ZJC2×880 21 30型交错式掘进超前支护装置应用

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摘 要：文章介绍了漳村矿现行超前支护的方式以及存在的问题。重点阐述了zjc2×880 26 42型交错式掘进超前支护装置的组成、特点、工作原理和应用情况。该装置重量轻稳定性好，有利于维护顶板的完整性，提高了掘进工作面作业空间内顶板支护的安全性。

关键词：交错式；超前支护；应用

中图分类号：TD263.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0157-02

煤矿顶板事故一般多发生在掘进工作面，长期以来，掘进工作面临时支护的安全问题是困扰煤炭行业的技术难题。为避免掘进工作面工作人员空顶作业，防止顶板事故的发生，漳村煤矿目前采用的两种超前支护方式，分别是窜管式临时超前支护和机载超前支护。这两种超前支护方式，在使用中存在一定的安全问题，无法满足掘进工作面顶板的支护要求，这两种支护方式使用情况如下。

1 窜管式临时超前支护

1.1 装置组成、工作方式

漳村煤矿使用的窜管式临时超前支护方式有两部分组成，顶板临时支护和正面煤墙支护。

①顶板临时支护。顶板临时超前支护装置，是用4个带螺母的活动吊环固定在顶锚杆上，每侧前后方向各安装2个，每2个吊环前后间隔1 m（一个排距），用2根4 m长的5″钢管分别窜入前后布局的2个吊环中，随掘前移。悬臂伸出长度始终保证将待架棚支撑起来，临时支护杆后端挂设小链向前固定在吊环或顶网上。

②正面煤墙支护。采用在顶板临时支护前端挂设护正面煤墙护网，撑杆撑到位，在4 m长的5″钢管前端焊接5个调节螺孔，通过调节倒钩保证护网紧贴煤墙，护网宽3.2～3.6 m，高1.3 m。如果片帮造成煤墙超宽，则在超宽范围打设玻璃钢锚杆临时管理正面煤墙。

1.2 窜管式临时超前支护存在的问题

窜管式临时超前支护为被动式支护，支护面积小，强度不高，支护效果差。人工手动操作费工费时，而且在铺顶网时，工作人员仍处在半空顶区域下作业，待锚网支护结束后，必须拆除正面煤墙支护装置，才能继续掘进，掘进效率低。

2 机载超前支护装置

2.1 装置组成、原理

机载超前支护系统装配在掘进机的中上部，有顶梁架、连接器、主架、油缸、翼架旋转油缸、插装双向锁、高压油路管、控制操作阀等组成。

工作时用综掘机的泵站供油，溢流阀到操作阀，供经分流集流阀分流，进入双向锁，双向锁打开进入油缸，主架打开升起，顶架打开升起，主架升高，直到所需要的高度，角度停止。

2.2 机载超前支护装置存在的问题

机载超前支护装置支护面积有限，支护强度不够。当顶板不平整时，顶护板与顶板不能完全接触，两侧油缸伸出长度不一致，容易发生变形。另外，机载超前支护使用中存在局限性，当巷道不够宽和高时，掘进机悬臂左右、上下摇摆时，容易与侧帮和顶板发生干涉，影响使用范围。

3 ZJC2×880 21 30型交错式掘进超前支护装置的应用

针对以上两种超前支护使用中存在的问题，漳村矿引进了ZJC2×880 21 30型交错式掘进超前支护装置，该装置的应用实现了全断面支护，由被动式改为主动式支护方式，满足了漳村矿掘进面支护要求。

3.1 装置的组成

ZJC2×880 21 30型交错式掘进超前支护装置主要有主要由金属结构件与液压泵站及液压元件三部分构成。

金属结构件：横梁、顺梁、前梁等组成。

液压元件：立柱、各种千斤顶、单向阀、安全阀、胶管等。

超前支护装置总体布置如图1所示，超前支护装置三视如图2所示。

3.2 装置的特点

①整体框架结构，多柱支撑，稳定性好。掘进机完全掩护在装置下，便于掘进机作业空间、易于在掘进机头的巷道有限空间内安装使用。

②实现掘进—无支护—临时超前支护—永久性支护的衔接过渡，在一定区域可实现连续掘进与连续支护作业方式。

③永久性支护作业在装置下方，作业空间大且安全程度高。

④装置由液压系统控制能实现自移行走和各种动作。

⑤根据巷道压力情况设计支护强度，确定合理的初撑力，满足支护和移架要求，避免初撑力过大重复支撑对顶板的弊端。

⑥可按实际巷道形状及高度，设计符合要求的综掘超前支护装置。

⑦通过优化设计，改善了装置的受力状况，提高了装置的使用寿命。

3.3 技术特征

架型：ZJC2×880/21/30型交错式掘进超前支护装置；高度：2.6～4.2 m；宽度：4.0 m；初撑力：P=15 MPa，2×

377 kN；工作阻力：P=20.38 MPa，2×880 kN；泵站压力：

15 MPa；操作方式：手动邻架。

立柱：8根；型式：单伸缩；缸径：Ф100 mm；柱径：Ф80 mm；初撑力：P=12 MPa，94 kN；工作阻力：P=28 MPa，220 kN；行程：1 534 mm。

3.4 工作原理

超前支护有8根立柱支撑， 左右各4根，采用前后两组A、B架交错式框架结构。立柱承受顶板的载荷，是支架的主要承载部件，立柱结构形式为单伸缩形式，可实现上、下伸缩。立柱上方为横梁与顺梁，立柱与横梁下部相连，横梁之间采用推移千斤顶连为一个整体，横梁上部与顺梁铰接，顺梁采用高强钢板拼焊箱形变断面结构。

工作时，其中1组架始终处于接顶状态；另外1组架利用立柱回缩，使与之铰接相连的横梁和顺梁回缩，与底板和顶板分离；2根推移千斤顶伸出，把回缩后的立柱、顺梁向前推出；到位后，将回缩后的立柱再次伸出，使之与顺梁分别接触底板和顶板，完成一回合作业。依次循环完成超前支护前移和支护工作。

4 结 语

ZJC2×880 21 30型交错式掘进超前支护装置首先在漳村矿2306瓦斯巷使用。该装置的使用，改变了漳村矿传统的掘进超前支护方式，是一次掘进超前支护的变革。

该装置移架步距大，适应掘进、支护时间和空间要求。作业空间内顶板得到了有效支护，消除了安全隐患，减轻了工人手工移动超前支护的劳动强度，提高了机械化操作水平，改善了工作环境。

该装置重量轻、稳定性好，便于运输、安装和拆卸。便于在掘进工作面大面积推广。

参考文献：

[1] 王世强.浅析煤矿机电设备的管理与维护[J].中小企业管理与科技，2011，（7）.

[2] 邓戈.煤矿机电技术管理的探索与实践[J].中州煤炭，2009，（7）.