蘭永平

摘要:山西霍寶干河煤礦有限公司積極采用機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)替代原有的臨時(shí)支護(hù)方式,適應(yīng)井下現(xiàn)場的惡劣環(huán)境,保證安全施工,該機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)裝配在掘進(jìn)機(jī)的中上部,選位合理,配套簡便,對掘進(jìn)機(jī)的改造量很小,不干擾掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和截割作業(yè)功能,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化支護(hù)作業(yè),降低了職工施工勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了掘進(jìn)效率,使錨護(hù)工的安全得到了有效的保障。

關(guān)鍵詞:綜掘工作面機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)安全高效

中圖分類號:TD355 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0060-01

綜掘工作面單進(jìn)水平不高,前探臨時(shí)支護(hù)安全系數(shù)較低,職工勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題的存在一直制約著掘進(jìn)工作面的安全高效生產(chǎn)。而機(jī)載前探支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,恰能解決以上問題,從而達(dá)到安全高效生產(chǎn)。我們要針對不同的巖煤巷道、綜掘機(jī)研究出實(shí)用的機(jī)載支護(hù),機(jī)載前探支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,可增強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)期間的安全性,優(yōu)化掘進(jìn)工藝,提高單進(jìn)水平,降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度,為我礦安全高效生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

1 礦井及應(yīng)用現(xiàn)場概況

干河礦田位于萬安普查區(qū)東北部,北西以下團(tuán)柏?cái)鄬訛榻?與團(tuán)柏礦緊鄰,南東至下張端斷層,南西為汾西縣申村東界起往南東至104號詳查鉆孔北東750m,北東到汾河最高洪水位線。井田形態(tài)呈北東—— 南西長約9km,北西—— 南東約4km,面積為35.5599km2。采用立井開拓方式,場地內(nèi)布置主立井、副立井、回風(fēng)立井三個(gè)立井井筒。煤層開采分兩個(gè)水平,現(xiàn)開采煤層為山西組一采區(qū)1#、2#煤,水平標(biāo)高+75m,煤層平均厚度4.2m左右,傾角3°～8°;直接頂厚5～6m為泥質(zhì)粉砂巖,基本頂厚4～6m為K8砂巖,直接底厚2～4m為泥巖老底厚2～11m為中砂巖;輔助運(yùn)輸均采用膠輪車,掘進(jìn)巷道采用錨網(wǎng)梁+錨索聯(lián)合支護(hù),順槽巷道斷面設(shè)計(jì)寬*高=5.0m×3.8m,準(zhǔn)備巷道斷面基本設(shè)計(jì)為寬*高=4.5～5.0m×4.0～4.2m,使用的綜掘機(jī)功率為200～250kW。

2 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置結(jié)構(gòu)和原理

2.1 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)及適用條件

機(jī)載臨時(shí)支護(hù)完全采用液壓系統(tǒng)控制,通過綜掘機(jī)主泵供油,實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)與前探支護(hù)融為一體。主要由頂梁架、連接器、主架、油缸、翼架旋轉(zhuǎn)油缸、高壓油管和各類液壓閥組成,安裝在綜掘機(jī)的切割部上面,不影響綜掘機(jī)正常工作。掘進(jìn)循環(huán)完成后,該機(jī)構(gòu)由綜掘機(jī)司機(jī)操作,展開箱形護(hù)板支撐于新暴露的頂板上。

2.2 適用條件及基本參數(shù)

適用巷道高度≥2.3～4.2m,支護(hù)面積2.0m×3.0m(展開3.4m×3.4m),支護(hù)超出截割頭1.0～1.8m最大支撐力1T,系統(tǒng)壓力16MPa,頂架可傾斜≤20°,整機(jī)自身重0.96t。完全可以滿足我礦井下各掘進(jìn)工作面的實(shí)際情況。該設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)就是可根據(jù)工作面的實(shí)際情況,選擇不同的型號與其匹配,使其發(fā)揮最大效率。

2.3 工作原理

工作時(shí),用綜掘機(jī)的原站供油,溢流閥到操作閥,供經(jīng)分流集流閥分流,進(jìn)入雙向鎖,雙向鎖打開進(jìn)入油缸,主架打開升起,頂架打開升起,主架升高,直到所需要的高度,角度停止。

3 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置現(xiàn)場使用

3.1 操作方法

(1)操作時(shí)必須配備兩名司機(jī),正司機(jī)負(fù)責(zé)操作臺(tái)操控,副司機(jī)負(fù)責(zé)觀察指揮。

(2)隊(duì)組在使用機(jī)載前探支護(hù)前,必須在臨時(shí)支架頂梁上標(biāo)注醒目的排距標(biāo)記,起始位置用白漆標(biāo)記,便于錨桿定位管理。

(3)每班割煤前必須檢查綜掘機(jī)的完好和油路暢通情況,同時(shí)檢查機(jī)載臨時(shí)支護(hù)的油路和各零部件的完好情況。

(4)割煤時(shí)必須把機(jī)載前探支護(hù)放倒最低位置方可工作。(同時(shí)要打開主架上的加寬護(hù)板)

(5)割煤后截割頭放下,然后打開操控閥通向支護(hù)的油路,關(guān)閉另一油路,并把錨梁和網(wǎng)放在頂梁上用磁鐵吸好,根據(jù)排距大小按標(biāo)記擺放好錨梁和錨網(wǎng),并把錨梁和網(wǎng)用鉛絲固定在支架上,同時(shí)兩片網(wǎng)之間進(jìn)行初步勾聯(lián),使錨梁和網(wǎng)在支架升降時(shí)不至于發(fā)生位移,然后向前推動(dòng)支護(hù)主架和頂梁液控手柄,慢慢打開至所需角度和位置再升主架至巷道頂板(支護(hù)升降期間,嚴(yán)禁人員進(jìn)入),最后人員方可進(jìn)入施工錨桿或錨索。

(6)停機(jī):工作面永久支護(hù)完畢后,人員必須全部撤離工作面綜掘機(jī)以外安全位置,先把主架降到最低位置,再折合主架和頂梁架,合到頂梁架趴在掘進(jìn)機(jī)上為止,關(guān)閉液控閥,切換油路。

(7)支護(hù)打開時(shí),司機(jī)應(yīng)注意觀察各關(guān)節(jié)管路是否正常,錨梁、網(wǎng)是否有鉤掛現(xiàn)象,位置是否合適,并及時(shí)調(diào)整,調(diào)整時(shí)必須停機(jī)閉鎖開關(guān)。

(8)在支護(hù)巷道期間,嚴(yán)禁掘進(jìn)機(jī)動(dòng)作,嚴(yán)禁向前推動(dòng)掘進(jìn)機(jī)。同時(shí)掘進(jìn)機(jī)必須閉鎖。

(9)支護(hù)完畢后必須把小油缸全部收回,以防砸傷活塞桿。

3.2 存在的問題及采取的措施

(1)機(jī)載前探支護(hù)正式投用后綜掘機(jī)司機(jī)對操作程序掌握不到位,現(xiàn)場操作不規(guī)范,通過礦技術(shù)人員和廠家服務(wù)人員的現(xiàn)場指導(dǎo),逐步掌握了操作程序,實(shí)現(xiàn)機(jī)載前探支護(hù)在工作面的正常使用。(2)機(jī)載前探支護(hù)占用綜掘機(jī)照明燈的位置,后通過多次研究改造將其位置重新調(diào)整。(3)機(jī)載支護(hù)前后銷軸無法注油,廠家改進(jìn)。

3.3 應(yīng)用情況

通過對在矩形巷道和拱形巷道的配套機(jī)載超前臨時(shí)支護(hù)長期使用觀察,得到了廣大領(lǐng)導(dǎo)、職工的認(rèn)可,該設(shè)備的應(yīng)用不緊大大減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了作業(yè)環(huán)節(jié),為安全生產(chǎn)提供了有力保障,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高進(jìn)創(chuàng)造了條件,同時(shí)對巷道開挖后頂板離層起到了先期控制作用。與以往的臨時(shí)前探梁支護(hù)對比,其特點(diǎn)為:(1)由被動(dòng)支護(hù)變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù),減少頂板變形和離層;(2)由點(diǎn)、線接觸變?yōu)橛谐鯎瘟Φ拇竺娣e支撐;(3)割煤后人員進(jìn)入空頂區(qū)域作業(yè)變?yōu)槿詣?dòng)快速臨時(shí)支護(hù);(4)由以往的一次進(jìn)刀一個(gè)循環(huán)變?yōu)橐淮芜M(jìn)刀兩個(gè)循環(huán),實(shí)現(xiàn)了大循環(huán)作業(yè)。

3.4 機(jī)載臨時(shí)支護(hù)優(yōu)點(diǎn)

(1)主動(dòng)支撐頂板,有效地給頂板施加支撐力,使頂板處于安全支護(hù)狀態(tài),安全可靠,提高迎頭作業(yè)安全環(huán)境。(2)對巷道適應(yīng)性好,支護(hù)面積大,能有效地對迎頭空頂區(qū)進(jìn)行支護(hù)。(3)采用掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)控制,掘進(jìn)機(jī)結(jié)束后即可對空頂區(qū)進(jìn)行有效支護(hù),速度快。(4)該裝置安裝在掘進(jìn)機(jī)的中上部,可隨掘進(jìn)機(jī)一起推進(jìn),縮短了臨時(shí)支護(hù)時(shí)間,從而提高臨時(shí)支護(hù)效率,加快掘進(jìn)速度。(5)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)作業(yè),進(jìn)一步增加作業(yè)安全性。(6)一次性鋪設(shè)桁架、頂網(wǎng)到位,實(shí)現(xiàn)錨桿一次定位管理。(7)操作簡單,減少勞動(dòng)強(qiáng)度,減少現(xiàn)場操作人員數(shù)量,提高工效。

4 結(jié)語

通過井下實(shí)踐證明,在我國煤礦現(xiàn)行綜掘巷道布置形式和工況條件下,采用該裝置完成臨時(shí)支護(hù),對實(shí)現(xiàn)加快掘錨速度,提高單進(jìn)水平,緩解普遍存在的采掘失調(diào)、持續(xù)緊張的被動(dòng)局面,增強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)的可靠性是十分有效的。該技術(shù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯,推廣應(yīng)用前景廣闊,對提高綜掘快速掘進(jìn)和臨時(shí)支護(hù)的機(jī)械化有著現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。