文/李國(guó)軍 徐文強(qiáng)

EBZ300型綜掘機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的應(yīng)用

文/李國(guó)軍 徐文強(qiáng)

隨著巷道掘進(jìn)機(jī)械化水平的提高，綜掘?qū)⒅饾u取代傳統(tǒng)的炮掘工藝，而掘進(jìn)機(jī)迎頭臨時(shí)支護(hù)安全問題是困擾煤炭生產(chǎn)多年的一項(xiàng)技術(shù)難題，是巷道掘進(jìn)時(shí)安全的薄弱環(huán)節(jié)，因而選擇掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)具有重要意義。

臨時(shí)支護(hù)是煤礦巷道掘進(jìn)中必不可少的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)掘進(jìn)工作面臨時(shí)支護(hù)方式，采用金屬前探梁的方式進(jìn)行支護(hù)，但不能支到頂板。隨著工作面掘進(jìn)工作的不斷開展，前探梁的支護(hù)工作顯得尤為繁重。山西霍州煤電晉北煤業(yè)山浪煤礦自引進(jìn)EBZ300型硬巖綜掘機(jī)后，大大提高了切割圍巖的效率，但由于前探梁臨時(shí)支護(hù)方式落后，嚴(yán)重制約了巷道的快速掘進(jìn)。本文就山浪煤礦引入針對(duì)EBZ300型硬巖綜掘機(jī)配合使用的機(jī)載臨時(shí)支架支護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)和原理，操作工藝流程，以及在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中存在的問題進(jìn)行了闡述。

一、基本概況

山浪煤礦皮帶大巷作為礦井主要開拓巷道，巷道掘進(jìn)期間穿越5#、6#煤層頂?shù)装鍘r層，屬穿層巷道，節(jié)理較發(fā)育。巷道受斷層影響較大，最大水平主應(yīng)力與巷道方向垂直。據(jù)估算，巷道的水平構(gòu)造應(yīng)力是垂直應(yīng)力的兩倍以上，再加上巷道圍巖由節(jié)理較發(fā)育的軟巖構(gòu)成，因此，在這類軟巖條件下掘進(jìn)巷道，給巷道永久支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)帶來一定困難。

巷道斷面為半圓拱形，采用EBZ300型綜掘機(jī)掘進(jìn)巷道，原有臨時(shí)支護(hù)方式為插掛前探梁方式，永久支護(hù)方式為錨網(wǎng)索噴支護(hù)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，原有臨時(shí)支護(hù)方式已無法適應(yīng)EBZ300型掘進(jìn)機(jī)的高效率切割，工人在臨時(shí)支護(hù)過程中消耗大量工時(shí)，每月掘進(jìn)進(jìn)尺不足80m，且臨時(shí)支護(hù)不可靠，給安全生產(chǎn)帶來極大隱患，急需要對(duì)原有臨時(shí)支護(hù)方式進(jìn)行改進(jìn)。為此，礦上采用機(jī)載機(jī)械式超前支護(hù)系統(tǒng)代替原臨時(shí)支護(hù)。

二、綜掘機(jī)機(jī)載前探支護(hù)裝置結(jié)構(gòu)和原理

1．機(jī)載臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)

機(jī)載臨時(shí)支護(hù)完全采用液壓系統(tǒng)控制，通過綜掘機(jī)主泵供油，實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)與前探支護(hù)融為一體，主要有頂梁架、連接器、主架、油缸、翼架旋轉(zhuǎn)油缸、插裝雙向鎖、高壓油管路、分流集流閥、溢流閥、控制操縱閥等組成，安裝在綜掘機(jī)的截割部上面，不影響綜掘機(jī)正常工作。掘進(jìn)循環(huán)完成后，該機(jī)構(gòu)由綜掘機(jī)司機(jī)操作，展開箱形護(hù)板支撐于新暴露的頂板上。

2．使用條件及基本參數(shù)

適用巷道高度2.3m～4.2m；支護(hù)面積2m×3m（展開3.4m×3.4m），支護(hù)超出綜掘機(jī)截割頭1m～1.8m；最大支撐力1t；系統(tǒng)壓力16MPa；頂架可傾斜≦20°；整機(jī)重量0.96t。完全可以滿足井下各掘進(jìn)工作面的實(shí)際情況。該設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)就是可根據(jù)工作面的實(shí)際情況，選擇不同的型號(hào)與其匹配，使其發(fā)揮最大效果。

3．工作原理

工作時(shí)，用綜掘機(jī)的原站供油，溢流閥到操作閥，供經(jīng)分流集流閥分流，進(jìn)入雙向鎖，雙向鎖打開進(jìn)入油缸，主架打開升起，頂架打開升起，主架升高，直到所需要的高度、角度停止。

三、綜掘機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的工藝流程

EBZ300型綜掘機(jī)機(jī)載支架臨時(shí)支護(hù)方式如下圖所示。

EBZ300型綜掘機(jī)機(jī)載支架支護(hù)效果圖

皮帶大巷掘進(jìn)工作面循環(huán)進(jìn)尺為1000mm，最大空頂距1300mm，最小空頂距300mm。工藝流程為：機(jī)組進(jìn)刀割煤→支設(shè)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)→敲幫問頂→降機(jī)載臨時(shí)支護(hù)→上U型棚梁→支設(shè)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)→進(jìn)行永久支護(hù)→進(jìn)行下一循環(huán)。具體操作如下：

1．掘進(jìn)機(jī)完成掘割裝煤作業(yè)后，將截割頭放下，檢查支護(hù)各部位零部件、管路是否正常，然后打開二位三通操作閥通向支護(hù)的油路，關(guān)閉另一個(gè)油路。打開操作閥，將機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)頂梁升到截割頭上方；

2．把支護(hù)用的U型棚梁放在頂梁架上用磁鐵吸好，向前推動(dòng)支護(hù)主架和頂梁架液壓控制手柄將主架和頂梁架由拆合狀態(tài)慢慢平穩(wěn)打開。開到所需要的角度和位置再升主架，升到巷道頂板上；

3．操作控制閥，使頂梁放平并支撐住頂板，把錨網(wǎng)、錨梁緊壓在巷道頂板上，綜掘機(jī)停電閉鎖，臨時(shí)支護(hù)完成；

4．施工人員便可以在機(jī)載臨時(shí)支護(hù)下進(jìn)行U型棚架設(shè)；

5．U型棚架設(shè)完后，先把主架下降到最低位置，再拆合主架和頂梁架，合攏頂梁架趴伏在綜掘機(jī)上為止，關(guān)閉操作閥。

四、機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的特點(diǎn)及注意問題

1．機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置的特點(diǎn)

EBZ300型綜掘機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置不僅大大減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了作業(yè)環(huán)節(jié)，為安全生產(chǎn)提供了有力保障，更為實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高進(jìn)創(chuàng)造了條件，并對(duì)巷道開挖后頂板離層起到了先期控制作用。與以往的吊環(huán)式前探梁對(duì)比，EBZ300型綜掘機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置特點(diǎn)為：

（1）臨時(shí)支護(hù)由被動(dòng)支護(hù)變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù)，減少頂板變形和離層；

（2）臨時(shí)支護(hù)是由點(diǎn)、線接觸變?yōu)橛谐鯎瘟Φ拇竺娣e支撐；

（3）臨時(shí)支護(hù)是割煤后人員進(jìn)入空頂區(qū)域作業(yè)變?yōu)槿詣?dòng)快速臨時(shí)支護(hù)。

2．作業(yè)過程中應(yīng)注意的問題

（1）綜掘機(jī)在割巖時(shí)，對(duì)機(jī)載支架的震動(dòng)影響很大，一些管路和連接閥可能出現(xiàn)裂縫或者脫離，而飛起的碎石也容易損壞管路，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保護(hù)和做好定期維修工作；

（2）采用機(jī)載臨時(shí)支護(hù)配套普通臨時(shí)支護(hù)，當(dāng)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)使用不正常，如管路串漏液時(shí)，輔以普通臨時(shí)支護(hù)，以便更高效地掘進(jìn)，同時(shí)井下材料庫要備有易損物件；

（3）如遇頂板破碎時(shí)，及時(shí)通知相關(guān)業(yè)務(wù)科室并縮小循環(huán)，縮小排距。

五、結(jié)語

EBZ300型硬巖掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置在山浪煤礦破碎圍巖巷道的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了工藝流程，且提高了礦井高應(yīng)力節(jié)理化軟巖巷道的掘進(jìn)效率，達(dá)到每月最高掘進(jìn)100m的掘進(jìn)速度，掘進(jìn)速率提高25%。大幅提高工人施工的安全保障系數(shù)，加快了三條大巷的盡快布置，為建立高產(chǎn)高效礦井提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

（作者單位：山西霍州煤電晉北煤業(yè)山浪煤礦）

（責(zé)任編輯：周瓊）