機載臨時支護機在大埋深綜掘巷道的應用

馬清泉

（晉能集團四通煤業有限公司，山西 臨汾 041000）

當前，煤礦生產期間臨時支護在巷道掘進過程中存在安全隱患[1]。支柱加橫梁和竄管前探梁[2]這兩種支護方式被國內煤礦普遍采用，但其是提高掘進效率和加強空頂區錨固作業安全管理的重大阻礙[3]。對于上述現狀采用一種掘進機機載臨時支護機淘汰之前的臨時支護，該機器不僅起到臨時支護效果，而且能托起錨網和鋼帶或槽鋼，實現支護作業機械化[4]。

1 巷道概況

晉能集團四通煤礦4202輔助運輸順槽沿山西組下部的2#下組煤頂板掘進，根據已掘巷道探煤情況，煤層厚度不穩定，煤層總厚度在1.55～2.4m之間。該區域煤層為單斜構造，煤層走向北偏東60°，傾向北偏西50°，傾角3～8°，普氏系數f為2～3。所處地面標高在+1605～ +1720m，巷道底板標高在+858～+900m，蓋山厚度基本在700m以上。4202輔助運輸順槽總長度1480m，巷道凈寬4.5m，凈高3.2m，斷面積14.4m2。頂板為K8砂巖，厚度約3.5～8.5m之間，淺灰色細中粒砂巖，質地堅硬，隔水性能好。底板為泥質頁巖，厚度約1.9～2.5m之間，灰黑色、層狀、性脆，遇水易發生底鼓現象，隔水性能好。工作面前方及北側為實體煤，南側為原2-208工作面采空區，相隔保安煤柱8m。

2 機載臨時支護機概述

選用的ZLJ-18型機載臨時支護機如圖1所示。為實現改動的精簡、微干擾，將該裝置裝配在掘進機懸臂的中上部。

2.1 結構及工作原理

（1）結構：本支護裝置主要由高壓油管路、支撐缸、升降缸、折疊缸、主架、頂架、雙向鎖、多路換向閥等組成。

（2）作業原理[5]：工作過程中，油由綜掘機液壓泵站提供，通過推動換向閥使頂架升起。通過三個油缸的配合操作使頂架、主架調整到所需要的角度、高度，直到滿足需要的支撐力后停止。

2.2 技術參數

支護機技術參數見表1。

表1 支護機技術參數

圖1 支護機示意圖

3 設備的安裝使用與操作

（1）安裝細則：首先把掘進機懸臂的前后各兩個軸卸下，在該處安裝加長軸。在加長軸兩側各裝配一個主架和油缸，最后裝配頂梁架。在安裝時，為了方便調整對合位置可以先安裝供液管路。

（2）操作準備：司機需要理解操作規程，熟悉裝置特性，掌握操作要領，并具備單獨排障本領。

（3）操作程序：掘進機將截割頭放下，再通過二位三通閥使液壓油轉換到支護裝置的油路。副司機通過頂架上的磁鐵將鋼網和鋼帶吸附在頂架頂端，掘進機司機控制手柄推動折疊缸和支撐缸液壓，緩慢勻速打開折合的頂架和主架。當達到要求的位置和角度時放開手柄。為使主架升起達巷道頂板高度，壓緊鋼網和鋼帶至頂板且存在一定的支撐阻力，需再推動控制主架升降操作手柄。此時支護工人在機載臨時支護的庇護下進行支護作業。上述操作完成后，把主架降低到底部，再將頂架折合，注意頂架位置，當頂架壓到掘進機上時停止。通過反向拉動控制多路換向閥的手柄實現上述操作。支護作業完成后，恢復二位三通閥至掘進機掘進時的位置，開始下一循環的截、割、裝煤作業。

（4）注意事項：①支護裝置和掘進機間隔作業，確保工人生命安全；②在支護裝置打開過程中，要謹防錨網滑脫現象和各關節管路異常現象；③打開支護裝置時抬高截割頭會損害裝備，應當禁止，支護高度不足時，在支護裝置落下后抬高截割頭，并在截割頭下墊入枕木；④定期檢查油箱和過濾器，確保清潔；⑤嚴禁隨意拆卸液壓件，在拆卸維修期間，一定注意用布包扎好拆下的液壓件、油管接頭，確保液壓油和液壓元件內無異物；⑥控制油溫不大于70℃，確保油缸內油位穩定。

4 應用價值

（1）經過精簡微改后，該機載支護系統[6]裝配在掘進機的中前部，不影響掘進機的截割工作，提高工作效率。

（2）支護作業時，在升起頂梁后可繼續伸出伸縮梁，使控頂范圍進一步擴大，具備一次截割兩排的作業能力。

（3）由于是主動支護，掘進面迎頭的支護狀況得到進一步改善，有利于礦井的安全高效生產。

（4）相較傳統臨時支護而言總耗時大大減小，加快掘進速度，縮短臨時支護時間。

（5）降低了工人的勞動強度，減少了工作量，實現了煤礦安全生產的少人化，提高了企業效益。

5 結語

經過井下實踐檢驗，在當前大多數綜掘巷道工作情況下，機載臨時支護改善了掘進面錨桿支護對頂板的控制，機械化程度高，加快掘進速度，勞動效率得到提高，掘進作業環境進一步優化，提高了巷道支護的安全性，推廣應用前景廣闊。