摘要：本文針對(duì)煤礦井下掘進(jìn)架棚工作面常出現(xiàn)倒棚的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了一種新型的適用于平巷、上下山掘進(jìn)架棚巷道使用的防倒棚裝置。簡(jiǎn)要介紹了防倒棚裝置的組成、結(jié)構(gòu)和加工方法，以及該裝置在掘進(jìn)架棚巷道中的使用方法和應(yīng)用改進(jìn)。使用該裝置能夠提高掘進(jìn)工效，降低材料消耗費(fèi)用， 避免掘進(jìn)巷道施工過(guò)程中頂板事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：架棚巷道；防倒棚裝置；使用方法；使用效果

引言：永安煤業(yè)多數(shù)礦井開(kāi)采的煤層大部分都是處于受斷層、褶曲等地質(zhì)構(gòu)造影響的區(qū)域，由于受地質(zhì)構(gòu)造影響，圍巖較軟且比較破碎，施工過(guò)程中大部分的巷道均需要采用架棚支護(hù)，支護(hù)工作量大。在現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)運(yùn)巷施工過(guò)程中，每次放炮都極容易發(fā)生倒棚，一旦發(fā)生倒棚少則1～2棚、多則3～5棚，不但倒棚后造成二次掉頂、大大增加了工作量，降低了工人的勞動(dòng)工效，而且倒棚后空頂面積增加，給安全生產(chǎn)帶來(lái)很大的隱患。

一、掘進(jìn)架棚巷道防倒棚裝置的提出

作為生產(chǎn)礦井以前為了解決掘進(jìn)架棚巷道的防倒棚問(wèn)題，工人在施工過(guò)程中，習(xí)慣采用在棚梁頭與棚腿交接處的兩側(cè)各用一塊長(zhǎng)度40公分的板皮或半圓木封口后再用10#鐵線綁住等方法固定。這樣操作造成材料消耗量大、且不利回收復(fù)用，結(jié)果造成材料浪費(fèi)、巷道質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化外觀形象不美觀，掘進(jìn)巷道施工過(guò)程中容易出現(xiàn)冒頂事故及安全事故，勞動(dòng)工效低，影響勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。

如果能探討出一種在安全技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的掘進(jìn)巷道支架防倒技術(shù)，對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低材料消耗、避免掘進(jìn)巷道施工過(guò)程中的冒頂事故及安全事故，對(duì)提高企業(yè)及社會(huì)效益具有重大意義。

二、掘進(jìn)架棚巷道防倒棚裝置的研制

（一）加工制做：（見(jiàn)圖1：設(shè)計(jì)圖、見(jiàn)圖2：實(shí)物圖）

選取8mm厚鋼板→標(biāo)注裝置的外型尺寸（300×200mm）→按設(shè)計(jì)外型尺寸下料→按設(shè)計(jì)在各部件鉆φ16mm的螺孔→焊接→組裝。

（二）技術(shù)原理：

根據(jù)井下巷道支架均采用11#或9#礦工鋼加工，支架的材料、棚腿扎角比較統(tǒng)一、規(guī)范的特點(diǎn)，該裝置引用夾板工作原理，采用300×200×8mm的鋼板加工成倒“L”狀，每次放炮前，把該裝置分別對(duì)稱扣掛在迎頭剛支架的礦工鋼棚棚梁梁頭（一般在最迎頭五棚使用即可）、同時(shí)把棚腿封住，然后用φ16mm的螺桿鎖緊，使棚梁與棚腿連成一體，最后棚與棚之間通過(guò)小園木作連桿把迎頭支架形成統(tǒng)一的整體，加大支架的抗沖擊能力。

（三）技術(shù)創(chuàng)新：

該裝置主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是體積小、重量輕、不易變形、操作簡(jiǎn)單，而且可以移動(dòng)循環(huán)復(fù)用，防倒棚效果好。

（四）現(xiàn)場(chǎng)使用：（見(jiàn)圖3：使用圖）

該裝置操作簡(jiǎn)單，一個(gè)掘進(jìn)迎頭配備10付，分別在最迎頭五棚棚梁梁頭進(jìn)行安裝使用，拆裝只需工作面常用的板手即可完成，隨著巷道不斷往前掘進(jìn)，工作面迎頭逐棚延伸，放炮時(shí)，將工作面最尾端的防倒棚裝置移至最迎頭棚安裝使用，確保配備的防倒棚裝置在迎頭段移動(dòng)循環(huán)復(fù)用。

三、效果分析

礦井推廣應(yīng)用掘進(jìn)運(yùn)巷防倒棚裝置技術(shù)后，重點(diǎn)解決了井下掘進(jìn)過(guò)程容易倒棚的技術(shù)難題。一是掘進(jìn)工效提高了15～20%，而且改善了作業(yè)環(huán)境，減輕了掘進(jìn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；二是降低材料消耗75～90元/m，為降低礦井生產(chǎn)成本起到促進(jìn)作用；三是掘進(jìn)運(yùn)巷防倒棚裝置技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性的突破，避免了掘進(jìn)巷道施工過(guò)程中的冒頂事故及安全事故；四是保持掘進(jìn)巷道支架不變形，提高了礦井安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平。

效果比較如下表：

四、掘進(jìn)架棚巷道防倒棚裝置使用注意事項(xiàng)

（一）該裝置在使用過(guò)程中，由于不斷拆卸進(jìn)行循環(huán)復(fù)用，導(dǎo)致螺桿螺紋磨損，影響使用效果，因此發(fā)現(xiàn)此類(lèi)情況要及時(shí)更換螺桿。

（二）該裝置在使用過(guò)程中，裸露在外面的螺桿因井下作業(yè)不連續(xù)時(shí)，容易被潮濕的空氣氧化，造成難以拆卸，故使用時(shí)可多套一螺帽進(jìn)行保護(hù)裸露的螺桿，保證裝置使用方便。

（三）當(dāng)工作面遇到特別堅(jiān)硬的巖層，掘進(jìn)時(shí)所需火工耗明顯增加，爆破沖擊波對(duì)支架的作用力大大增強(qiáng)時(shí)，應(yīng)對(duì)裝置鋼板在厚度選材上進(jìn)一步考慮。

（四）該裝置主要作用是預(yù)防掘進(jìn)運(yùn)巷的倒棚難題，并不能改變運(yùn)巷支架的架設(shè)質(zhì)量，因此在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，要求作業(yè)人員必須規(guī)范架好支架。

五、結(jié)語(yǔ)

該裝置體積小、重量輕、不易變形，不但成本低、容易制作，而且操作簡(jiǎn)單、防倒棚效果好。通過(guò)在公司范圍內(nèi)推廣應(yīng)用掘進(jìn)運(yùn)巷防倒棚裝置技術(shù)，重點(diǎn)解決了礦井井下掘進(jìn)架棚巷道施工過(guò)程容易倒棚的技術(shù)難題，能有效預(yù)防因倒棚引起頂板二次垮落的傷人事故，為井下掘進(jìn)架棚巷道安全生產(chǎn)起到重要作用。

作者簡(jiǎn)介：吳伯樂(lè)，男，現(xiàn)任福建省永安煤業(yè)有限責(zé)任公司仙亭煤礦安全副礦長(zhǎng)，采礦工程師。