掘進(jìn)機(jī)配套機(jī)載臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

一、實(shí)施背景
　　隨著我國煤礦綜掘設(shè)備制造工藝的日益完善和錨桿快速安裝技術(shù)的發(fā)展，煤礦綜掘巷道臨時(shí)支護(hù)成為了制約巷道快速掘進(jìn)的一大瓶頸。新巨龍公司擁有多臺(tái)奧鋼聯(lián)MH620硬巖掘進(jìn)機(jī)等世界一流掘進(jìn)設(shè)備，掘進(jìn)機(jī)切割功率大、效率高，與之形成鮮明對比的是支護(hù)工藝尤其是臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的落后，無論是掘巖區(qū)隊(duì)現(xiàn)在使用的吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)還是初噴做臨時(shí)支護(hù)，均存在較多隱患。
　　根據(jù)集團(tuán)公司掘進(jìn)攻堅(jiān)年裝備升級推廣應(yīng)用的精神，新巨龍公司對井下綜掘巷道臨時(shí)支護(hù)進(jìn)行全面升級改造，經(jīng)過調(diào)研，新巨龍公司與兗煤精益機(jī)電有限公司合作研制了奧鋼聯(lián)MH620硬巖掘進(jìn)機(jī)配套液壓臨時(shí)支護(hù)裝置，并有安裝工區(qū)安裝，在快八隊(duì)施工的北區(qū)輔二大巷進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。
　　二、項(xiàng)目實(shí)施方案
　　1、機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置結(jié)構(gòu)原理
　　MH620硬巖掘進(jìn)機(jī)配套機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，是山東兗煤精益機(jī)電設(shè)備有限公司根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)需要，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，針對世界一流掘進(jìn)機(jī)設(shè)備開發(fā)的一種機(jī)載液壓式臨時(shí)支護(hù)設(shè)備。該機(jī)采用液壓原理設(shè)計(jì)，由頂梁架、連接器、主架、支撐油缸、回轉(zhuǎn)油缸等機(jī)構(gòu)組成。動(dòng)力系統(tǒng)采用MH620硬巖掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)作為動(dòng)力系統(tǒng)。在掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)該裝置可收縮疊放在截割部的上后部，不影響掘進(jìn)機(jī)截割作業(yè)。具有支護(hù)面積大、初撐力高、操作方便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，較傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)方式更加安全、方便、快速。
　　2、機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置主要技術(shù)參數(shù)
　　1、支架停放尺寸長×寬=2240×3000mm；展開尺寸長×寬=2240×3600mm；
　　2、支護(hù)面積 ： 3600mm ×2240mm=8.064m2 ；
　　3、支護(hù)高度：3000mm ～5050mm；
　　4、支護(hù)超出截割頭的距離： 900mm ～ 1300mm；
　　5、支撐力：≥ 20KN；
　　6、額定壓力 ： 12MPa；
　　7、整機(jī)重量：約 1.5T。
　　3、機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝使用方法
　?。?）巷道切割時(shí)，堅(jiān)持臺(tái)階式掘進(jìn)制度，先切割迎頭起拱線以上部分，切割完畢后，先不出凈迎頭矸石，并適當(dāng)退機(jī)。
　?。?）退機(jī)至合適位置后，掘進(jìn)機(jī)司機(jī)落下掘進(jìn)機(jī)切割炮頭，并將掘進(jìn)機(jī)停電閉鎖，然后施工人員在液壓前探支架平臺(tái)上鋪好鋼筋網(wǎng)，調(diào)整好方向，并用10#鐵絲簡單固定好，確保不滑動(dòng)。
　?。?）放好鋼筋網(wǎng)后，施工人員后撤至掘進(jìn)機(jī)機(jī)后安全位置，司機(jī)首先啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)，并操作液壓前探梁操作閥將液壓前探支架移至迎頭，調(diào)整好方向，然后緩慢上升使支架接實(shí)頂板，頂板不平整時(shí)，使用大木仨或板枇等接實(shí)頂板板，并打開護(hù)幫器，護(hù)好迎頭。同時(shí)操作操作閥，將炮頭護(hù)罩前伸，加蓋好炮頭護(hù)罩。確保前探梁接實(shí)頂板，炮頭護(hù)罩蓋好后，將綜掘機(jī)停電閉鎖。
　?。?）使好臨時(shí)支護(hù)后，開始施工錨桿壓鋼筋網(wǎng)進(jìn)行永久支護(hù)。
　　各臨時(shí)支護(hù)方式對比
　　吊環(huán)式前探梁做臨時(shí)支護(hù)的缺點(diǎn)：
　?。?）前探梁對空頂區(qū)的支護(hù)為被動(dòng)支護(hù)，沒有初撐力，安全性差。
　?。?）前探梁與頂板為點(diǎn)或線接觸，不能對空頂區(qū)進(jìn)行有效保護(hù)。
　?。?）操作過程復(fù)雜，人工移動(dòng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，臨時(shí)支護(hù)速度慢、效率低。
　?。?）操作人員必須進(jìn)入空頂區(qū)架設(shè)作業(yè)，存在極大的安全隱患。
　　初噴做臨時(shí)支護(hù)的缺點(diǎn)：
　?。?）初噴需20分鐘后才能達(dá)到一定強(qiáng)度進(jìn)入迎頭，頂板空頂時(shí)間長，沒有安全性差，且耗時(shí)較長；
　?。?）操作過程復(fù)雜，需多人進(jìn)行噴漿作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，臨時(shí)支護(hù)速度慢、效率低。
　?。?）噴漿作業(yè)工作環(huán)境差，粉塵大，不利于職工的身心健康。
　　機(jī)載式液壓前探梁的優(yōu)點(diǎn)：
　?。?）該裝置為主動(dòng)支撐頂板，可以有效的給頂板施加支撐力，使頂板處于安全支護(hù)狀態(tài)，提高迎頭作業(yè)安全性。
　?。?）采用液壓原理設(shè)計(jì)，對巷道適應(yīng)性好，支護(hù)面積大，能有效的對迎頭空頂區(qū)進(jìn)行支護(hù)。
　　（3）支架固定在綜掘機(jī)機(jī)身上，可隨機(jī)進(jìn)行前移，截割完畢后立即進(jìn)行支護(hù)，縮短空頂時(shí)間，提高臨時(shí)支護(hù)效率，加快掘進(jìn)速度。
　?。?）對空頂區(qū)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)時(shí)，操作人員在安全區(qū)域進(jìn)行操作，避免人員進(jìn)入空頂區(qū)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，增加施工人員作業(yè)的安全性。
　?。?）該裝置操作簡單，大大降低了現(xiàn)場施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了現(xiàn)場操作人員數(shù)量，提高全員工效。
　　三、取得的效果
　　通過使用綜掘機(jī)加載自動(dòng)化臨時(shí)支護(hù)設(shè)備，可以有效的提高機(jī)械化操作水平和掘進(jìn)效率，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，減少迎頭用工數(shù)量，符合國家、省對煤炭行業(yè)提高科技含量減少井下作業(yè)人員的要求。有力地保障了掘進(jìn)迎頭安全生產(chǎn)，促進(jìn)了煤炭行業(yè)健康科學(xué)發(fā)展。
　　機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)裝置與傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)相比，無論是支護(hù)時(shí)間還是支護(hù)人員都大大減少，安全可靠性更強(qiáng)。通過在現(xiàn)場應(yīng)用三個(gè)月的統(tǒng)計(jì)，得出效率對比如下：
　　表1 各臨時(shí)支護(hù)方式支護(hù)效率對比表
　　臨時(shí)支護(hù)方式 支設(shè)需用時(shí)（分） 需用人員（個(gè)） 班進(jìn)尺（m） 日進(jìn)尺（m）
　　吊環(huán)式前探梁 40 6 1.3 3.9
　　初噴做臨時(shí)支護(hù) 30 5 1.5 4.5
　　機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)裝置 10 1 2 6
　　MH620硬巖掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，針對世界一流掘進(jìn)機(jī)設(shè)備開發(fā)的一種機(jī)載液壓式臨時(shí)支護(hù)設(shè)備。該機(jī)采用液壓原理設(shè)計(jì)，由頂梁架、連接器、主架、支撐油缸、回轉(zhuǎn)油缸等機(jī)構(gòu)組成。動(dòng)力系統(tǒng)采用MH620硬巖掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)作為動(dòng)力系統(tǒng)。在掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)該裝置可收縮疊放在截割部的上后部，不影響掘進(jìn)機(jī)截割作業(yè)。具有支護(hù)面積大、初撐力高、操作方便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，較傳統(tǒng)臨時(shí)支護(hù)方式更加安全、方便、快速，有效的提高機(jī)械化操作水平和掘進(jìn)效率，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，減少迎頭用工數(shù)量，符合國家、省對煤炭行業(yè)提高科技含量減少井下作業(yè)人員的要求。有力地保障了掘進(jìn)迎頭安全生產(chǎn)，促進(jìn)了煤炭行業(yè)健康科學(xué)發(fā)展。