張 棟

（鄭煤集團(tuán)華轅煤業(yè)有限公司，河南 新鄭451100）

隨著煤礦機(jī)械化程度和對(duì)安全重視程度的提高，井下巷道為滿足通風(fēng)、行人及運(yùn)送設(shè)備的需要，巷道斷面不斷增大，導(dǎo)致巷道頂板事故在所發(fā)生的安全事故中的比例不斷上升。因此，如何防治巷道頂板事故的發(fā)生已成為礦井預(yù)防煤礦事故的重點(diǎn)內(nèi)容之一，在架棚巷道掘進(jìn)過(guò)程中，如果臨時(shí)支護(hù)不到位，增大頂板懸露時(shí)間，極易造成掉渣、冒頂?shù)仁鹿?。因此，研究在架棚巷道掘進(jìn)過(guò)程中如何及時(shí)有效的進(jìn)行護(hù)頂，提高施工安全系數(shù)對(duì)防治安全事故的發(fā)生具有重要的意義。

1 改進(jìn)前前探梁吊環(huán)存在的問(wèn)題

鄭煤集團(tuán)米村煤礦開(kāi)拓方式為立—斜井多水平上下山開(kāi)拓，分別為＋35m、－150m、＋120m，目前＋35m水平已回采結(jié)束，礦井生產(chǎn)全部轉(zhuǎn)入－150m水平，接替水平為＋120m。礦井主采煤層為山西組二1煤層，屬典型的豫西 “三軟”不穩(wěn)定煤層，煤層普氏堅(jiān)固性系數(shù)f＝0.2～0.3，該煤層頂板壓力大，煤層松軟，煤墻巷頂極易片幫。為及時(shí)進(jìn)行護(hù)定，減少頂板懸露時(shí)間，在超前護(hù)頂?shù)那闆r下進(jìn)行刷幫、站腿，提高施工安全系數(shù)，在架棚巷道掘進(jìn)過(guò)程中推廣使用前探梁裝置（見(jiàn)圖1）。由于前探梁吊環(huán)是通過(guò)在吊環(huán)與梁之間用木楔背實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的，在施工過(guò)程中，調(diào)整梁的高低及前移時(shí)都要重新背實(shí)，操作極為不便，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且可靠性差。

圖1 前探梁使用示意

2 前探梁吊環(huán)的改進(jìn)

針對(duì)此前前探梁吊環(huán)在操作過(guò)程中存在的弊端，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察并多次試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了新式前探梁吊環(huán)（見(jiàn)圖2）。新型吊環(huán)主要有夾板、齒輪鎖與螺桿三部分組成，該裝置結(jié)構(gòu)合理，通過(guò)齒輪鎖保證了吊環(huán)與梁的咬合，強(qiáng)度大，大大提高了施工安全系數(shù)，且通過(guò)齒輪鎖實(shí)現(xiàn)了固定的自動(dòng)化，節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間；通過(guò)螺桿的升降帶動(dòng)卡梁器上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了前探梁的穩(wěn)固和上下調(diào)節(jié)，在架棚時(shí)可以通過(guò)升降螺桿來(lái)調(diào)整梁的高低，實(shí)現(xiàn)了梁的機(jī)械化升降調(diào)節(jié)，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度；且裝置具有操作靈活、輕便，使用安全可靠的特點(diǎn)，從根本上解決了挪移前探梁的繁雜工序，取得了良好的支護(hù)效果。

圖2 新型前探梁吊環(huán)

3 實(shí)際應(yīng)用效果分析

新型吊環(huán)設(shè)計(jì)加工后，分別在米村煤礦21總回風(fēng)巷（煤巷）、28煤柱上下副巷（煤巷）、26擴(kuò)大區(qū)煤柱回風(fēng)巷（巖巷）等掘進(jìn)架棚巷道內(nèi)試用。試驗(yàn)證明：該裝置在放炮后第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)超前護(hù)頂，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中操作輕便，快捷，實(shí)現(xiàn)梁的上下調(diào)節(jié)機(jī)械化，一次移動(dòng)前探梁時(shí)間能減少5～8min，減少頂板懸露時(shí)間，結(jié)構(gòu)牢固可靠，有效地保證工作面作業(yè)人員的安全，能在一定程度上減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，最大限度防止了掘進(jìn)工作面冒頂事故的發(fā)生，促進(jìn)了掘進(jìn)的安全高效。