馬清泉

（晉能集團(tuán)四通煤業(yè)有限公司，山西 臨汾 041000）

當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)期間臨時(shí)支護(hù)在巷道掘進(jìn)過(guò)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(hù)方式被國(guó)內(nèi)煤礦普遍采用，但其是提高掘進(jìn)效率和加強(qiáng)空頂區(qū)錨固作業(yè)安全管理的重大阻礙[3]。對(duì)于上述現(xiàn)狀采用一種掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)機(jī)淘汰之前的臨時(shí)支護(hù)，該機(jī)器不僅起到臨時(shí)支護(hù)效果，而且能托起錨網(wǎng)和鋼帶或槽鋼，實(shí)現(xiàn)支護(hù)作業(yè)機(jī)械化[4]。

1 巷道概況

晉能集團(tuán)四通煤礦4202輔助運(yùn)輸順槽沿山西組下部的2#下組煤頂板掘進(jìn)，根據(jù)已掘巷道探煤情況，煤層厚度不穩(wěn)定，煤層總厚度在1.55～2.4m之間。該區(qū)域煤層為單斜構(gòu)造，煤層走向北偏東60°，傾向北偏西50°，傾角3～8°，普氏系數(shù)f為2～3。所處地面標(biāo)高在+1605～ +1720m，巷道底板標(biāo)高在+858～+900m，蓋山厚度基本在700m以上。4202輔助運(yùn)輸順槽總長(zhǎng)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(xì)中粒砂巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，隔水性能好。底板為泥質(zhì)頁(yè)巖，厚度約1.9～2.5m之間，灰黑色、層狀、性脆，遇水易發(fā)生底鼓現(xiàn)象，隔水性能好。工作面前方及北側(cè)為實(shí)體煤，南側(cè)為原2-208工作面采空區(qū)，相隔保安煤柱8m。

2 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)機(jī)概述

選用的ZLJ-18型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)機(jī)如圖1所示。為實(shí)現(xiàn)改動(dòng)的精簡(jiǎn)、微干擾，將該裝置裝配在掘進(jìn)機(jī)懸臂的中上部。

2.1 結(jié)構(gòu)及工作原理

（1）結(jié)構(gòu)：本支護(hù)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(yè)原理[5]：工作過(guò)程中，油由綜掘機(jī)液壓泵站提供，通過(guò)推動(dòng)換向閥使頂架升起。通過(guò)三個(gè)油缸的配合操作使頂架、主架調(diào)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(shù)參數(shù)

支護(hù)機(jī)技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 支護(hù)機(jī)技術(shù)參數(shù)

圖1 支護(hù)機(jī)示意圖

3 設(shè)備的安裝使用與操作

（1）安裝細(xì)則：首先把掘進(jìn)機(jī)懸臂的前后各兩個(gè)軸卸下，在該處安裝加長(zhǎng)軸。在加長(zhǎng)軸兩側(cè)各裝配一個(gè)主架和油缸，最后裝配頂梁架。在安裝時(shí)，為了方便調(diào)整對(duì)合位置可以先安裝供液管路。

（2）操作準(zhǔn)備：司機(jī)需要理解操作規(guī)程，熟悉裝置特性，掌握操作要領(lǐng)，并具備單獨(dú)排障本領(lǐng)。

（3）操作程序：掘進(jìn)機(jī)將截割頭放下，再通過(guò)二位三通閥使液壓油轉(zhuǎn)換到支護(hù)裝置的油路。副司機(jī)通過(guò)頂架上的磁鐵將鋼網(wǎng)和鋼帶吸附在頂架頂端，掘進(jìn)機(jī)司機(jī)控制手柄推動(dòng)折疊缸和支撐缸液壓，緩慢勻速打開折合的頂架和主架。當(dāng)達(dá)到要求的位置和角度時(shí)放開手柄。為使主架升起達(dá)巷道頂板高度，壓緊鋼網(wǎng)和鋼帶至頂板且存在一定的支撐阻力，需再推動(dòng)控制主架升降操作手柄。此時(shí)支護(hù)工人在機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的庇護(hù)下進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。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(dāng)頂架壓到掘進(jìn)機(jī)上時(shí)停止。通過(guò)反向拉動(dòng)控制多路換向閥的手柄實(shí)現(xiàn)上述操作。支護(hù)作業(yè)完成后，恢復(fù)二位三通閥至掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)時(shí)的位置，開始下一循環(huán)的截、割、裝煤作業(yè)。

（4）注意事項(xiàng)：①支護(hù)裝置和掘進(jìn)機(jī)間隔作業(yè)，確保工人生命安全；②在支護(hù)裝置打開過(guò)程中，要謹(jǐn)防錨網(wǎng)滑脫現(xiàn)象和各關(guān)節(jié)管路異?，F(xiàn)象；③打開支護(hù)裝置時(shí)抬高截割頭會(huì)損害裝備，應(yīng)當(dāng)禁止，支護(hù)高度不足時(shí)，在支護(hù)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(guò)濾器，確保清潔；⑤嚴(yán)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(nèi)無(wú)異物；⑥控制油溫不大于70℃，確保油缸內(nèi)油位穩(wěn)定。

4 應(yīng)用價(jià)值

（1）經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)微改后，該機(jī)載支護(hù)系統(tǒng)[6]裝配在掘進(jìn)機(jī)的中前部，不影響掘進(jìn)機(jī)的截割工作，提高工作效率。

（2）支護(hù)作業(yè)時(shí)，在升起頂梁后可繼續(xù)伸出伸縮梁，使控頂范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，具備一次截割兩排的作業(yè)能力。

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

（4）相較傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)而言總耗時(shí)大大減小，加快掘進(jìn)速度，縮短臨時(shí)支護(hù)時(shí)間。

（5）降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了工作量，實(shí)現(xiàn)了煤礦安全生產(chǎn)的少人化，提高了企業(yè)效益。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)井下實(shí)踐檢驗(yàn)，在當(dāng)前大多數(shù)綜掘巷道工作情況下，機(jī)載臨時(shí)支護(hù)改善了掘進(jìn)面錨桿支護(hù)對(duì)頂板的控制，機(jī)械化程度高，加快掘進(jìn)速度，勞動(dòng)效率得到提高，掘進(jìn)作業(yè)環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化，提高了巷道支護(hù)的安全性，推廣應(yīng)用前景廣闊。