消耗大量工時(shí)，造成職工不正常使用臨時(shí)支護(hù)器，給安全帶來一定的隱患，故需對(duì)現(xiàn)有臨時(shí)支護(hù)方式進(jìn)行改進(jìn)。
對(duì)于炮掘工藝目前沒有較以上兩種方式更為理想的臨時(shí)支護(hù)方式，但對(duì)于綜掘施工可充分利用掘進(jìn)機(jī)作為載體，并通過掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)提供的動(dòng)力實(shí)現(xiàn)臨時(shí)支護(hù)，為此我們采用機(jī)載機(jī)械式超前支護(hù)系統(tǒng)代替原臨時(shí)支護(hù)。根據(jù)我礦生產(chǎn)條件，通過市場調(diào)研并考慮到制造資質(zhì),我們委托天河科技有限公司制造產(chǎn)品 。
機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)簡介：
一、產(chǎn)品型號(hào)編制：
ZL J - 2.5
主參數(shù)： 支護(hù)強(qiáng)度（kN/m²）
第二特征號(hào)：液壓
第一特征號(hào)：機(jī)載
產(chǎn)品類型代號(hào)：支護(hù)裝置
二、適用范圍：
1、 配套掘進(jìn)機(jī)型號(hào)：MRH-S100型、EBJ-100型、EBJ-TP120型、EBJ-135型、EBJ-160等型。
2、 適用巷道斷面形狀：矩形、梯形。
3、 適用巷道尺寸：巷高：2300-4200毫米。
三、 主要技術(shù)參數(shù)：
1、 工作性能參數(shù)
a. 支護(hù)面積： 2000×3000平方毫米；
b. 最大支護(hù)力： 15kN；
c. 支護(hù)超出掘進(jìn)頭距離：1000-1800毫米；
d. 液壓系統(tǒng)工作壓力：16MPa；
e. 液壓系統(tǒng)額定流量： 50L/min。
f. 頂架可傾斜角：≤20°。
2、 整機(jī)重量（包括油管重量）：約1000kg。
3、 外形尺寸（非工作狀態(tài)，長×寬×高）：2025mm×1858mm×590mm
四、主要結(jié)構(gòu)組成：
1.支護(hù)梁；
2.支撐油缸；
3.伸縮油缸；
4.旋轉(zhuǎn)油缸；
5.伸縮臂架；
6.主臂架；
7.擺動(dòng)油缸；
8.液壓油管與閥組等組成。
機(jī)載掘進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖
五、工作原理：
工作時(shí)，用綜掘機(jī)的泵站供高壓液壓油，液壓油經(jīng)溢流閥到操作閥，再經(jīng)分流集流閥分流，進(jìn)入雙向鎖，雙向鎖打開進(jìn)入油缸，推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)展開，主架打開升起后，頂架打開升起，直到頂梁貼緊頂板。
六、性能特點(diǎn)：
1、能夠自由隨機(jī)行走，與綜掘機(jī)配套簡便，改造量小，不影響綜掘機(jī)的功能。
3、有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)作業(yè)功能，此系統(tǒng)用時(shí)展開，不用時(shí)折疊，滿足切割作業(yè)時(shí)的視野范圍，操作靈活簡便。
4、頂梁升降兩油缸采用單獨(dú)控制閥控制，從而滿足頂板角度變化，防止升降時(shí)卡阻，保證升降自如。
5、該系統(tǒng)安裝時(shí)與綜掘機(jī)截割臂共用一個(gè)銷軸，增加了銷軸長度，該銷軸改造為異徑軸后，增加了防剪切及防竄銷功能。論文檢測(cè)。
6、能適應(yīng)井下現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。
7、滿足迎頭有足夠的作業(yè)空間。
8、通過對(duì)頂梁改造為伸縮式及打開兩翼板可以提高支護(hù)面積。
機(jī)載臨時(shí)支護(hù)打開步驟：
七、安裝與調(diào)整：
安裝前先拆卸下原掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)頭升降用的兩個(gè)前軸，兩個(gè)后軸，再換上加長軸，就可以裝兩邊的油缸和主架，再裝頂梁架，把油管路裝上，通過試升降進(jìn)行調(diào)整。
八、操作與使用：
1、 勞動(dòng)力組織：
本機(jī)配置一名司機(jī)和兩名輔助人員負(fù)責(zé)操作，司機(jī)由開掘進(jìn)司機(jī)擔(dān)任，負(fù)責(zé)操作臺(tái)工作，副司機(jī)負(fù)責(zé)觀察指揮，把鋼帶鋼網(wǎng)放頂梁架上等工作。
司機(jī)應(yīng)了解本機(jī)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)立排除故障能力經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)考核合格后方能上崗。
2、 操作程序：
掘進(jìn)機(jī)完成截割裝巖作業(yè)后，將截割頭放下本機(jī)再按下列程序工作：先檢查支護(hù)各部位零部件管路是否正常，再關(guān)閉支護(hù)回油球閥，把支護(hù)的鋼帶和鋼網(wǎng)放在頂梁架上用磁鐵吸好，向前推動(dòng)支護(hù)主架和頂梁架液壓控制手柄，這時(shí)，主架和頂梁架由拆合狀態(tài)，慢慢平穩(wěn)打開，開到所需要的角度和位置再升主架，升到巷道頂板，把鋼帶和鋼網(wǎng)壓緊巷道上頂板上，人就可以在支護(hù)下安全的打孔、上錨桿了。錨網(wǎng)結(jié)束后，先把主架下降到最底位置，再拆合主架和頂梁架，合到頂梁架趴在掘進(jìn)機(jī)上為止，再打開球閥，讓液壓油自動(dòng)回油，支護(hù)控制閥不能工作。
九、安全注意事項(xiàng)：
1、 支護(hù)在打開時(shí)，輔助人員應(yīng)注意觀察支護(hù)各關(guān)節(jié)管路是否有不正常現(xiàn)象，鋼帶鋼網(wǎng)是否有掛擦、錯(cuò)位現(xiàn)象。
2、 注意保持油箱油位，觀察油溫不超過70℃。
3、升降時(shí)人員撤離升降區(qū)域。
十、維護(hù)和保養(yǎng)：
1、 每天工作前把黃油咀內(nèi)加滿黃油。
2、 不得隨意拆卸液壓件，嚴(yán)格防止臟物進(jìn)入管路，污染液壓油和液壓元件。
十一、機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)使用實(shí)例：
該產(chǎn)品首先在中煤集團(tuán)大屯公司徐莊煤礦掘進(jìn)三隊(duì)試用，該隊(duì)施工地點(diǎn)為7198綜放工作面溜子道，巷道為矩形斷面，凈寬4.2m、凈高2.6m，沿7煤底板留頂煤掘進(jìn)，采用錨網(wǎng)索支護(hù)，掘進(jìn)機(jī)型號(hào)MRH-S100。
通過試用取得較好的效果：該機(jī)載超前支護(hù)選位合理，配套簡便，不干擾掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和截割作業(yè)功能，而且操作方便,能適應(yīng)巷道頂板角度變化,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化支護(hù)作業(yè)，降低了工人施工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了掘進(jìn)效率，使迎頭作業(yè)人員的安全得到了可靠的保障。
十二、與人工臨時(shí)支護(hù)比較：
1、操作時(shí)間比較：人工臨時(shí)支護(hù)每循環(huán)需用15~20分鐘；機(jī)載臨時(shí)支護(hù)每循環(huán)需1分鐘。
2、勞動(dòng)強(qiáng)度比較：人工臨時(shí)支護(hù)需人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大；機(jī)載臨時(shí)支護(hù)通過液壓系統(tǒng)，自動(dòng)升降不消耗體力。論文檢測(cè)。
3、安全性比較：人工臨時(shí)支護(hù)需人員在空頂區(qū)附近作業(yè)，安全性較差，且傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)器支護(hù)強(qiáng)度低，可靠性差；機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)不需人員進(jìn)入迎頭，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控操作，且支護(hù)強(qiáng)度大，安全可靠。
4、支護(hù)成本比較：人工臨時(shí)支護(hù)易損壞，需經(jīng)常維護(hù)更換，成本較高；機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)強(qiáng)度大，不易損壞，后續(xù)使用費(fèi)用低。
結(jié)束語：
由于機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)先進(jìn)，操作簡單，效益顯著，充分證明了該機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)是一種較為理想替代人工臨時(shí)支護(hù)方式的產(chǎn)品，值得推廣和應(yīng)用。
