机载式临时支护技术研究与应用

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机载临时支护在锚网巷道掘进中的应用与研究

临时支护正视图临时支护侧视图支柱式临时支护示意图４优点、
临时支护俯视图临时支护侧视图插挂梁式临时支护示意图４、点优
（）１有一定的初撑力，能有效防止顶板离层；（）２较机动灵活，对找不掉的活矸随时增加点柱；（）３充分利用压力水，在开采深度较大时无需液压机械提供液压。５缺点、（）１易损坏，需经常维修，使用成本高；（）２易出现卸载情况；（）３在巷道超高时不适用；（）４当顶板不平整时，与顶板的密贴性较差；（）５占用一定的施工空间；（）６当水压小时，初撑力达不到要求；（）７落煤后需将柱窝处的煤（）矸出掉，人工在迎头空顶区附近操作，安全性较差；（）占用一定工时，８需每次进行临时支护需三人操作，每进一档前移一次临时支护，每移一次耗时１５分钟。由于以上两种ｌ临时支护方式存在缺点较多，特别是在使用中消耗大量工时，造成职工不正常使用临时支护器，给安全带来一定的隐患，故需对现有ｌ临时支护方式进行改进。对于炮掘工艺目前没有较以上两种方式更为理想的临时支护方
一
（）１落岩后不需将煤）出掉就可直接安装；（）２适于在巷道超高时采用；（）３结构简单，制造方便；
（）价低廉，约成本。４造节５缺点、
、
（）１仅适应于锚网（喷）锚支护巷道施工；（）２吊挂锚杆外露２５７０ｍ，．．ｍ不易掌握；～（）３需打预留钻孔，迎头片帮可导致预留钻孔破坏，造成钻孑失效；Ｌ（）４预留吊挂锚杆丝纹易破坏造成安装困难；（）５对顶板没有初撑力，顶板易离合掉顶；（）６大角度上山掘进时易整体下滑，带来安全隐患；（）７需人工在迎头空顶区附近操作，占用时间且安全性较差，每次进行临时支护需三人操作，以一个生产班三个循环，每个循环安装一次临时支护，每移、撤一次耗时２Ｏ分钟。二、支柱加托梁式临时支护器结构及工作原理１结构组成、支柱加托梁式临时支护由支柱（由于木支柱和铁支柱没有初撑力已被淘汰，现大多采用有初撑力的Ｄ２ — ０１ＷＢ０３／０型轻型水单体，０根据巷道高度有２ｍ２ｍ、．、．、８．、．２２１ｍ几种规格可供选择）木板组成；８４２０．、２工作原理、利用供水管提供的带有一定压力的水源为单体提供初撑力，单体上铺设木板以增大护顶面积，从而防止迎头空顶区顶板离层掉落伤人。

机载临时支护措施

增加机载临时支护装置的补充措施前言随着综掘机设备性能的大幅度提升，采掘的失衡严重影响着矿井生产能力的进一步提高，掘进巷道时迎头临时支护是关键问题，其支护方式与安全性直接影响到掘进效率，进而制约着高产高效矿井的建设，目前使用的临时支护不仅支护效率低，而且难以保证生产的安全性。

根据机载临时支护的优点（1、操作时间短；2、劳动强度低；3、安全性高；4、降低成本）。

为了提高安全生产能力我项目部采用机载临时支护实现机械化支护作业。

一、巷道基本情况东回风联络巷工作面沿煤层顶板掘进，煤层倾角3º～6º，地质构造简单，无涌水，瓦斯含量高，巷道为矩形，掘进宽度 4.3m，高度3.15m。

二、设备的安装使用及操作1、安装：首先，卸下原掘进机截割部升降油缸的前轴两个，截割部交叉型架的后轴两个，换上加长轴，就可以装前两边的主架和后轴两边油缸，再装顶梁架，在安装过程中，先把油管装上，方便调整。

2、劳动力组织本机应配置一名司机和一名副司机负责操作，司机由开掘进司机担任，负责操作台工作，副司机负责观察指挥，把梯子梁、钢筋网放置在顶梁架上等工作。

司机应了解本机的性能特点，熟悉操作规程，掌握操作要领，并具有独立排除故障能力经技术考核合格方可上岗。

3、操作程序：综掘机完成掘割装煤作业后，将截割头放下，然后再按下列程序工作：首先检查支护各零部件管路是否正常，再把两位三通阀打到支护位置，打开掘进机泵站开关，给支护架供油。

把巷道支护的梯子梁和钢筋网放在顶梁架上（为防止梯子梁和钢筋网滑下伤人，可用细扎丝将放置在顶梁上的梯子梁和钢筋网先绑扎住），向前推动支护主架和顶梁液压控制手柄，这时主架和顶梁架有折合状态，慢慢平稳打开，开到所需的角度和位置再升主架，升到巷道顶板，把梯子梁和钢筋网压紧到巷道顶部，人就可以在支护下安全的打孔、上锚索、锚杆了。

装完网和锚索、锚杆，先把主架下降到最低位置，再折合主架和顶梁架，合到顶梁架扒在综掘机上为止，把两位三通阀打到掘进机位置，使掘进机正常工作，进行下一个循环掘进。

机载临时支护技术在寺河矿的应用实践研究

ＶａｌｕｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
・９５・
机载临时支护技术在寺河矿的应用实践研究
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＡｉｒｂｏｒｎｅｒｏＰｖｉｓｉｏｎａｌＳｈｏｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＳｉｈｅＣｏｌａＭｉｎｅ
中图分类号：ＴＵ９４＋２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６ — ４３１１（２０１３）２１ — ００９５ — ０３
０引言
花布置一排１根，一排２根：喷射砼等级为Ｃ２０，喷厚
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｎｄａｉｍｐｒｏｖｅｓｄｒｉｌｌｉｎｇｅｉｃｆｉｅｎｃｙａｎｄｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒ．
关键词：机载临时支护；岩巷锚喷支护；பைடு நூலகம்循环进尺；掘进速度
效率和安全系数。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓｔｈｅｈｅａｄｉｎｇｆａｃｅｏｆｓｉｎｇｌｅｒｏｃｋｇａｔｅｗａｙｗｉｔｈｂｏｌｔ－ｓｈｏｔｃｒｅｔｅｓｕｐｐｏｔｒｉｎＳｉｈｅｃｏｌａｍｉｎｅａｓｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｉｔｗｈｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｓｕｃｈａｓ：ｌｏｗｓｕｐｐｏｔｒｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｍｉｎｏｒｓｕｐｐｏｔｅｒｄａｒｅａ，ｄｉｓｃｏｍｆｏｒｔｏｐｅｒａｉｔｏｎａｎｄｌｏｗｓｆｅａｙｔｆａｃｔｏｒｏｆｔｗｏｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌｓｈｏｉｎｒｇｉｔｗｈｆｏｒｅｐｏｌｉｎｇｂａｒａｎｄｇａｓｌｅｇ，ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｉｔｄｅｓｉｇｎｓａｓｏｔｒｏｆａｉｒｂｏｒｎｅｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌｓｈｏｉｎｒｇｉｎｈｅｔｕｐｐｅｒｏｆｂｏｏｍ— ｔｙｐｅｏａｒｄｈｅａｄｅｒ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｈａｓｔｈｅｆｕｎｃｉｔｏｎｓｏｆｒｅａｓｏｎａｂｌｅｃｈｏｉｃｅ，ｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｌｉｇｈｔｅｆｒｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｏａｄｈｅａｄｅｒ，ａｎｄｎｏｎｉｎｔｅｆｒｅｒｅｎｃｅｎｏｍａｒｌｃｕｔｔｉｎｇｏｆｒｏａｄｈｅａｄｅｒ．Ｔｈｅｒｅｂｙｉｔｏｐｉｔｍｉｚｅｓａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔａｎｄｓｕｐｐｏｔｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｉｇｎｌａｇａｔｅｗａｙ，ｒｅｄｕｃｅｓｗｏｒｋ

掘进机机载临时支护与人工支护的对比分析

等特性，但仍存在如下缺点：（１）采用单体柱＋１Ｔ型梁这种人工临时支护虽有一定的初
撑力，能有效防止顶板离层但易出现柱子倾倒情况：在巷道超高时无法接顶：当顶板破碎且不平时，与顶板的不密贴；当液压
小，支护效果差，不能对空顶区进行有效保护：人员操作起来复杂，人工移动，劳动强度大，每移一次速度慢，效率较低；若有人
进入空顶区进行架设作业，为安全埋下重大隐患。对比以上两种人工Ｉ临时支护方式存在的缺点．可看出在
２－２操作步骤
机载临时支护装置主要是通过对综掘机切割部与本体部
缓，预计在掘进过程中将不会揭露断层。２１４０１轨顺工作面为梯
形断面，一次掘进支护断面净宽４０００ｍｍ，净高２６００ｍｍ。２１４０１轨顺工作面巷道选择 “ 锚网带 ” 的支护形式．临时支护采用轻型单体液压支柱＋１Ｔ型梁ｌｌ１支护形式．如图１所示。
动强度，加快掘进速度，保障煤巷的安全快速掘进。关键词：掘进机；机载临时支护；人工支护
中图分类号：ＴＤ４２１文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — ５１６８（２０１３）１７ — ００９５ — ０２

综掘机载式液压临时支护机的研制与应用

座、连杆、掩护梁油缸、折叠架油缸、架体主油
在平煤一矿戊８— １２３００工作面进行了工业性试验。戊８—３００工作面位于三水平戊一采区西翼１２最上部，东临戊一西翼回风下山及轨道、暗斜井，
５～加强框架；６一摆动底座；７一支撑架
机载式临时支护机主要折叠机构设置在掘进机叉升架两侧，上部只有折叠框架和顶梁板匍匐于叉
［收稿日期］２０Ｏ — ９０９一８１
图１ｚＪ０２／０型机载式液压临时支护设备结构Ｌ一１／１３
升架上部，收拢后不影响司机操作。主折叠油缸尾部铰耳与掘进机叉升架铰轴同轴固定，主折叠架铰
Байду номын сангаас
接耳座与叉升架固定连接。液压系统的双向锁、安
全阀、节流阀、截止阀安装在各自油缸体外，由掘
进机提供高压液体通过操纵阀组进入各个油缸。
在基本平面连杆机构的基础上，结合现有综掘
锚杆（网）支护工艺流程、劳动组织，经课题组反复研究、筛选，优化机构组合方案，研制出了ｚＪ０２／０型机载式液压临时支护设备，结构Ｌ一１／１３
式空顶区临时支护设备势在必行。
１机载液压式空顶区临时支护设备
１１技术要求．
采用与掘进机叠加的配套方式，掘锚交叉作

综掘机自动支撑临时支护技术研究课件

一、课题背景
目前，在综掘机施工过程中，普遍使用吊环式前探梁作为临时支护。该临时支护施工工艺复杂、环节多、安全性能差，成为制约综掘机快速掘进的瓶颈。因此需要进行分析研究，通过技术、设备改进实现安全、快速施工。
二、创新点
针对千米深井条件下中厚煤层圆弧拱形中小巷道断面巷道施工，对临时支护系统进行研究、改进，开发试验综掘机自动支撑临时支护装置，实现掘支一体化。达到巷道掘进安全、简便、快速。
结构与工作原理
• 综掘机自动支撑临时支护机主要组成由掩护梁部
件、折叠架部件、折叠左(右)架体、前(后)框架、摆动底座、连杆、掩护梁油缸、折叠架油缸、架体主油缸、架体副油缸、摆动底座油缸以及管路、控制阀等组成。
• 工作时来自综掘机泵站的液压油经操纵阀、液压
锁进入油缸。油缸推动连杆机构展开，使掩护梁贴紧顶板起到支撑作用。当掩护梁的压力超过溢流阀调定压力时，溢流阀卸载使油缸回缩至溢流阀关闭的位置。
1、掩护梁部件；2、折叠架部件；3、折叠左架体；4、折叠右架体；5、前框架；6、摆动底座；7、后框架。
超前支护液压系统图
三、技术路线
• 与山东兖煤机电设备有限公司合作，根据协庄煤
矿井巷掘进条件，分析现在临时支护使用情况，对临时支护系统进行研究、改进，开发试验综掘机自动支撑临时支护装置，实现掘支一体化，
综掘机自动支撑临时支护装置
• ZLJ-10/21/30机载液压临时支护机适用于机掘巷
道，换用不同的底座，可分别应用于EBZ-135、S150等综掘机上。将综掘机的切割部护板拆除，通过综掘机切割部与本体部铰接销轴的改造来安装该机器。
• 该系统用来对掘进工作面新揭露的空顶区进临
时支护，当综掘机的掘进循环完成后，将该系统打开，可以迅速在综掘机切割头前方形成一个 1.9m×1.75m的支护面积，为下一步在该区域进行支护作业的人员提供一个安全可靠的工作空间。

掘进机载式临时支护装置在城郊煤矿的应用

侧，与之铰接的顶梁处于回收状态时匍匐于叉升架上部。底座依靠叉升架前后
工作面空顶区可实现快速有效支护，并可实现主动支撑顶板，有利于矿井的顶
板安全管理。加快掘锚速度，缓解普遍存在的采掘失调、接续紧张的被动局面。
综掘巷道采用机载临时支护可有效地解决掘进工作面锚杆支护时控制顶
作业的可能，存在安全隐患。
进工作面迎头的支护状况。
８结论通过井下实践证明，在我国煤矿现行综掘巷道布置形式和工况条件下，采用该装置完成临时支护，其结构没计更加合理，操作简单，实用性较强，对掘进
２掘进机戴式临时支护装■ 的研究
挂钩，架棚时可挂七正面煤墒护网，确保工作面迎头安全，提升工作面整体安全
系数。７）操作简单，操作阀组少，管路少，便于维护。８）支护面积大，支护强度高，给工人创造了安全的作业环境，大大改善了掘
作过程复杂，人工移动，用人多，劳动强度大，临时支护速度慢、效率低。第二种形式则支护速度慢，导致空顶时间长，顶板易发生沉降和变形，对水压要求较高，普遍性不高，而且工人抗运单体柱劳动强度大，操作人员有进入空顶区架设
４掘进机载式临时支护装 ■的技术参数如表１５掘进机载式临时支护装置的主要优点
中存在速度慢、劳动强度大、支护强度低、安全性能差等问题。研究一种快速而

机载临时支护技术的应用

设。
结构：有顶梁架、连接器、主架、油缸、伸宿油缸、
改进办法：以往打设帮锚杆时，使用的２ｍ长钻
护帮网、高压油路过滤器、插装双向锁、高压油管路、分流集流阀、溢流阀、控制操作阀等组成。参数：适
端头３００ｍｍ、ｌ４００ｍｍ处用直径１０ｍｍ的圆钢焊制挂钩，距端头４０ｍｍ处打一直径１６ｍｍ的联接
孔。
图１机载临时支护装置
构件三：使用Ｄ２５．４ｍｍ钢管焊制边框，将规格为３．０ｍ×Ｉ．０ｍ菱形网片焊接在边框中，边框中部焊制两根钢管加固，间距１．０ｍ。
收稿日期：２０１３－０７－３１
该机载临时支护系统装配在掘进机的中上部，
选位合理，配套简便，对掘进机的改造量很小，不干扰掘进机的运动和截割作业功能，实现了机械化支
作者简介：张日林（１９６８一），男，山西天镇人，高级工程师，从事煤矿安全生产技术工作。
２）操作时间长，每次作业需用１５～２０ａｉｒｎ左
右。
３）控顶面积小，通常采用一架一循环作业方式，实际控顶面积为绞顶板的面积，仅１。５ｍ左右。
４）安全效果差，人工用大锤绞顶，通过绞顶板约束顶板效果差。

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机载式临时支护技术研究与应用
一、应用背景
新疆公司龟兹矿业于2014年2月购置到矿一套ZLJ-6.5型掘进机用机载式临时支护装置，安装在北方交通EBZ132掘进机上。

4月18日安装调试好开始使用。

1、机载式临时支护装置结构和原理
机载式临时支护装置由站套、站管、顶梁板、伸长部四大机构及其配套的液压系统组成。

顶梁板结构如图1所示。

图1 机载式临时支护装置顶梁板结构
机载式临时支护装置在掘进机的中前部。

卸下掘进机升降用的两个前轴、两个后轴，换上加长轴，即可安装油缸和主架。

机载式临时支护工作状态如图2所示。

图2 机载式临时支护工作状态示意图
二、临时支护装置的推广应用
1、支护装置的现场使用情况
（1）支护装置的优点
A、支护装置安全系数高，使用便捷，有效改善了工作面掘进过程中的支护状况。

B、控顶距可达到2.0～3.0m，可满足两排间距作业的需要，同时超前性临时支护对顶板的主动控制性较好。

（2）支护装置需要改进的地方
A、合理优化管路位置和强度，避免装置升降和综掘机割煤过程中造成的管路挤压。

B、固定机载支护装置的销轴强度和闭锁问题，避免销轴切断或脱落。

C、综掘机安装机载支护后需要加装后机灯的照明问题。

2、临时支护的推广认定
（1）机载临时支护装置改变了目前普遍使用的窜管前探梁和支柱加横梁的两种支护方式，具有创新意义。

（2）对现有综掘机改造量小、不干扰正常的截割作业功能，在降低劳动强度、提高综掘效率、保障锚护工人安全方面通过龟兹矿的应用，效果显著。

（3）支护装置需要改进的地方已经和生产厂家进行了沟通和交流，并把该项作为技术要求写进以后的协议里。

3、机载临时支护的推广工作
（1）鉴于机载临时支护的优越性能，龟兹矿业在原有一套的基础上又增加了三套（该矿共有5台综掘机），已于2014年8月28日签订了技术协议；
（2）潘津煤矿的综掘条件与龟兹相近，使用三一重工生产的型号为EBZ132的综掘机二台,我们已经与机载临时支护装置厂家进行接触，争取尽早投入应用以及应用跟踪；
（3）下一步对其他下属各矿综掘条件与厂家沟通，有条件的逐步推广使用（其它各矿综掘机载推广基本情况统计表）。

其它各矿综掘机载推广基本情况统计表
问题汇报：8月23日张志立老总在众维煤业下井进行双基检查时发现12031上顺乳化液箱内悬浮物多，呈豆腐渣状物。

要求机电部与厂家联系解决。

8月29日众维对乳化液进行了更换，悬浮物没有了，但有少许沉淀，为了保障乳化液质量和不损坏设备管路，要求厂家二次发货解决沉淀问题（已于8月30日发货），到货更换后再进行落实。

机电部
2014年8月31日。