第３１卷第４期　２０１　１年４月　山西煤炭ＳＨＡＮＸＩ　ＣＯＡＬ　文章编号：１　６７２—５０５０（２０１　１）０４—００３３—０２　掘进机机载临时支护装置的应用　闫翠萍　（西山煤电（集团）有限责任公司，山西太原０３００５３）　Ｖ０１．３１　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．２０１１　

摘要：马兰矿综掘煤巷临时支护技术的落后是制约掘进的关键因素之一。采用了掘进机机载临时支护装置，经　在马兰矿８号煤层１８１０ｆ】面综掘皮带巷中的应用，能为掘进工作面创造安全作业环境，并减轻人工临时支护的体力劳　动，缩短了空顶时间，提高了支护效率，加快了掘进速度，实现了综掘机自动支撑临时支护，取得了良好支护效果。　关键词：掘进机：　临时支护；机载　中图分类号：ＴＤ４２１．５　煤巷综掘工作面超前临时支护是长期ｒ木】扰煤　矿安全生产的一项技术难题。目前，国内普遍的临　时支护是吊环串梁和支柱加横梁的方式，存在费　］二、费时、支护强度低、安全性差等缺点，原来采用　“一掘一支”施工Ｔ艺的循环作业时间长，制约掘进　效率提高；西山矿区综掘煤巷也存在着以上问题，　锚杆支护巷道，循环进尺仅为０．８　ｉｎ～１．０　ｍ。为进一　步提高煤巷掘进效率，保证掘进施工安全，２０１０年５　月以来，马兰矿引进天河科技有限公司研发的　ｚ　ＬＪ一２．５型掘进机机载前探装置，分别装在该矿南翼　下组煤１８１００面综掘皮带巷ＥＢＪ一１６０型掘进机上和　北翼下组煤８号煤综掘巷道ＥＢＺ一１３５型掘进机上　进行试验。现以１　８　１００而综掘皮带巷使用为例：掘进　循环进尺由原来的１．０　ｍ提高到现在的２．０　１ＴＩ　２．４　１３３，效率提高３０％以上，取得良好支护效果，有效解　决了综掘巷道掘进头临时支护安全性差的难题。　１巷道地质与施工技术条件　１）巷道地质条件：该矿１８１（）（】工作面皮带巷８　号煤，厚度３．５　Ｉ＇ｌｌ～４．４８　ｍ，平均４．２３　ｍ；煤层倾角　１。～６。，平均４ｏ。直接顶为泥灰岩，厚１．７ｍ；老　顶为砂岩，厚２．６ＩＴＩ；直接底为粉砂岩，厚３．０ｉｎ；老底　为砂岩，厚１０．０　ｍ。　２）巷道施　Ｉ　技术条件：该矿ｌ８１００工作面皮　带巷总长１　１００［Ｉ１，由掘进五队施工，采用“三八”制　作业，使用ＥＢＪ一１６０型掘进机沿８号煤跟顶留底掘　进，布置矩形断而，净宽４．５　ＩＴＩ，净高３．５　ｍ，净断面　１５．７５　ｍ　；采用全锚支护。顶板使用ＭＱＴ１２０型气动　文献标识码：Ａ　锚杆钻机或ＹＴＰ一２６型高频风钻打锚杆（索）眼；顶板　采用“锚杆＋钢带＋锚索”组合支护方式。顶锚杆每　排５根，排距１．０　ｍ，锚杆规格为ｑｂ２０×２　０００　ｒａｉｎ；使　用ＭＨ一１００型端头锚固预应力锚索。钢绞线规格　为：　×Ｌ＝１７．８０　ｍｍ×５　３００　ｍｔｎ，钢绞线结构为：７　ｍＥ×５Ｈｉｍ。外露长度≥１００ｍｌＴｌ、≤３５０ｍｍ，用１个　ＭＳＣＫ２３８０和２个ＭＳＺ２３８０型树脂锚固剂端头锚　固。巷中每３．０１１３布置一根锚索，打在顶锚杆中间位　置上；巷两帮用ｑｂ２０×２０００ｍｍ螺纹钢全长锚固树　脂锚杆与金属菱形网支护，三排布置，锚杆问、排距　１．０ｍ。当顶板破碎、压力大时，加挂金属菱形网支护。　２机载前探装置技术参数及施工工艺　１）掘进机机载前探装置ＺＬＪ一２．５型技术参数：　适应巷道断面为矩形、梯形；适用巷道尺寸为巷道　高２．４　Ｉｎ～４．２　１３１；巷道宽≥３　ｉｎ；最大支撑力为１５　ｋＮ；最大支护面积为２．５　１３１　Ｘ　２．５　ｉｎ；支护超出掘进炮　头距离为０．９　１ＴＩ～１．５　１ＴＩ；顶架最大横向倾斜角≤　２０。；额定压力为１６　ＭＰａ；额定流量为５０　Ｌ／ｒａｉｎ；装　置重量约为１　ｔ。　２）机载前探装置结构、作业原理、操作方法：机　载前探装置主要由顶梁、主架、折叠缸、升降缸、支　撑缸、平衡阀多路换向阀等组成，装配于掘进机悬　臂的中部，通过油缸升起顶架控制顶板，顶架最大　控顶面积２．５　ＩＩ１×２．５　ｍ。作业时由综掘机的液泵系　统供油，利用二位三通阀使液压油经分流集流阀进　入平衡阀和支撑油缸、折叠油缸，使顶架打开升起。　推动升降油缸使主架升高，通过多路换向阀进入三　收稿日期：２０１０—１１一Ｏ６　作者简介：闫翠萍（１９６１～）女，ｉＵ两五台人，大专，助理工程师，从事特种设备技术管理—Ｆ作。　

３３　山西煤炭ＳＨＡＮＸＩ　ＣＯＡＬ　组油缸的协调操作，使顶架、主架调整到所需要的　高度、角度，并达到所需支撑力后停止。　３）施工工艺：采用ＥＢＪ一１６０型掘进机，配备桥　式皮带转载机，ＤＳＰ一１０１０／８００型可伸缩皮带输送　机，进行截割、转载、运输连续性作业线掘进作业，　全断面跟顶留底掘进，一掘一支的作业方式，循环　进度２．０ｍ；如果顶板不完整或遇地质构造时，掘进　机机载超前支护不能正常使用时，采用“～掘一支”　的循环作业方式，循环进度１．０　ｍ。当掘进机截割一　个循环２．０　ｍ后，将掘进机退至支护完好处，将钢带　横向按１．０　ｍ排距摆放在顶架上（如遇地质构造顶　板破碎时，增加钢筋网并摆放在钢带上），使用顶架　上的磁铁将其吸住；然后启动掘进机开到工作面，　调整掘进机使顶架正对顶板中央。操作支护装置的　支撑缸和折叠缸控制阀手柄，使主架和顶架呈折合　状态，慢慢平稳打开，达到所需角度和位置时松开　两操作手柄；操作升降油缸使主架升高，通过多路　换向阀进入三组油缸协调操作使升起顶架，钢带对　好眼位，顶架接顶严密；然后进行永久支护。该次支　护作业完成后，再推动二位三通阀切换到掘进机掘　进所需油路，继续进行掘进作业，转到下一个循环　作业。　３机载临时支护装置的应用效果　１）实现了综掘机自动支撑临时支护，提高了掘　进面作业的安全度。利用临时支护装置替代了原来　采用吊环梁和单体支柱横梁的人工支护费工、费时　的支护形式，实现了综掘自动临时支护，取得了良　好的支护效果。２）节约了循环作业时间，提高了作　业面的安全度。该装置支护速度快、顶板空顶时间　短，能及时有效支护顶板。每循环作业时问仅需５　第３１卷第４期　ｍｉｎ。而使用吊环串梁式临时支护，循环作业时间约　２０　ｍｉｎ。节约了循环作业时间１５　ｍｉｎ。实现了掘进头　主动的临时支护方式，进一步提高了掘进面的安全　度。３）加快了掘进速度，提高了掘进效率。采用机载　超前支护装置后，综掘掘进进尺有了较大提高，采　用“一掘一支”施工工艺，循环进度由原来的１．０　ｍ，　提高到现在的２．０ｍ以上，日进尺比原来提高３．０　ｍ～４．０ｍ，掘进效率提高３０％左右。４）故障率低，维　护量小。该装置装在掘进机中上部，对掘进机改造　量较小。作业时与掘进机不同步工作，不影响掘进　机截割。该支护装置经过半年来的井下使用，除每　日正常检修维护外，没有出现过大的设备故障。　４结论及建议　经在马兰矿８号煤巷中应用综掘机机载液压　临时支护装置，既缩短了空顶时间，又减轻了职工　劳动强度，更加安全、可靠、有效地起到了对顶板的　预应力支撑作用；避免了空顶作业现象，缩短了循　环作业时间；提高了支护效率，大大提高了掘进速　度；实现了综掘机自动支撑临时支护，解决了综掘　巷道掘进头临时支护安全性差的难题。　建议：１）由于ｚＵ一２．５型掘进机机载前探装置　因受升降油缸、支撑油缸尺寸限制，仅限于在２．６　ｍ　以上高度的巷道使用，建议对支架结构进行改进，　降低支架高度，适应低巷道高度适应范围。２）该支　护装置设计最大支撑力仅为１５　ｋＮ。支撑力偏小，单　悬臂梁稳定性差，支护面积有限，不利于在破碎顶　板条件下使用，建议改进扩大支护面积。３）该支护　装置与掘进机共用动力源，工作时会对掘进机油温　产生不利影响。　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ　Ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ－ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ＹＡＮ　Ｃｕｉ－ｐｉｎｇ　（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｘｉｓｈａｎ　Ｃｏａｌ—Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　Ｇｒｏｕｐ，Ｔａｉｙｕａｎ　Ｓｈａｎｘｉ　０３００５３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｃｋｗａｒｄ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｍａｌａｎ　ｍｉｎｅ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ｃｈｅｃｋ　ｔｈｅ　ｄｒｉｖｉｎｇ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ　ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ——ｍｏｕｎｔｅｄ　ｓｕｐｐｏ￣ｉｎ　１　８　１　００　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｏｆ　Ｎｏ．８　ｓｅａｍ　ｃａｎ　ｃｒｅａｔｅ　ａ　ｓａｆｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｒｅｌｉｅｖｅ　ｍａｎｕａｌ　ｌａｂｏｒ，ｓｈｏｒｔｅｎ　ｅｍｐｔｙ　ｒｏｏｆ　ｔｉｍｅ，ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｄｒｉｖｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ，ｒｅａｌｉｚｅ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｓｕｐｐｏｒｔ－　ｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ；ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ；ｍｏｕｎｔｅｄ　

编辑：徐树文