机载临时支护机在大埋深综掘巷道的应用

马清泉

（晋能集团四通煤业有限公司，山西 临汾 041000）

当前，煤矿生产期间临时支护在巷道掘进过程中存在安全隐患[1]。支柱加横梁和窜管前探梁[2]这两种支护方式被国内煤矿普遍采用，但其是提高掘进效率和加强空顶区锚固作业安全管理的重大阻碍[3]。对于上述现状采用一种掘进机机载临时支护机淘汰之前的临时支护，该机器不仅起到临时支护效果，而且能托起锚网和钢带或槽钢，实现支护作业机械化[4]。

1 巷道概况

晋能集团四通煤矿4202辅助运输顺槽沿山西组下部的2#下组煤顶板掘进，根据已掘巷道探煤情况，煤层厚度不稳定，煤层总厚度在1.55～2.4m之间。该区域煤层为单斜构造，煤层走向北偏东60°，倾向北偏西50°，倾角3～8°，普氏系数f为2～3。所处地面标高在+1605～ +1720m，巷道底板标高在+858～+900m，盖山厚度基本在700m以上。4202辅助运输顺槽总长度1480m，巷道净宽4.5m，净高3.2m，断面积14.4m2。顶板为K8砂岩，厚度约3.5～8.5m之间，浅灰色细中粒砂岩，质地坚硬，隔水性能好。底板为泥质页岩，厚度约1.9～2.5m之间，灰黑色、层状、性脆，遇水易发生底鼓现象，隔水性能好。工作面前方及北侧为实体煤，南侧为原2-208工作面采空区，相隔保安煤柱8m。

2 机载临时支护机概述

选用的ZLJ-18型机载临时支护机如图1所示。为实现改动的精简、微干扰，将该装置装配在掘进机悬臂的中上部。

2.1 结构及工作原理

（1）结构：本支护装置主要由高压油管路、支撑缸、升降缸、折叠缸、主架、顶架、双向锁、多路换向阀等组成。

（2）作业原理[5]：工作过程中，油由综掘机液压泵站提供，通过推动换向阀使顶架升起。通过三个油缸的配合操作使顶架、主架调整到所需要的角度、高度，直到满足需要的支撑力后停止。

2.2 技术参数

支护机技术参数见表1。

表1 支护机技术参数

图1 支护机示意图

3 设备的安装使用与操作

（1）安装细则：首先把掘进机悬臂的前后各两个轴卸下，在该处安装加长轴。在加长轴两侧各装配一个主架和油缸，最后装配顶梁架。在安装时，为了方便调整对合位置可以先安装供液管路。

（2）操作准备：司机需要理解操作规程，熟悉装置特性，掌握操作要领，并具备单独排障本领。

（3）操作程序：掘进机将截割头放下，再通过二位三通阀使液压油转换到支护装置的油路。副司机通过顶架上的磁铁将钢网和钢带吸附在顶架顶端，掘进机司机控制手柄推动折叠缸和支撑缸液压，缓慢匀速打开折合的顶架和主架。当达到要求的位置和角度时放开手柄。为使主架升起达巷道顶板高度，压紧钢网和钢带至顶板且存在一定的支撑阻力，需再推动控制主架升降操作手柄。此时支护工人在机载临时支护的庇护下进行支护作业。上述操作完成后，把主架降低到底部，再将顶架折合，注意顶架位置，当顶架压到掘进机上时停止。通过反向拉动控制多路换向阀的手柄实现上述操作。支护作业完成后，恢复二位三通阀至掘进机掘进时的位置，开始下一循环的截、割、装煤作业。

（4）注意事项：①支护装置和掘进机间隔作业，确保工人生命安全；②在支护装置打开过程中，要谨防锚网滑脱现象和各关节管路异常现象；③打开支护装置时抬高截割头会损害装备，应当禁止，支护高度不足时，在支护装置落下后抬高截割头，并在截割头下垫入枕木；④定期检查油箱和过滤器，确保清洁；⑤严禁随意拆卸液压件，在拆卸维修期间，一定注意用布包扎好拆下的液压件、油管接头，确保液压油和液压元件内无异物；⑥控制油温不大于70℃，确保油缸内油位稳定。

4 应用价值

（1）经过精简微改后，该机载支护系统[6]装配在掘进机的中前部，不影响掘进机的截割工作，提高工作效率。

（2）支护作业时，在升起顶梁后可继续伸出伸缩梁，使控顶范围进一步扩大，具备一次截割两排的作业能力。

（3）由于是主动支护，掘进面迎头的支护状况得到进一步改善，有利于矿井的安全高效生产。

（4）相较传统临时支护而言总耗时大大减小，加快掘进速度，缩短临时支护时间。

（5）降低了工人的劳动强度，减少了工作量，实现了煤矿安全生产的少人化，提高了企业效益。

5 结语

经过井下实践检验，在当前大多数综掘巷道工作情况下，机载临时支护改善了掘进面锚杆支护对顶板的控制，机械化程度高，加快掘进速度，劳动效率得到提高，掘进作业环境进一步优化，提高了巷道支护的安全性，推广应用前景广阔。