掘進機機載超前支護裝置的研究

王晉

摘 要：在掘進支護作業過程中，快速可靠的超前支護是保證整個永久支護作業安全進行的基礎和前提。此裝置通過有效地給頂板施加初撐力，避免了工人在空頂區作業，增加了錨護時工作人員的安全性；實現了錨網的機械化鋪架，降低了工人的勞動強度；減少了支護輔助時間，提高了掘進效率。

關鍵詞：掘進機；超前支護裝置；機載

中圖分類號：TD35 文獻標識碼：A

1 主要工作與結構原理

掘進機機載超前支護裝置采用連桿機構，用時展開、收攏后匍匐于切割部蓋板上部，不影響掘進機本身的性能。其利用掘進機的泵站，加上控制閥，可以獨立完成頂板支護作業，從而使掘進、支護實現機械一體化操作。該裝置結構簡單緊湊，重量輕，從整機的結構和使用角度來講，該機具有獨立性。

該裝置具有垂直升降、翻轉等功能，主要由支護蓋板、連接體、立柱（滑架、外立柱）、連接銷軸、油缸以及管路、控制閥等組成，總體結構如圖1所示。

液壓系統是由液壓油缸、多路換向閥、平衡閥以及相互連接的膠管接頭等組成，液壓原理圖如圖2所示。

液壓油缸有三種，每種2個，分別為回轉缸、前支撐油缸和后支撐油缸。回轉缸的伸縮可以實現支柱的豎起和收回。前支撐缸和后支撐缸的伸縮可以實現支護蓋板的水平支護。油缸的油口安裝有管路防爆閥，可防止膠管破裂時，油缸失去控制而下落的現象發生。

考慮到回轉油缸的同步性，在回轉油缸管路中放置了分流閥，通過對相應平衡閥的調整可以使回轉油缸有良好的同步性。

2 主要技術參數

外形尺寸（長×寬×高）：1.85m× 2.0m×0.81m

適應巷道高度：2.45m～3.9m

適應巷道寬度：3.6m～5.5m

重量：1.7t

最大支撐力：2t

最大支撐面積：2×1.85m2

縱向適應巷道坡度：±18°

系統壓力：16MPa

3 安裝與調整

超前支護裝置基本是一套獨立機構，利用銷軸固定在截割部和回轉臺上，前、后端面通過壓板固定。通過液壓油缸控制其升降、翻轉等動作。該裝置安裝簡便、拆卸容易、操控靈活、工作可靠。其安裝調整主要是針對液壓管線而言，安裝時要確保整機操作過程中，管線配置合理，拖動速度可靠，不會造成損壞，安裝后要全程循環操作幾次。

4 操作及使用

4.1 支護操作流程

操作方法：通過手動換向閥，首先使前支撐缸、回轉缸同時動作，活塞桿伸出，將該裝置展開，然后通過后支撐缸伸縮來適應巷道高度。具體見圖3支護操作程序流程圖。

注意事項：操作時，展開過程中支護蓋板前端不要頂到掘進機懸臂段；支護蓋板沒有完全展開時，不允許操作后支撐缸，使其伸出；展開后立柱需保持豎直狀態。

4.2 收攏操作流程

操作方法：通過手動換向閥，首先將后支撐缸完全回縮，然后使前支撐缸、回轉缸同時動作，活塞桿縮回，將該裝置收攏。具體如圖4所示的收攏操作流程圖。

注意事項：收攏操作時，切記先將后支撐缸完全回縮。

結語

該裝置與掘進機一體化安裝，簡化支護工序，操作簡易、方便。實現掘、支護工作的機械化、流水化作業，從而大幅度提高巷道掘進速度，降低了工人勞動強度。同時，解決了掘進工作面存在空頂作業的安全隱患。

參考文獻

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