龚柏宇

摘要： 本文对塔什店煤矿液压超前支护装置进行了概述，对掘进工作面临时支护进行了对比分析，是一次掘进超前支护的技术改造，解决了生产过程中设备及人员的安全问题，提高了工作效率。

Abstract： This paper introduced the hydraulic forepole device in Tashidian coal mine， and analyzed the temporary support in the driving face. It is a technical reform of driving forepoling， which solves the problem of equipment and personnel safety in the production process， and improves the work efficiency.

关键词： 液压支护；安全；应用

Key words： hydraulic support；safety；application

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）07-0109-02

1 概述

煤矿综掘工作面临时支护的安全问题，是长期困扰煤炭生产的技术难题，煤矿顶板事故受顶板岩性、巷道断面形状和参数确定、支护形式、开采深度、矿压等因素制约，巷道掘进后顶板裸露，不能得到及时支护，容易发生顶板冒落造成伤人事故。在实际煤矿巷道断面设计、施工过程中，如何在工作面选择临时支护至关重要。为解决煤矿掘进工作面临时支护的安全问题，金川矿业有限公司塔什店煤矿在8304综掘工作面掘进作业中引入了液压超前支护装置，同时针对其在应用过程中存在的技术问题进行了改进，确保了设备和现场人员的安全，大大提高了掘进效率。

2 问题提出的背景

8304工作面皮带顺槽掘进工作面掘进初期至掘进500m时由于煤层埋藏浅，巷道压力小，采用被动式支护，即吊挂环穿管式前探梁临时支护，满足安全、生产需要。但随着掘进里程的不断增加，煤层埋藏深度增加，巷道压力增大，风爆现象严重，同时严重威胁了掘进工作面的人员和设备的安全运行，原有的临时支护方式不能满足安全、生产需要，要进行技术改进。

3 临时支护的对比说明

3.1 吊挂环穿管式前探梁临时支护装置

吊挂环穿管式前探梁临时支护装置，是用4个带螺母的活动吊环固定在巷道顶锚杆上，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3 m长的40钢管分别窜入前后布局的2个吊环中，钢管上安装5块400mm宽5mm厚3000mm长的木板，随掘进前移。悬臂伸出长度始终保证将待挂顶锚网支撑起来，临时支护杆后端挂设小链向前固定在吊环或顶网上。

吊挂环穿管式前探梁临时支护装置总体布置如图1所示。

8304综掘面常常出现风爆现象，前梁木板多次被砸断，钢管被砸弯，人工手动操作费工费时，掘进迎头正常掘进至少配备6人现场作业，每排（0.8m）掘进完成都需要2人去进行串梁后才能进行挂超前顶网支护，每排影响时间约20分钟，一班只能正常进尺4排（3.2m），作业效率低。在5月份进尺74m，6月份进尺105m，7月份进尺157m。

3.2 液压超前支护装置

针对吊挂环穿管式前探梁临时支护装置使用中存在的问题，我矿自主设计了液压超前支护装置，该装置的应用实现了由被动式改为主动式支护方式，杜绝了人员进入空顶区域作业，满足了我矿综掘进工作面支护要求。

①装置组成。液压超前支护装置是由装配在掘进机的中上部，主要由金属结构件与液压泵站及液压元件三部分构成，分别是顶梁钢架，翻板架，支臂，尾座架，前支座，支撑液压千斤，伸缩液压千斤、双向锁、高压油路管、控制操作阀等组成。

②装置的特点：

1）整体框架结构，多柱支撑，稳定性好。

2）实现“掘进—无支护—临时超前支护—永久性支护”的衔接过渡。

3）人员在装置下方开展支护作业，安全系数高。

4）装置由液压系统控制，能实现自移支护和各种动作。

5）利用掘进机的液压系统，减少了设备投入。

③技术特征：

顶梁钢架长度：2500mm；宽度：1000mm；翻板长度：500m m，宽度：1000mm；泵站压力：15.7 MPa；操作方式：手动操作。伸缩千斤：柱径：Ф80 mm，行程：2500mm，数量：1个；支撑千斤：柱径：Ф40 mm，行程：850mm，数量：2个；伸缩筒：外筒150mm×150mm，内筒120×120mm，长度3500mm；底座500mm×500mm。

④工作原理：

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，双向锁打开进入液压千斤，主支撑液压千斤打开升起，伸缩液压千斤打开升起，顶梁钢架升高，直到所需要的高度，角度停止。

超前支护装置总体布置如图2所示。

按以往的作业方式，现场须配备4个作业人员。8304综掘面迎头掘进时引入了超前支护装置，现场只须配备1个专业司机和1个现场监护，每排影响时间约5分钟，每班正常进尺5～6排（约4m～4.8m），工作效率大大提高，同时也避免了人员在空顶区下作业的隐患，现场作业的安全系数大大提高。本工程在8月份进尺174m，9月份进尺205m，10月份进尺243m，工作效率非常高。

4 液压超前支护装置注意事项

超前支护的两个作用，一是控制巷道掘进到位后顶板煤岩层不松动，二是确保顶板未正规支护时有一个安全可靠的环境。所以超前支護除正确使用外，必须支护及时。巷道掘进到位后，必须及时进行敲帮问顶，将顶板和巷道正前方活动的煤岩处理掉，开始操作液压超前支护装置首先将顶梁钢架按照顶板支护要求，看现场情况是否需要调整翻板架，其次通过操作手柄将支撑液压千斤和伸缩千斤支起，让顶梁钢架与巷道顶帮平行，并与顶板接实，最后待液压超前支护装置支护完毕，必须将综掘机停电闭锁后，人员方可进入综掘机前方进行打眼作业。顶网支护完毕后，开动掘进机液压系统，首先将支撑液压千斤收起使顶梁板离开巷道顶板，然后将伸缩液压千斤收回到位，最后将支撑液压千斤收回到位，使支臂落到缓冲座上，各部件达到收缩最小状态后，方可进行下一排掘进作业。

5 结束语

液压超前支护装置在我矿综掘工作面中的运用，改变了塔什店煤矿传统的掘进超前支护方式，是一次掘进超前支护的技术改造，该装置适应综掘掘进、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，在液压系统出现故障时顶梁板不会掉下伤人，适用在煤矿综掘工作面进行推广。

参考文献：

[1]倪兴华，苗素军，杨永杰.综放工作面端头及顺槽超前液压支架支护技术[M].煤炭工业出版社，2009.

[2]毛好喜.液压与气动技术[M].人民邮电出版社，2009.

[3]周士昌.液压系统设计图集[M].机械工业出版社，2004.