全煤锚网巷道掘进超前支护技术研究

支护 有： 前探梁临 时支护， 支柱 加托 梁式临 时支护和 掘进机机 载临时 支 护 装置 。 这几 种临 时支 护方 式一定程 度 的缓 解 了掘进 工作面迎 头支 护
的压 力， 改善了工作面支护状 况， 但也存在许 多作原 理 及存 在 问题 １ 前探 梁临时支护 １ 、 设备介绍 前 探梁临 时 支护 ， 其结 构 由吊挂环 、 插杆 、 木板 等组 成 。 是 利用 固 该锚 网巷道综 掘超 前支护 装置是 辽宁天安 矿 山科 技有 限公司根据 定在 迎头支 护锚 杆上的 吊环的 悬吊和迎头 岩壁 预 留孔 的支 撑将插 杆沿 原有超 前支 护装 备 的基础上 ， 结合 范各 庄煤矿 煤岩 特征 及巷 道掘 进工 艺设备 等条 件， 研 制 的巷道 掘进 临时 支护 设备该 装备 采 用了两组 横梁 顶悬起 ， 插杆 上铺设 木板 ， 从而防止迎头空 顶区顶板掉 落伤人 。
式输送机 、 单体锚 杆钻机 、 通 风除尘设备及供 电系统等 组成 。 纵观 国 内外 现有 掘进 技 术 ， 虽然 已经有 了各种掘 锚 机组 和许 多新 （ ６ ） 对 破碎 煤岩顶板 ， 临 时支 护装 置难 以提 供 有效 支撑 ， 影 响 锚 技术、 新材 料、 新 工艺 的出现 ， 降低了由掘进 向锚杆 支护的切换 时 间， 但 杆 等永久支护效果 。
工 搂 术
全煤锚网巷道掘进超前支护技术研究
韩立兵 开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司 河ｊ Ｉ － ． 唐山 ０ ６ ３ １ ０ ８
Ｉ 擒要ｌ 针对 目 前掘进巷 道超前支护， 介绍超前支护 的工作原理 ， 并 撑顶 板， 完成掘进 巷道支护。
总结 目前超前 支护存在的问题 。 【 关键 词ｌ巷道掘进 ； 空顶区域 ； 超 前； 临时支护
一
机 载临时 支护装置主要 问题 是 ：
．
巷道 掘 进技 术 现 状
（ １ ） 当掘进巷 道高度在３ ２ ０ ０ ｍｍ及 以下 时， 机载Ｉ 临时支护 无法伸展 或伸展不开， 难 以形成有效 支护。 （ ２ ） 临 时支护 装置顶梁 一般长 ２ ． ２ ｍ， 宽１ ． ７ ｍ。 一 般安 全高效 工作
在掘 进 机开 机率 不足情 况下， 仅 靠 增加 掘进 头 、 提 高掘 进机 档 次 （ ８ ） 临 时支护 时掘 进机处 于开 机状 态 ， 操 作人员在掘 进机 截割 头 等手段 ， 无法有 效提 高掘进 效率 。 传 统的 掘进和 支护工艺 ， 在 掘进头 裸 附近 进行支护和联 网作业 ， 存在安 全隐患 。 露 顶板 下进行永久 支护作 业， 存 在较大 的安 全隐患 。 同时， 在一 些煤 层 四． Ｚ Ｊ Ｃ２ ｘ８ ８ ０ ／ ２ ２ ／ ３ ５ 型迈步式超前支护装置的应用情况 富含瓦 斯 的高瓦 斯矿 区 ， 增加 掘进 头又意 味 着增大 瓦斯 事故 发生 的几
掘进 和 回采 是 煤矿 生产 的重要 环节 ， 采 掘技 术及其装 备水平直 接 面， 顺槽 宽度 通常３ ． ５ ～４ ｍ。 临时支 护面 积及有 效支 护空 间小 ， 不能 实 关系到 煤矿 的生产 能力和 安全 性 。 高 效机 械化 掘进与 支护是 保证 矿井 现 对掘 进巷道的全 断面支护， 存在安 全隐患 。 实现安全 高效的必要 条件 ， 也是 巷道掘进 技术的发展方 向。 （ ３ ） 进行掘 进巷道 永久支护时 ， 操作人员在 空顶 区下作 业， 存 在安 目前， 煤矿 掘进巷道 中大量的 是煤巷 ， 占总掘 进巷道 工程量 的７ ０ ％ 全 隐患 。 左右。 煤 巷掘进设备主 要是适应 经济截 割普氏系数ｆ ＜４ 的煤巷 掘进。 煤巷综 合机械化掘 进设备 一般 由悬臂式 掘进机 、 转载 机、 可伸缩 带
是 仍 未有效 地 解决 掘进 和永 久支护 并行 作业 的问题 ， 严重制 约着综 掘 （ ７ ） 必 须对迎 头进行 永久支 护后， 才 能实现 拉移 转 载皮 带等后 续 机 效率的发挥 。 工作 ， 影 响掘进 速度 。
（ ４ ） 装置结构 强度较低 ， 使 用过程 中易出现 断裂、 开焊等 情况。 （ ５ ） 对顶板适 应性较差 。 掘进作业 时， 若遇 到顶底 板起 伏、 巷道 变 低等 情况， 机 载临时 支护不能完全展开 ， 达 不到对初撑 力要求。
前 探梁临时 支护， 受巷道成 型、 顶板平 整度 以及破 碎度等 的影 响较 加顺梁 的复合顶梁， 并通过 立柱支撑 的框架 交错 式结 构。 大， 其 主要问题是 ： 两组复合顶梁 互为支撑 ， 通过位于顶梁 内的移架千斤顶相互推 拉行 走。 在移 架 过程 中， 两组 顶梁 交替 支撑 ， 始终 有一组 处于 接顶状 态 ， 支 撑顶板 的一组 同时也为 降架 的一组 提 供行 走滑 道。 同时 通过 两组 顺梁 在满 足接顶 支护 的同时， 留设了允许 打锚 杆作业 的顺 （ ３ ） 不能对 空顶 区全面进行有效 支护， 如遇 到顶板破碎 等情况， 使 的合理 分布布置 ， 用效果 差。 梁间隙。 采用铰接顺梁 ， 前 端设导网和钢带辅 助机 构。 （ ４ ） 支 护操作 过程 复杂 ， 需 要人工移 动 ， 劳 动强度较 大， 支护 速度 ２ 移架 ： 操 作步骤 慢、 效率低 。 １ 、 收前 梁 向下 旋转 ， 左右 笃定架 滑落 至最低 位置 。 ２ 、 将 事先好 的 （ ５ ） 铺 网作业 时， 操作 人 员必须进 入空顶 区， 作业安 全难以保证。 网挂在前梁上 。 ３ 、 将前梁伸 出， 向上旋 转。 ４ 、 联 网。 ５ 、 综掘机 掘进 ｌ ｍ。 ２ ， 支 柱加托梁 式临时支护装 置 ６ 、 收 阀片， 将前 辅立柱 与后辅 立柱收至 距地面 高４ ０ ０ ｍｍ。 ７ 、 伸阀片， 左 支柱加 托 梁式 临时支护 ， 采用单体 支柱 、 方木 ， 单体 支柱上铺 设方 右 移架 千斤 顶伸出状 态， 操 作时必须 左右运 道一致 。 若发生 不同步 时， 木 以增大护顶 面积 ， 从而防止迎头 空顶区顶板离层掉 落伤人。 用单侧千斤顶 进行调 整， 顶网自 动 铺设 ， 行程 为 ｌ ｍ； ８ 、 伸 阀片， 将前 辅 支柱 加 托 梁 式临 时 支护 ， 存 在安 全 性低 、 可 靠性 差 、 操 作 过程 复 立 柱与后 辅立柱伸至 接好顶板 。 ９ 、 收阀片， 将前 立柱与后立柱 收至距 地 杂、 依 靠人工作业 、 支 护时 间长和 临时支 护效率 低等 问题， 不能满 足矿 面 高度４ ０ ０ ｍｍ。 １ ０ 、 收阀片， 左右 移架 千斤顶收 缩状 态 ， 操作 时必须 左 井 安全高效 和安 全生产 的 目 的。 右运 动一 致 ， 若发生不 同步时 ， 用单侧千斤顶 进行调 正 。 ｌ １ 、 伸 阀片， 将 前 立柱与后立 柱伸至接好 顶板 １ ２ 、 掘进机 继续 掘进 ， 每掘进 ｌ ｍ， 重复 ３ 、 掘进机 机载 临时支 护装置 机 载临 时支护装 置安装在 掘进机前 中部 ， 主要 由左右底 座、 左右 机 ６ 一 ｌ ｌ 步骤 。 １ ３ 、 掘 进机停机 ， 从 装置 中退 出。 １ ４ 、 人 员进 入， 将 锚杆机 、 架、 左右翻 转架 、 左右 折臂架 和顶 架梁 组成 。 正常掘 进时 ， 该 装置 折叠 锚 杆等搬入 装置 内。 １ ５ 、 铺设两边帮 网， 视情况可 随顶 网预先 铺设 。 ｌ ６ 、 进行永久 支护。 收缩 在截割 减 速机背部 ， 不干扰掘 进机运 动和 截割作业 ； 支 护作业 时， 通 过操 作支 护折 叠架 的液 压 控制 阀控制 折叠架 位置 ， 使折 叠架伸 出支 （ ＞ ＞下转 第２ ０ ３ 页） （ １ ） 前探梁对 迎头空顶 区的支护为被动 支护。 （ ２ ） 支 护没有 初撑力 ， 前探插 杆容意下滑， 存在较 大的安 全隐患 。
率。
＝， 巷 道掘 进 临 时 支护 技术 现 状
掘 进工作面 临 时支护 的安 全问题 ， 是长 期 困扰煤 炭生 产 的技术 难 题， 因为 巷道掘 进后顶板 裸露 ， 不 能有效 得 到及时 支护， 容易发生顶 板 冒落造成伤人事故 。 国内大 多数 矿井 掘 进工作 面均采 用临 时支 护。 现普 遍 采用 的临 时