綜掘機(jī)臨時(shí)支護(hù)總結(jié)

綜掘機(jī)機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置

使用總結(jié)

【摘要】：針對巷道掘進(jìn)中前探梁臨時(shí)支護(hù)速度慢、頂板易發(fā)生下沉和變形的

技術(shù)難題,用掘進(jìn)機(jī)機(jī)載臨時(shí)支護(hù)替代竄管前探梁臨時(shí)支護(hù)巷道頂部具有良好效果；黔西公司青龍煤礦采用綜掘機(jī)機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)（ZLJ-10/21）裝置效果顯著,有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】：綜掘機(jī)臨時(shí)支護(hù)推廣與使用

【引言】：根據(jù)目前國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)發(fā)展水平，為滿足巷道快速掘進(jìn)及井下巷道支

護(hù)要求，掘進(jìn)機(jī)截割部上安裝機(jī)載臨時(shí)支護(hù)，從而取代人工打管棚支護(hù)，我礦選用山東兗煤精益機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZLJ-10/21機(jī)載臨時(shí)支護(hù)，該臨時(shí)支護(hù)護(hù)頂面積護(hù)頂面積為2~3.5(長)×2.7(寬)，最大支護(hù)高度4.2m，最小支護(hù)高度2.3m，采用掘進(jìn)機(jī)油泵提供動(dòng)力源，額定壓力為16MPa，我礦巷道錨網(wǎng)支護(hù)間排距為800mm×800mm，掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，使用該裝置后進(jìn)行臨時(shí)超前支護(hù)在3.2m，可以一次掘進(jìn)3.2m進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)，提高了掘進(jìn)速度，同時(shí)臨時(shí)超前技護(hù)安全系數(shù)高于普通超前支護(hù)。

【主要內(nèi)容】

一、目前我國煤礦巷道開拓時(shí)，支護(hù)方式均采用多條前探梁（鋼管或方鋼）沿巷道方向懸掛于頂板處前探空頂區(qū)，防止頂板冒頂造成人身傷害事故。這種前探梁支護(hù)缺陷為：沒有初撐力，安全可靠性差，不能對空頂區(qū)頂板進(jìn)行支撐力度保護(hù)，操作過程復(fù)雜，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等。

我礦11607軌順綜掘巷道原臨時(shí)支護(hù)方式為竄管前探梁支護(hù),前探梁采用￠76mm鋼管加工制作,長4.0m,共3根。為實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效,滿足安全生產(chǎn)的要求,我礦在掘進(jìn)工作面引進(jìn)了ZLJ-10/21機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置,裝置安裝在EBZ-160綜掘機(jī)上,代替原有的竄管前探梁臨時(shí)支護(hù),取得了較好的支護(hù)效果。

臨時(shí)支護(hù)裝置工作原理及技術(shù)參數(shù)

ZLJ-10/21機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置有頂梁架、連接器、主架、油缸、高壓油路過濾器、插裝液壓鎖、高壓油管路、分流集流閥、溢流閥、控制操作閥等組成。

【工作原理】機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置工作時(shí)，用綜掘機(jī)的原站供油，打開兩

位三通操作閥連通至支護(hù)的油路，關(guān)閉掘進(jìn)機(jī)的油路，把頂架前伸、側(cè)伸伸出，把支護(hù)的鋼帶和鋼網(wǎng)放在頂梁架上，被磁鐵吸好，向前推動(dòng)支護(hù)主架和頂梁架液壓控制手柄，液壓油經(jīng)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，這時(shí)，主架和頂梁架有拆合狀態(tài)慢慢平穩(wěn)打開，操控到所需要的角度和位置再升主架，升到巷道上頂板，把鋼帶和鋼網(wǎng)壓緊在巷道頂板上，人就可以在支護(hù)下安全的打孔、上錨桿了。錨固作業(yè)完畢后，先把主架下降到最低位置，再折合主架和頂梁架，合攏頂梁架趴伏于掘進(jìn)機(jī)上為止，把兩位三通閥手柄推向掘進(jìn)機(jī)的油路，支護(hù)油路關(guān)閉，支護(hù)控制閥不再工作，掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行下一工作循環(huán)。

【裝置特點(diǎn)】

1、采用綜掘機(jī)動(dòng)力源提供動(dòng)力；2、框架采用折疊、抽屜式結(jié)構(gòu)；3、采用液壓千斤頂作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

4、油缸設(shè)置雙向鎖，保證動(dòng)作的穩(wěn)定性及工作的安全性。5、采用與掘進(jìn)機(jī)疊加的配套方式，全液壓控制，掘護(hù)交叉作業(yè)，當(dāng)掘進(jìn)作業(yè)時(shí)將臨時(shí)支護(hù)折疊收縮至掘進(jìn)機(jī)截割蓋板上面，最大程度縮小外限尺寸，不干擾掘進(jìn)機(jī)截割、裝載作業(yè)及司機(jī)的操作視線。

6、采用支護(hù)頂架與巷道頂板面接觸方式，以油缸提供支撐力。7、支護(hù)時(shí)可以適應(yīng)各種巷道。

8、頂板架設(shè)有強(qiáng)磁鐵，方便鋼帶和錨網(wǎng)的固定。9、結(jié)構(gòu)件有足夠的強(qiáng)度、剛度和使用壽命。

10、與各種型號(hào)掘進(jìn)機(jī)配套，對掘進(jìn)機(jī)的改動(dòng)量盡可能少，配套方便。

11、系統(tǒng)機(jī)械化程度高，操作方便，支護(hù)快捷，安全可靠，便于井下安裝使用。

【主要技術(shù)參數(shù)】1、巷道適用范圍：高度2.3～4.2m，寬度3.0～5.5m；

2、超出截割頭距離1.8m，前伸展開：2.8m;3、額定初撐力1T

4、支護(hù)范圍2.0（長）x2.0（寬）,展開：3.4（長）x3.4（寬）5、折疊后高度100300mm6、頂板傾斜≤20°，上展：45°7、展開時(shí)間：70S

8、臨時(shí)支護(hù)與掘進(jìn)機(jī)共用一泵站，無需另加動(dòng)力裝置；9、臨時(shí)支護(hù)不超出掘進(jìn)機(jī)的有效外限尺寸；10、模塊化設(shè)計(jì)，方便運(yùn)輸和井下安裝。

【優(yōu)點(diǎn)】

綜掘工區(qū)在11607綜掘機(jī)施工的過程中，采用機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置（ZLJ-10/21）取代了原有的竄移前探梁支護(hù)方式，主要體現(xiàn)了以下優(yōu)點(diǎn)：

⑴、使用機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置與以前的竄移臨時(shí)前探梁臨時(shí)支護(hù)方式相比縮短了臨時(shí)支護(hù)時(shí)間，以往竄移前探梁作臨時(shí)支護(hù)時(shí)間需要20分鐘到30分鐘左右，而現(xiàn)在使用機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置只需要5分鐘左右，相比之下大大提高了工作效率，同時(shí)減少了頂板的空頂時(shí)間。

⑵、巷道在以前的掘進(jìn)的過程中，若頂板完好綜掘機(jī)一次僅割兩排；但現(xiàn)在可以滿足切割三排的要求，當(dāng)頂板切割出三排后，此機(jī)載式前探梁能一次性在平臺(tái)上鋪設(shè)三張網(wǎng)片，而以往的臨時(shí)支護(hù)方式要掛三張網(wǎng)片的話，一次很難將三張網(wǎng)片同時(shí)連網(wǎng)到頂板上，在連第三張網(wǎng)片時(shí)，人員還需借助鋼梯的輔助才能完成，機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)可以滿足同時(shí)鋪設(shè)三張網(wǎng)片為支護(hù)爭取更多時(shí)間，同時(shí)也避免了人員進(jìn)入空頂區(qū)域或登高作業(yè)的隱患。

⑶、綜掘機(jī)機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置在臨時(shí)支護(hù)時(shí)，還能通過液壓系統(tǒng)給頂板一定的初撐力，在作永久支護(hù)時(shí)能更好地對頂板進(jìn)行管理。而以往的竄移前探梁支護(hù)方式，只能對頂板被動(dòng)的防護(hù)，相比之下沒有機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置安全。

【缺點(diǎn)及改進(jìn)】

綜掘工區(qū)在11607綜掘機(jī)施工的過程中，采用機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置（ZLJ-10/21）取代了原有的竄移前探梁支護(hù)方式，主要缺點(diǎn)及下一步改進(jìn)方面問題：

在使用綜掘機(jī)機(jī)載式臨時(shí)裝置的過程中，若遇到煤層頂板左右呈臺(tái)階不水平或前掘過程中遇到煤層頂板急劇變化時(shí)，此機(jī)載式前探梁就不能更好的滿足支護(hù)要求，還有在臨時(shí)支護(hù)時(shí)，若由于司機(jī)操作不當(dāng)或?qū)�頂板初撐時(shí)掌握不恰當(dāng)，則臨時(shí)支護(hù)裝置的液壓系統(tǒng)的油管會(huì)承受不了壓力而致使漏油。

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綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

鑒定材料

新汶礦業(yè)集團(tuán)公司協(xié)莊煤礦

二OO七年十一月

鑒定材料目錄

1.鑒定大綱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之一

2.計(jì)劃任務(wù)書．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之二

3.技術(shù)工作報(bào)告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之三4.技術(shù)研究報(bào)告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之四5.工業(yè)性試驗(yàn)報(bào)告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6.效益分析報(bào)告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．鑒定材料之六7.科技查新報(bào)告…………………………．．．．

1

鑒定材料之五

鑒定材料之七

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

鑒定大綱

《綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究》，是新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司計(jì)劃項(xiàng)目，由協(xié)莊煤礦和山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司合作共同完成。項(xiàng)目從201*年1月開始，至201*年11月完成了預(yù)期的各項(xiàng)科研任務(wù)，達(dá)到了計(jì)劃指標(biāo)，具備鑒定條件，特申請鑒定。

一、項(xiàng)目名稱

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

二、項(xiàng)目來源

新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司計(jì)劃項(xiàng)目

三、鑒定形式

專家評(píng)議（或會(huì)議評(píng)議）

四、鑒定目的

通過專家評(píng)議作出結(jié)論，以便在類似條件下進(jìn)行推廣應(yīng)用。

五、鑒定內(nèi)容

1、鑒定委員會(huì)審定文件是否符合鑒定要求；

2、該項(xiàng)目是否達(dá)到計(jì)劃任務(wù)書中的研究目標(biāo)及要求；

3、通過審查鑒定報(bào)告，對本課題研究成果達(dá)到的技術(shù)水平作出評(píng)價(jià)；4、該成果的推廣應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。

六、鑒定程序

1、成立鑒定委員會(huì)，推選鑒定委員會(huì)主任委員；2、鑒定委員會(huì)聽取課題組成員匯報(bào)鑒定材料；3、現(xiàn)場考察；

4、討論起草并通過鑒定意見；5、鑒定委員會(huì)簽字；6、結(jié)束。

編號(hào)

類別

二○○七年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目

計(jì)劃任務(wù)書

項(xiàng)目名稱綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究負(fù)責(zé)單位新汶礦業(yè)集團(tuán)協(xié)莊煤礦

起止年限201*年1月201*年12月

國內(nèi)外概況、水平和發(fā)展趨勢及專利情況：目前，普掘巷道掘進(jìn)普遍采用前探梁做臨時(shí)支護(hù)。該臨時(shí)支護(hù)施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，成為制約綜掘機(jī)快速掘進(jìn)的瓶頸。因此需要進(jìn)行分析研究，通過技術(shù)、設(shè)備改進(jìn)實(shí)現(xiàn)安全、快速施工。隨著礦井機(jī)械化程度的提高，迫切需要研究臨時(shí)支護(hù)的機(jī)械化問題。對于千米深井開采頂板控制難度大，煤層厚度較薄（2.4米左右）的煤層巷道，采用圓弧拱形巷道斷面施工，巷道斷面（3.2m×2.6m）較小的情況下，國內(nèi)外尚無成熟的機(jī)載折疊式自動(dòng)臨時(shí)支護(hù)技術(shù)。目前，煤炭科學(xué)研究總院南京研究所與兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦研制的機(jī)載式煤礦巷道臨時(shí)支護(hù)裝置，包括滑道、滑臺(tái)、主臂、護(hù)頂梁及液壓傳動(dòng)和電氣配套機(jī)構(gòu)等。河北金能石家莊煤機(jī)公司研制的機(jī)載伸縮式液壓臨時(shí)支護(hù)。此兩種臨時(shí)支護(hù)裝置要求巷道斷面大，支護(hù)平直巷道頂板，難以推廣應(yīng)用在中厚煤層圓弧拱小斷面巷道。奧鋼聯(lián)開發(fā)的ABM20型掘錨機(jī)，具有掘進(jìn)與錨桿支護(hù)同時(shí)作業(yè)的特點(diǎn)，但機(jī)器整機(jī)質(zhì)量約80t，外形尺寸（長×寬×高）為11m×（4．9～5．2）m×（2．15～3．0）m，只適合厚煤層寬大斷面巷道。

主要研究、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、目標(biāo)、技術(shù)關(guān)鍵及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（目標(biāo)要具體，包括階段目標(biāo)和最終目標(biāo)）：該項(xiàng)目所研究的是煤巷綜掘機(jī)施工巷道臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)及與其相配套的綜掘機(jī)快速施工技術(shù)。1、針對千米深井條件下2.4米左右煤層巷道，圓弧拱形中小巷道斷面，對臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究、改進(jìn)，開發(fā)試驗(yàn)綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)掘支一體化，達(dá)到巷道掘進(jìn)安全、簡便、快速。2、科學(xué)合理的勞動(dòng)組織管理：細(xì)化進(jìn)尺計(jì)劃考核機(jī)制，實(shí)行月規(guī)劃、日計(jì)劃考核；合理的勞動(dòng)組織配置；推廣崗位程序化管理；制定完善經(jīng)營崗位責(zé)任制；實(shí)行設(shè)備點(diǎn)檢制。3、研究綜掘機(jī)快速掘進(jìn)的的配套施工工藝：綜掘機(jī)快速截割工藝的研究；快速支護(hù)配套機(jī)具的改進(jìn)；改進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)提高裝運(yùn)速度、綜掘機(jī)大傾角施工技術(shù)；大角度、大曲率拐彎技術(shù)。目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)臨時(shí)支護(hù)的安全、快速施工，減少工序時(shí)間，增加循環(huán)進(jìn)度、循環(huán)次數(shù)，使掘進(jìn)單進(jìn)由原來的300米/月提高到400米/月以上。達(dá)到的技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益及推廣應(yīng)用前景：達(dá)到國際領(lǐng)先水平臨時(shí)支護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，掘支一體化，做到安全、快速施工，減少工序時(shí)間，增加循環(huán)進(jìn)度、循環(huán)次數(shù)，使掘進(jìn)單進(jìn)由原來的300米/月提高到400米/月以上。根據(jù)測算，采用綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)工藝，按每月增加100米計(jì)算，每年多掘出巷道：100×12×5=6000米。按每工46.11元，年創(chuàng)效益為（6000/300×12×3×30×46.11）=99.6萬元。支護(hù)機(jī)械化程度的提高，掘進(jìn)工作面可減少1名施工人員，5個(gè)綜掘工作面可減少15人，按2.7萬元/年/人計(jì)算，年創(chuàng)效益為2.7×15=40.5萬元。合計(jì)經(jīng)濟(jì)效益99.6+40.5=140.1萬元。從循環(huán)工藝上看，采用綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)后，將縮短循環(huán)時(shí)間。另外采用綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)后，將對頂板能夠產(chǎn)生較大的初撐力，有效地控制頂板變形，因此該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)榫C掘機(jī)快速掘進(jìn)提供有利條件，推廣前景較好。

采用的研究、實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)路線（包括工藝流程）：與山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司合作，根據(jù)協(xié)莊煤礦井巷掘進(jìn)條件，分析現(xiàn)在臨時(shí)支護(hù)使用情況，對臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究、改進(jìn)，開發(fā)試驗(yàn)綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)掘支一體化，由山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的制造，由協(xié)莊煤礦進(jìn)行井下現(xiàn)場的試驗(yàn)應(yīng)用。根據(jù)試驗(yàn)應(yīng)用情況，提供反饋信息，對機(jī)載自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置進(jìn)行改進(jìn)，推廣應(yīng)用�，F(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)及條件（包括本課題做了哪些工作和現(xiàn)有儀器設(shè)備條件等）：近年來，協(xié)莊煤礦堅(jiān)持“以采促掘、以掘保采”的工作思路，通過大力推廣應(yīng)用綜采綜掘技術(shù)，全面提高了生產(chǎn)裝備水平。到目前，礦井已經(jīng)具備4套綜采5套綜掘裝備，為高產(chǎn)、高效礦井建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。在綜掘生產(chǎn)組織過程中，我礦大力推行崗位作業(yè)程序化，加大科技創(chuàng)新力度，積極推廣應(yīng)用配套設(shè)備和機(jī)具，在不同條件巷道中均取得了較好的成績，堅(jiān)定了推廣掘進(jìn)機(jī)的信心，開創(chuàng)了綜合機(jī)械化掘進(jìn)的新局面。201*年開始在煤巷、半煤巖巷道引進(jìn)使用綜掘工藝，到目前，礦井已經(jīng)達(dá)到了5套綜掘的裝備水平，型號(hào)分別為4臺(tái)S150型和1臺(tái)EBZ135型。過去，我礦煤巷半煤巷普遍使用吊環(huán)式前探梁做臨時(shí)支護(hù)，吊環(huán)式臨時(shí)支護(hù)施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，成為制約煤巷快速掘進(jìn)的瓶頸。為此，我們在實(shí)踐中創(chuàng)新使用尖錐探梁加單體支柱作為臨時(shí)支護(hù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)。從循環(huán)工藝上看，使用尖錐探梁配合輕型單體作為臨時(shí)支護(hù)后，取消了探梁木接頂過頂?shù)墓に嚕�縮短了循環(huán)時(shí)間，增加循環(huán)次數(shù)。另外采用單體支柱作臨時(shí)支護(hù)后，對頂板能夠產(chǎn)生較大的初撐力，有效地控制頂板變形，因此該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槊合锟焖倬蜻M(jìn)提供有利條件。但尖錐探梁加輕型單體臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)仍然存在施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，安全性能差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)綜掘機(jī)快速施工的需要。因此需要進(jìn)行分析研究，進(jìn)一步提高機(jī)械化水平，通過技術(shù)、設(shè)備改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)安全、快速施工。地點(diǎn)：試驗(yàn)規(guī)模和進(jìn)度安排：1、試驗(yàn)地點(diǎn)：2205E運(yùn)輸巷、2203W運(yùn)輸巷。2、進(jìn)度安排：201*年1月~2月通過調(diào)研分析，提出試驗(yàn)與改進(jìn)措施；201*年3月~10月工業(yè)性試驗(yàn)及改進(jìn)措施；201*年11月~12月資料整理并通過評(píng)審鑒定。承擔(dān)單位和主要協(xié)作單位及分工（包括研究、研制、試驗(yàn)各階段的各單位得分工和承擔(dān)的責(zé)任）：承擔(dān)單位：協(xié)莊煤礦，負(fù)責(zé)綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究及現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用工作。協(xié)莊煤礦有編制健全的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，通過外地考察、技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場實(shí)踐，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。指定試驗(yàn)區(qū)隊(duì)、試驗(yàn)地點(diǎn)，做好綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究及現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用。并對試驗(yàn)過程進(jìn)行記錄、分析，總結(jié)材料。協(xié)作單位：山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司，負(fù)責(zé)綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)機(jī)的開發(fā)制造。山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司是一家專業(yè)機(jī)械設(shè)備制造公司，具有先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備研制開發(fā)能力，按照項(xiàng)目要求制造綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)機(jī)1臺(tái)，提供給協(xié)莊煤礦井下試驗(yàn)應(yīng)用。

經(jīng)費(fèi)概算（包括總概算和分年度預(yù)算的項(xiàng)目和費(fèi)用及償還經(jīng)費(fèi)和年度）:ZLJ-10/21/30機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)：16萬元試驗(yàn)巷道600米，研究所需材料費(fèi)124.3萬元科研人工費(fèi)：5萬元共計(jì)145.3萬元。需要增添的主要設(shè)備、儀器（名稱、規(guī)格型號(hào)、數(shù)量）和材料：ZLJ-10/21/30機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)1臺(tái)課題負(fù)責(zé)（單位、姓名、職務(wù)、職稱、聯(lián)系電話）：協(xié)莊煤礦行辦劉永副礦長高級(jí)工程師0538-7834229課題工作人員（單位、姓名、職稱、職務(wù)、聯(lián)系電話）：協(xié)莊煤礦行辦公建祥副礦長高級(jí)工程師0538-7834390協(xié)莊煤礦行辦張京泉副總工程師高級(jí)工程師0538-7834845協(xié)莊煤礦行辦王業(yè)平副總工程師高級(jí)工程師0538-7834230協(xié)莊煤礦技術(shù)部顏磊主任高級(jí)工程師0538-7834123協(xié)莊煤礦天元公司陳慶仁副總經(jīng)理首席技師0538-7834955協(xié)莊煤礦掘進(jìn)二區(qū)陳濤區(qū)長助理工程師0538-7834612協(xié)莊煤礦維修中心王琦廠長工程師0538-7834933協(xié)莊煤礦機(jī)電部李業(yè)俊副主任工程師0538-7834577協(xié)莊煤礦技術(shù)部劉兆偉高級(jí)工程師0538-7834123基層單位、負(fù)責(zé)人審查意見（指所室、院系、廠礦基層負(fù)責(zé)人等）：負(fù)責(zé)人（簽名、蓋章）審查日期：年月日

上報(bào)任務(wù)書單位、負(fù)責(zé)人審查意見（有學(xué)術(shù)委員會(huì)者應(yīng)附其審查意見）∶負(fù)責(zé)人（簽名、蓋章）審查意見：年月日主管部門審查意見：（公章）審查日期：年月日技術(shù)工作報(bào)告

1.概述

近年來，協(xié)莊煤礦堅(jiān)持“以采促掘、以掘保采”的工作思路，大力推廣應(yīng)用綜采綜掘技術(shù)。到目前，礦井已經(jīng)具備5套綜掘裝備，為高產(chǎn)、高效礦井建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。在綜掘生產(chǎn)組織過程中，為進(jìn)一步提高掘進(jìn)工作面單進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)快速高掘，我礦加大科技創(chuàng)新力度，積極推廣應(yīng)用配套設(shè)備和機(jī)具，開創(chuàng)綜合機(jī)械化掘進(jìn)的新局面。

2.課題提出

目前，在綜掘機(jī)施工過程中，普遍使用前探梁作為臨時(shí)支護(hù)，該臨時(shí)支護(hù)施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，成為制約綜掘機(jī)快速掘進(jìn)的瓶頸。因此需要進(jìn)行分析研究，通過技術(shù)、設(shè)備改進(jìn)實(shí)現(xiàn)安全、快速施工。

針對協(xié)莊煤礦千米深井開采頂板控制難度大，煤層厚度較�。�2.4米左右）的煤層巷道，采用圓弧拱形巷道斷面施工，巷道斷面（3.2m×2.6m）較小的情況，開發(fā)試驗(yàn)一種綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)掘支一體化，達(dá)到巷道掘進(jìn)安全、簡便、快速。通過科學(xué)合理的勞動(dòng)組織管理，研究綜掘機(jī)快速施工配套工藝，實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。

3.技術(shù)方案論證（幾個(gè)方案的對比情況）

（1）吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)

前探梁通過吊環(huán)懸掛在迎頭永久支護(hù)的錨桿上，前探梁之上以方木及木枇接頂。

缺點(diǎn)：施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、效率低；工人勞動(dòng)強(qiáng)度高；安全性能差。

（2）尖錐探梁加單體支柱臨時(shí)支護(hù)

尖錐探梁加單體支柱臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)采用吊掛在錨桿上的探梁對掘進(jìn)

迎頭空頂區(qū)域進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，另外采用單體支柱作臨時(shí)支護(hù)后，對頂板能夠產(chǎn)生較大的初撐力，較好地控制頂板變形。使用尖錐探梁配合輕型單體作為臨時(shí)支護(hù)后，取消了探梁木接頂過頂?shù)墓に嚕�縮短了循環(huán)時(shí)間，增加循環(huán)次數(shù)。

缺點(diǎn)：但尖錐探梁加輕型單體臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)仍然存在施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，安全性能差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)綜掘機(jī)快速施工的需要。

（3）綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)

此裝置與掘進(jìn)機(jī)有機(jī)結(jié)合，用時(shí)展開、不用時(shí)折疊，實(shí)現(xiàn)掘支一體化，減少了臨時(shí)支護(hù)時(shí)間，提高了掘進(jìn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；通過有效地給頂板施加初撐力，避免了工人在空頂區(qū)作業(yè)，增加了工作人員施工時(shí)的安全性。

4.技術(shù)特征

（1）支護(hù)面積大、初撐力和工作阻力較大，支護(hù)面積達(dá)1.9m×1.75m。（2）操縱平穩(wěn)，展開迅速。

（3）全液壓控制，有利于對機(jī)器實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)。（4）結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、維修方便、可靠性高。

5.總體性能指標(biāo)與國內(nèi)外同類先進(jìn)技術(shù)的比較

適應(yīng)千米深井條件下2.4米左右煤層巷道，圓弧拱形中小巷道斷面，實(shí)現(xiàn)掘支一體化，達(dá)到巷道掘進(jìn)安全、簡便、快速。

科學(xué)合理的勞動(dòng)組織管理：細(xì)化進(jìn)尺計(jì)劃考核機(jī)制，實(shí)行月規(guī)劃、日計(jì)劃考核；合理的勞動(dòng)組織配置；推廣崗位程序化管理；制定完善經(jīng)營崗位責(zé)任制；實(shí)行設(shè)備點(diǎn)檢制。研究綜掘機(jī)快速施工配套工藝：綜掘機(jī)快速截割工藝的研究；快速支護(hù)配套機(jī)具的改進(jìn)；改進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)提高

裝運(yùn)速度、綜掘機(jī)大傾角施工技術(shù)；大角度、大曲率拐彎技術(shù)。

從而實(shí)現(xiàn)綜掘巷道快速掘進(jìn)，巷道掘進(jìn)速度由現(xiàn)在的月進(jìn)300米/月提高到400米/月以上。

6.技術(shù)成熟程度

達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

7.對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的意義

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)是以綜掘機(jī)泵站液壓為動(dòng)力，使巷道的臨時(shí)支護(hù)工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，改善了掘進(jìn)工作面的作業(yè)環(huán)境。使用綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)，實(shí)現(xiàn)掘支一體化，提高了掘進(jìn)速度，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。解決了困擾多年的職工勞動(dòng)強(qiáng)度大、頂板控制難度大、安全程度低的難題，具有重要的安全生產(chǎn)的社會(huì)效益。

8.推廣應(yīng)用的條件和前景

本項(xiàng)目的試驗(yàn)研究工作，對山東省乃至全國煤炭行業(yè)都會(huì)起到很好的技術(shù)輻射效應(yīng)，可帶動(dòng)全公司和全國范圍綜掘快速掘進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對于我國井巷掘進(jìn)機(jī)械化應(yīng)用和推廣具有十分重要的意義。

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

研究報(bào)告

新汶礦業(yè)集團(tuán)公司協(xié)莊煤礦

二OO七年十一月

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

研究報(bào)告

1.概況

協(xié)莊煤礦位于山東省新泰市境內(nèi)，新汶煤田中西部，位于新汶向斜南翼。煤系地層屬石炭二疊系，為走向近東西、傾向北的單斜構(gòu)造，煤巖層傾角5°～36°，呈東緩西急之勢。

協(xié)莊煤礦1958年建礦，1962年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬t/年，1996年改擴(kuò)建工程完工后，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬t/a，201*年8月，由山東魯新礦山安全技術(shù)有限公司核定礦井生產(chǎn)能力200萬t/a。

礦井劃分為-50m、-300m、-550m和-850m四個(gè)水平，目前-50m水平已開采完畢，生產(chǎn)水平為-300m、-550m、-850m水平。地面標(biāo)高+147.0～+200.9m，目前最深已達(dá)-1050m，開采深度1200m以上。礦井開拓方式為立井、斜井多水平混合開拓。

近年來，協(xié)莊煤礦堅(jiān)持“以采促掘、以掘保采”的工作思路，通過大力推廣應(yīng)用綜采綜掘技術(shù)，全面提高了生產(chǎn)裝備水平。到目前，礦井已經(jīng)具備4套綜采5套綜掘裝備，為高產(chǎn)、高效礦井建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。在綜掘生產(chǎn)組織過程中，我礦大力推行崗位作業(yè)程序化，加大科技創(chuàng)新力度，積極推廣應(yīng)用配套設(shè)備和機(jī)具，在不同條件巷道中均取得了較好的成績，堅(jiān)定了推廣掘進(jìn)機(jī)的信心，開創(chuàng)了綜合機(jī)械化掘進(jìn)的新局面。

201*年開始在煤巷、半煤巖巷道引進(jìn)使用綜掘工藝，到目前，礦井已經(jīng)達(dá)到了5套綜掘的裝備水平，型號(hào)分別為4臺(tái)S150型和1臺(tái)EBZ135型。

2課題的提出2.1井巷施工條件

（1）井巷地質(zhì)條件

井田內(nèi)可采煤層共6層，分為前組煤和后組煤，前組煤為二層、四層和六層煤，后組煤為十一層、十三層和十五層煤。二層煤平均厚度為2.5m，四層煤平均厚度為2.64m，二、四層煤為礦井主采煤層，六層煤平均厚度為0.85m，十一層煤平均厚度為1.7m，十三層煤平均厚度為1.2m，十五層煤平均厚度為1.2m，煤質(zhì)牌號(hào)為氣煤或氣肥煤。

協(xié)莊煤礦開采煤層為薄及中厚煤層，最厚的四層煤厚度也只有2.6米左右。因此所用綜采支架均為輕型支架，分別為ZY2800／14／32型和ZY2600／09／20型。

協(xié)莊煤礦采深已達(dá)1200米以上，巷道圍巖巖性變差，呈現(xiàn)軟巖特征，支護(hù)困難。而且隨著埋深的增加，地應(yīng)力成倍增長。我礦淺部最大水平主應(yīng)力16.07MPa，垂直應(yīng)力3.5MPa。而在-850水平測試結(jié)果為，最大水平主應(yīng)力39.77MPa，垂直應(yīng)力30.48MPa。而且沖擊地壓傾向顯現(xiàn)明顯。為了有效控制圍巖的變形量，必須改善圍巖的自身強(qiáng)度，抑制蠕變；采用合理的巷道斷面形狀，防止巷道局部應(yīng)力集中，保證安全生產(chǎn)和巷道的正常使用。

(2)深部開采煤巷斷面設(shè)計(jì)

巷道斷面設(shè)計(jì)，主要是選擇斷面形狀和確定斷面尺寸，其合理與否直接影響到生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)效果。設(shè)計(jì)的原則是，在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面、降低工程造價(jià)并有利于加快施工速度。

①斷面形式

過去，我們普遍采用倒梯形巷道斷面，該斷面形狀沿煤層頂板施工，能夠滿足淺部巷道施工要求。進(jìn)入深部受高地應(yīng)力作用，已不能發(fā)揮其自撐能力，易造成漏冒頂，且肩角錨桿受剪切，易破壞拉斷。為解決這一問題，我們研究應(yīng)用了圓弧拱形巷道斷面。圓弧拱形斷面是將煤層以上頂板最易冒落或彎曲下沉部分巖石人為放掉，形成拱頂，使深部地應(yīng)力大小和方向重新分布，使巷道具有較好的承壓效果。

上順槽：開采時(shí)需要巷道下幫為煤體，因此巷道斷面設(shè)計(jì)為切圓拱形斷面，下幫及上幫為全煤，頂板中部放頂500～1500mm左右。

下順槽：開采時(shí)需要巷道上幫為煤體，下幫無要求，因此巷道斷面設(shè)計(jì)為兩肩等高的圓弧拱形斷面，下幫為全巖或底部留有小部分煤層，上幫為全煤。此種斷面下幫為巖石，增加了圍巖的自承能力，降低了煤幫支護(hù)時(shí)帶來的大量變形。

同時(shí)采用圓弧形頂后，錨桿與圍巖盡可能垂直，減小了錨桿所受彎剪應(yīng)力，降低了錨桿的剪切拉斷現(xiàn)象。

②斷面尺寸

巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、安全設(shè)施、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途；存放或通過它的機(jī)構(gòu)、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格；人行道寬度與各種安全間隙以及通過巷道的風(fēng)量等。

巷道的凈寬度：根據(jù)綜掘巷道所需安裝的設(shè)備為吊掛式皮帶，其寬度為1.4m，檢修間隙取0.5m，人行道寬度考慮設(shè)備及物料的運(yùn)送取1.0m，兩幫移進(jìn)量按0.3m，則巷道凈寬應(yīng)不小于3.2m。

巷道的凈高度：根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，結(jié)合我礦煤層賦存情況和頂板下沉量，確定綜掘巷道凈高度應(yīng)不小于2.2m。

2.2目前臨時(shí)支護(hù)使用情況

（1）吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)

根據(jù)集團(tuán)公司技術(shù)規(guī)范要求，煤巷錨桿支護(hù)應(yīng)采用吊環(huán)式前探梁作臨時(shí)支護(hù)。前探梁使用π型鋼、9#及以上工字鋼或3寸及以上鋼管制作，長度不小于3.2米；吊環(huán)、吊梁器的強(qiáng)度要與前探梁的強(qiáng)度相匹配。使用吊環(huán)式前探梁，上吊環(huán)的錨桿必須留有40～80mm的絲扣，以保證吊環(huán)的牢固。使用鉸接式前探梁時(shí)鉸接頂梁要與棚距相匹配。鉸接頂梁不少于10架，做到交替使用、每梁必鉸。巷道凈寬3.2米以下的使用2組前探梁，大于3.2米的使用3組，前探梁間距一般為0.81.2米。前探梁到迎頭的端面距不得大于0.3米。前探梁上使用專用方木，超前支護(hù)距兩幫端面距不超過0.3米。

在煤巷施工過程中，過去普遍使用吊掛式前探梁作為臨時(shí)支護(hù)。前探梁之上以方木及木枇接頂，并用木楔緊固接實(shí)。

使用方法：割煤（爆破）前，吊環(huán)安置在迎頭永久支護(hù)的第一、三排錨桿上，前探梁到迎頭的端面距不得大于0.3米，前探梁上使用專用方木。割煤（爆破）前用木楔將前探梁重新進(jìn)行加固。

割煤（爆破）后，將吊環(huán)移至迎頭永久支護(hù)的第一、二排錨桿上，前探梁前移至迎頭，上吊環(huán)的錨桿必須留有40--80mm的絲扣，確保吊環(huán)的牢固，探梁上方鋪設(shè)菱形網(wǎng)、鋼帶，然后用專用方木、木枇、木楔充分接頂，過實(shí)加牢，確�？煽坑行�。

吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)剖面圖錨桿擬打錨桿≤前探梁吊環(huán)木枇方木

吊環(huán)式前探梁截割（放炮）前臨時(shí)支護(hù)圖方木2200×120×150木枇前探梁鋼帶吊環(huán)

吊環(huán)式前探梁截割（放炮）后臨時(shí)支護(hù)圖方木2200×120×150≤2300木枇鋼帶前探梁吊環(huán)

吊環(huán)式臨時(shí)支護(hù)施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，成為制約煤巷快速掘進(jìn)的瓶頸。為此，我們在實(shí)踐中創(chuàng)新使用尖錐探梁加單體支柱作為臨時(shí)支護(hù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)。

（2）尖錐探梁加單體支柱臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)

尖錐探梁臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)的組成：包括3根加工過的18kg/m的鋼軌，3個(gè)專用吊環(huán)，3棵DWB-28-30/100輕型支柱。

探梁的制作：在鋼軌一端沿軌底向軌頂截割成一個(gè)斜面，斜面長度為1.6米。然后在斜面上焊接寬為8厘米的鋼板，其厚度為1厘米。再在鋼板之上焊接用于防止鋼帶位移的固定槽。

使用方法：①迎頭截割完畢后，將探梁探至迎頭，再將鋼帶和金屬網(wǎng)安設(shè)在探梁上；②將提前連接好的鐵絲網(wǎng)用長柄工具展開拉直；③在原有第一排永久支護(hù)以前0.3米處支設(shè)第一排輕型支柱，并栓好防倒繩。支柱時(shí)在探梁以上加木楔，保證鋼帶與頂板保留20-50mm左右的間隙；④將吊環(huán)和探梁用木楔進(jìn)行緊固；⑤將架設(shè)的第一排金屬網(wǎng)與原有的金屬網(wǎng)進(jìn)行連接，并由外向里，用長柄工具進(jìn)行整網(wǎng)，并用木楔接實(shí)頂板；⑥根據(jù)中線將鋼帶間距調(diào)整好，并用木楔將鋼帶緊固；木楔間距不得大于0.5米，當(dāng)局部掉頂大于0.1米時(shí)必須用木料接實(shí)；⑦用同樣的方法對第二排鋼帶和金屬網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整；⑧將第二排輕型支柱垂直的支設(shè)在兩條擬用鋼帶之間，栓好防倒繩，并將防倒繩吊掛于探梁上，重新對吊環(huán)進(jìn)行緊固；⑨對兩排輕型支架進(jìn)行二次注液，對吊環(huán)重新進(jìn)行緊固；⑩用木楔緊固吊環(huán)時(shí)，靠近迎頭的吊環(huán)木楔放置在探梁以下，另一端則放置在探梁以上，以保證尖錐探梁前端貼緊頂板。

使用注意事項(xiàng)：支柱為DZ25-30/100型單體液壓支柱或DWB-28-30/100輕型支柱，該支柱直接采用防塵水為介質(zhì)，支柱升起接頂后持續(xù)注液3~5秒，保證初撐力不小于1.0MPa。摩擦點(diǎn)柱用5T升柱

器升牢。施工人員必須帶齊注液槍、卸荷手把、錘等工具和支護(hù)材料。支設(shè)臨時(shí)支柱應(yīng)遵守以下規(guī)定：a、支柱每組2人，在有效支護(hù)的保護(hù)下操作，嚴(yán)禁使用損壞的支護(hù)工具和材料。b、點(diǎn)柱近似垂直于探梁，并迎山2~3°。每次臨時(shí)支護(hù)，必須對所有支柱進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)卸荷支柱及時(shí)補(bǔ)注或更換。更換時(shí)必須堅(jiān)持先支后回的原則，即在卸荷支柱附近首先支設(shè)一棵臨時(shí)支柱，再回掉卸荷支柱，然后在卸荷支柱位置重新支設(shè)一棵正規(guī)支柱。對于局部掉頂處可支設(shè)帶帽點(diǎn)柱加強(qiáng)支護(hù)，永久支護(hù)結(jié)束后撤下此處點(diǎn)柱。輕型支柱支設(shè)時(shí)，如若有浮煤，必須穿鞋。柱鞋規(guī)格為250mm或使用廢舊皮帶制作的柱鞋。進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度。

從循環(huán)工藝上看，使用尖錐探梁配合輕型單體作為臨時(shí)支護(hù)后，取消了探梁木接頂過頂?shù)墓に嚕�縮短了循環(huán)時(shí)間，增加循環(huán)次數(shù)。另外采用單體支柱作臨時(shí)支護(hù)后，對頂板能夠產(chǎn)生較大的初撐力，有效地控制頂板變形，因此該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槊合锟焖倬蜻M(jìn)提供有利條件。

但尖錐探梁加輕型單體臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)仍然存在施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多，安全性能差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)綜掘機(jī)快速施工的需要。

2.3存在問題

（1）吊環(huán)式前探梁臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)①施工工藝復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、效率低

割煤（爆破）前，將吊環(huán)安置在迎頭永久支護(hù)的第一、三排錨桿上，前探梁探至迎頭，前探梁上使用專用方木。割煤（爆破）前用木楔將前探梁重新進(jìn)行加固。

割煤（爆破）后，將吊環(huán)移至迎頭永久支護(hù)的第一、二排錨桿上，前探梁前移至迎頭，探梁上方鋪設(shè)菱形網(wǎng)、鋼帶，然后用專用方木、木枇、木楔充分接頂，過實(shí)加牢。

②安全性能差。

吊環(huán)式前探梁采用吊掛在錨桿上的探梁對掘進(jìn)迎頭空頂區(qū)域進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。支護(hù)強(qiáng)度低，支護(hù)面積小，安全性能差。

③工人勞動(dòng)強(qiáng)度高。

臨時(shí)支護(hù)各工序需人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大。（2）尖錐探梁加單體支柱臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)①施工工序多、程序繁瑣、效率低。

迎頭截割完畢后，通過人工挪移探梁至迎頭，安設(shè)鋼帶和金屬網(wǎng)；支設(shè)第一排輕型支柱；緊固吊環(huán)和探梁。支設(shè)第二排輕型支柱，栓防倒繩，對吊環(huán)進(jìn)行緊固；對兩排輕型支架進(jìn)行二次注液，對吊環(huán)重新進(jìn)行緊固。完成臨時(shí)支護(hù)的時(shí)間約為30分鐘，生產(chǎn)效率低，不能夠適應(yīng)掘進(jìn)機(jī)快速施工的需要。

②安全性能差。

尖錐探梁加單體支柱臨時(shí)支護(hù)采用吊掛在錨桿上的探梁對掘進(jìn)迎頭空頂區(qū)域進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，單體液壓支柱或DWB-28-30/100輕型支柱雖然能夠提供一定的支撐力，但強(qiáng)度仍然偏低，安全性能差。

③工人勞動(dòng)強(qiáng)度高。

臨時(shí)支護(hù)各工序需人工操作，需架設(shè)6棵支柱，緊固木楔等，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

為了加快快速掘進(jìn)隊(duì)建設(shè)，提高單進(jìn)和效率，針對掘進(jìn)機(jī)施工過程中的臨時(shí)支護(hù)問題，對掘進(jìn)機(jī)施工巷道的臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究、改進(jìn)，開發(fā)試驗(yàn)綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)，為巷道永久支護(hù)提供了一個(gè)安

全可靠的工作空間，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短臨時(shí)支護(hù)時(shí)間，提高支護(hù)速度。

尖錐探梁臨時(shí)支護(hù)剖面圖

已打鋼帶擬打鋼帶吊環(huán)木楔前探梁長4m點(diǎn)柱

尖錐探梁臨時(shí)支護(hù)平面圖

點(diǎn)柱擬打鋼帶吊環(huán)前探梁長4m

2.4國內(nèi)外臨時(shí)支護(hù)發(fā)展?fàn)顩r

煤炭科學(xué)研究總院南京研究所與兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦研制的機(jī)載式煤礦巷道臨時(shí)支護(hù)裝置，其特征是該臨時(shí)支護(hù)裝置包括滑道、滑臺(tái)、主臂、護(hù)頂梁及液壓傳動(dòng)和電氣配套機(jī)構(gòu)，滑道固定在掘進(jìn)機(jī)頂部架設(shè)的橫梁上，在滑道上設(shè)有與其滑動(dòng)配合的滑臺(tái)，滑臺(tái)上設(shè)有回轉(zhuǎn)座，主臂的后端鉸接在回轉(zhuǎn)座上，主臂的前端與護(hù)頂梁鉸接，滑道與滑臺(tái)之間設(shè)有推進(jìn)油缸，滑臺(tái)與回轉(zhuǎn)座之間設(shè)有擺臂油缸，主臂與回轉(zhuǎn)座之間設(shè)有支臂油缸，主臂前端與護(hù)頂梁之間設(shè)有仰俯油缸。

河北金能石家莊煤機(jī)公司研制的機(jī)載伸縮式液壓臨時(shí)支護(hù)，在掘進(jìn)機(jī)的工作臂上安裝支架。

此兩種臨時(shí)支護(hù)裝置要求巷道斷面大，且只能支護(hù)平直頂板巷道，難以推廣應(yīng)用在中厚煤層圓弧拱小斷面巷道。

奧鋼聯(lián)開發(fā)的ABM20型掘錨機(jī)，具有掘進(jìn)與錨桿支護(hù)同時(shí)作業(yè)的特點(diǎn)，該臨時(shí)支架主要由機(jī)架和錨桿打眼安裝機(jī)組成。機(jī)架采用2組4個(gè)支撐框架，通過4根導(dǎo)向梁把兩組機(jī)架連在一起，導(dǎo)向梁既起各架聯(lián)接作用又起支架自移的導(dǎo)向作用。每個(gè)支撐框架由架箱與橫梁組成一個(gè)“門”形結(jié)構(gòu)，在左右架箱上下各有兩個(gè)支撐油缸，伸縮上下兩個(gè)支撐油缸，可適應(yīng)頂?shù)装宓淖兓�。在第一架橫梁上布置有鋪網(wǎng)裝置，通過兩個(gè)小油缸把網(wǎng)片挑起，起到臨時(shí)支護(hù)作用，使工人可在安全條件下作業(yè)。推移千斤頂兩鉸接點(diǎn)分別布置在支撐框架上，通過推移千斤頂使支架前進(jìn)。其工作原理是在一組支撐的情況下，另一組提腿落架前移。

機(jī)器整機(jī)質(zhì)量約80t，外形尺寸（長×寬×高）為11m×（4．9～5．2）m×（2．15～3．0）m，裝機(jī)功率492kW，可截割高度2．3～4．5m，可截割寬度4．9～5．2m，截割滾筒直徑1．15m，滾筒轉(zhuǎn)速25r／min，最

大垂直截割力300kN，截割功率270kW。要求作業(yè)空間大，只適合厚煤層寬大斷面巷道。

以上幾種臨時(shí)支護(hù)裝置，要求巷道斷面大，難以推廣應(yīng)用在我礦千米深井開采頂板控制難度大、煤層厚度較�。�2.4米左右）、采用圓弧拱形巷道斷面、巷道斷面（3.2m×2.6m）較小的綜掘煤巷，且與我礦目前使用的EBZ-135、S-150型綜掘機(jī)不配套。

經(jīng)過充分調(diào)研，我們認(rèn)為山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZLJ-10/21/30機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)能夠適應(yīng)我礦目前的綜掘煤巷施工條件。因此，與山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司合作，進(jìn)行了綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)的研究，在我礦進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用。

3綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置

ZLJ-10/21/30機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)適用于凈高度不低于2.6m的機(jī)掘巷道，換用不同的底座，可分別應(yīng)用于EBZ-135、S-150等綜掘機(jī)上。安裝時(shí)將綜掘機(jī)的切割部護(hù)板拆除，通過綜掘機(jī)切割部與本體部鉸接銷軸的改造來安裝該機(jī)器。

該系統(tǒng)用來對掘進(jìn)工作面新揭露的空頂區(qū)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，當(dāng)綜掘機(jī)的掘進(jìn)循環(huán)完成后，將該系統(tǒng)打開，可以迅速在綜掘機(jī)切割頭前方形成一個(gè)1.9m×1.75m的支護(hù)面積，為下一步在該區(qū)域進(jìn)行支護(hù)作業(yè)的人員提供一個(gè)安全可靠的工作空間。

3.1結(jié)構(gòu)與工作原理

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)機(jī)主要組成由掩護(hù)梁部件、折疊架部件、折疊左(右)架體、前(后)框架、擺動(dòng)底座、連桿、掩護(hù)梁油缸、折疊架油

缸、架體主油缸、架體副油缸、擺動(dòng)底座油缸以及管路、控制閥等組成。

工作時(shí)來自綜掘機(jī)泵站的液壓油經(jīng)操縱閥、液壓鎖進(jìn)入油缸。油缸推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)展開，使掩護(hù)梁貼緊頂板起到支撐作用。當(dāng)掩護(hù)梁的壓力超過溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥卸載使油缸回縮至溢流閥關(guān)閉的位置。

3.2技術(shù)特點(diǎn)

（1）支護(hù)面積大、初撐力和工作阻力較大，支護(hù)面積達(dá)1.9m×1.75m。（2）操縱平穩(wěn)，展開迅速。

（3）全液壓控制，有利于對機(jī)器實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)。（4）結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、維修方便、可靠性高。

3.3主要技術(shù)參數(shù)

基本性能參數(shù)額定工作阻力最大工作阻力額定供液壓力額定流量額定初撐力護(hù)頂面積折疊后整機(jī)最小高度展開時(shí)間整機(jī)重量

單位MPaKNMPaL/minKN2MmmSkgZLJ-10/21/302110162581.9×1.7535070780±5備注3.4產(chǎn)品型號(hào)含義

ZLJ10/21/30額定工作阻力10KN/額定工作壓力21MPa機(jī)載臨時(shí)液壓支護(hù)注：（1）該機(jī)使用的油缸、液壓鎖、控制閥、同步閥等，均為該機(jī)器專用零部件，更換時(shí)必須使用同規(guī)格的產(chǎn)品。不得以其他零部件代替。（2）使用過程中如果發(fā)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)件變形，焊縫開裂、油缸滲漏、液壓鎖不自鎖、油缸不同步、油管爆裂等現(xiàn)象，必須先處理故障后才能繼續(xù)使用。

機(jī)載液壓支護(hù)機(jī)平面圖

機(jī)載液壓支護(hù)機(jī)側(cè)視圖（展開后）

1234567掩護(hù)梁部件折疊架部件折疊左架體折疊右架體前框架擺動(dòng)底座后框架

機(jī)載液壓支護(hù)機(jī)側(cè)視圖（展開前）

K向視圖

3.5操作使用

（1）掘進(jìn)機(jī)正常掘進(jìn)工作時(shí)，該機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)折疊收縮于綜掘機(jī)切割部減速箱背部。當(dāng)綜掘機(jī)掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到兩個(gè)錨桿排距時(shí)，停止掘進(jìn)，將綜掘機(jī)退回兩個(gè)錨桿排距，停止在巷道中線上。

（2）將切割頭落地，操縱機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)控制閥，使折疊架體、折疊架順利翻轉(zhuǎn)至切割頭上方。

（3）將護(hù)頂鐵絲網(wǎng)、鋼帶放置在液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)的掩護(hù)梁上。通過液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)的掩護(hù)梁上的磁鐵固定鋼帶。將擺動(dòng)底座抬起，當(dāng)液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)的掩護(hù)梁距離頂板約30mm時(shí)，停止切割頭的動(dòng)作。

（4）操縱液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)的控制閥，折疊架回收，使折疊架放平支撐于頂板上。打開掩護(hù)梁支撐于頂板上，綜掘機(jī)停電閉鎖。臨時(shí)支護(hù)工作完成。

（5）使用錨桿鉆機(jī)透過液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)頂板預(yù)留的孔眼和鋼帶孔眼打按錨桿，完成錨桿支護(hù)作業(yè)。

（6）進(jìn)入下一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)。注意事項(xiàng)：

（1）液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)展開前綜掘機(jī)切割頭前方不要站人，必須使切割頭落地才能使支護(hù)機(jī)中間梁順利翻轉(zhuǎn)。

（2）操縱支護(hù)機(jī)時(shí)應(yīng)使折疊架、折疊左右架體控制閥相互良好的配合，首先操縱折疊架油缸控制閥使折疊架稍微抬起，再操縱折疊架體主副油缸控制閥使折疊架體翻轉(zhuǎn)。操縱過程中要注意保持折疊架上平面盡量保持水平狀態(tài)。

（3）不要將支護(hù)機(jī)完全展開后操縱擺動(dòng)底座油缸使擺動(dòng)底座上抬讓支護(hù)機(jī)頂梁去支撐頂板。而應(yīng)該使擺動(dòng)底座上抬至支護(hù)機(jī)折疊架距離頂

板300mm左右停止擺動(dòng)，操縱折疊架體主油缸回縮去支撐頂板。

該機(jī)使用的油缸、液壓鎖、控制閥、同步閥等，均為該機(jī)器專用零部件，更換時(shí)必須使用同規(guī)格的產(chǎn)品。不得以其他零部件代替。

（4）使用過程中如果發(fā)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)件變形，焊縫開裂、油缸滲漏、液壓鎖不自鎖、油缸不同步、油管爆裂等現(xiàn)象，必須先處理故障后才能繼續(xù)使用。

4.勞動(dòng)組織管理

4.1細(xì)化進(jìn)尺計(jì)劃考核機(jī)制，實(shí)行月規(guī)劃、日計(jì)劃考核。

將月度作業(yè)計(jì)劃分解到每天進(jìn)行考核，各區(qū)隊(duì)根據(jù)月度進(jìn)尺計(jì)劃將指標(biāo)分解到每天，每天根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)條件，制定班生產(chǎn)進(jìn)尺計(jì)劃。專業(yè)每日下午5點(diǎn)召開一次日計(jì)劃平衡落實(shí)會(huì)議，落實(shí)上日各地點(diǎn)進(jìn)尺完成情況，分析制約生產(chǎn)的各種因素，實(shí)事求是地排定次日計(jì)劃。通過實(shí)行這一辦法，專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能夠時(shí)刻掌握各施工地點(diǎn)的情況，對制約生產(chǎn)的各種因素能夠及時(shí)分析并采取措施處理，保證了各地點(diǎn)的正常生產(chǎn)。

4.2勞動(dòng)組織配置

發(fā)揮專業(yè)隊(duì)伍特長，集中精力組織迎頭生產(chǎn)。掘進(jìn)區(qū)隊(duì)只負(fù)責(zé)掘進(jìn)迎頭的施工，集中組織生產(chǎn)，迎頭掘進(jìn)人員不出迎頭。后續(xù)輔助工作由輔助區(qū)隊(duì)承擔(dān)，包括迎頭所需材料供應(yīng)、皮帶機(jī)尾遷移、巷道變形后的清理臥底等工作，使掘進(jìn)隊(duì)能夠集中精力組織迎頭施工，使人力、物力得到最佳配置。

充分發(fā)揮綜掘設(shè)備效能，努力提高單進(jìn)水平。為提高綜掘機(jī)械化程度，對條件適合的煤巷、半煤巖巷道全部采用綜掘機(jī)掘進(jìn)，既提高了迎頭進(jìn)度水平，又解決了原來軌道提升安全程度低的難題。組建專業(yè)化綜掘隊(duì)伍，為綜掘生產(chǎn)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件。

正常巷道施工有三個(gè)掘進(jìn)班組承擔(dān)，采用“三七”工作制，另外三小時(shí)為單獨(dú)的檢修時(shí)間。每個(gè)掘進(jìn)班組設(shè)班組長、副組長、安質(zhì)員各一名，并配齊掘進(jìn)機(jī)正副司級(jí)、刮板輸送機(jī)司機(jī)、打眼工、支護(hù)工等工種。

4.3推廣崗位程序化管理

為合理組織施工，我們在區(qū)隊(duì)管理中推行了崗位程序化作業(yè)，要求每個(gè)崗位人員必須按照規(guī)定的工作程序、在既定時(shí)間內(nèi)逐項(xiàng)完成自己的工作任務(wù)，使每一個(gè)工序過程中的每一位員工都有明確的責(zé)任分工，從而強(qiáng)化了崗位責(zé)任制的落實(shí)，使員工實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)管理向自我主動(dòng)管理轉(zhuǎn)變，達(dá)到了自己的安全自己管、自己的任務(wù)自己完成、自己的質(zhì)量自己保證的目的。

4.4制定完善經(jīng)營崗位責(zé)任制

以“崗位變資產(chǎn)，人人是老板”的理念，把崗位資產(chǎn)分配到每個(gè)責(zé)任人身上，一個(gè)崗位就是一個(gè)人、財(cái)、物三者的統(tǒng)一，崗位所發(fā)生的各類費(fèi)用經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的測算后劃給各崗位，自負(fù)盈虧，崗位與班組、區(qū)隊(duì)之間采用資產(chǎn)租賃的形式，責(zé)任明確，讓每個(gè)職工經(jīng)營好自己的崗位，變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，變“公”為“私”。通過實(shí)行經(jīng)營崗位責(zé)任制，確保了設(shè)備正常使用、運(yùn)轉(zhuǎn)，增強(qiáng)了崗位工作及積極性與主動(dòng)性。而且促進(jìn)了崗位工全面發(fā)展，有利于培養(yǎng)多面手，既懂操作、又懂維修，還

會(huì)經(jīng)營算帳，全面提高了職工的各類技能。

4.5實(shí)行設(shè)備點(diǎn)檢制

為最大限度發(fā)揮綜掘機(jī)的效能，保證綜掘機(jī)使用過程中無故障，我們按照設(shè)備點(diǎn)檢制的要求，加強(qiáng)綜掘機(jī)的保養(yǎng)維修，保證了綜掘機(jī)的正常運(yùn)行。

(1)綜掘機(jī)執(zhí)行包機(jī)制

每臺(tái)綜掘機(jī)固定專人作為維修人員，其中大班2人，小班三人（每班各1人）。包機(jī)人員必須熟悉綜掘機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能、工作原理，并能診斷和處理故障。

（2）維修人員必須嚴(yán)格按照綜掘設(shè)備點(diǎn)檢制的要求，進(jìn)行四檢，即班檢、日檢、旬檢、月檢。

班檢：每班由綜掘機(jī)司機(jī)和小班維修工進(jìn)行。對綜掘機(jī)進(jìn)行點(diǎn)檢，并將點(diǎn)檢情況及時(shí)填寫到“設(shè)備點(diǎn)檢記錄表”中。

日檢：每天8～11點(diǎn)為綜掘機(jī)日檢時(shí)間。根據(jù)“綜掘機(jī)日歷檢修表”內(nèi)容，有大班包機(jī)人員對綜掘機(jī)進(jìn)行日歷化檢修。

旬檢：由工區(qū)機(jī)電班長或機(jī)電區(qū)長帶隊(duì)，執(zhí)行走動(dòng)式管理，每旬對綜掘機(jī)系統(tǒng)全面檢查一次。

月檢：每月最后一天為月檢修日，對綜掘機(jī)進(jìn)行一次全面的檢查維修，檢修時(shí)間不少于24小時(shí)。

另外，綜掘機(jī)施工完畢一條巷道，必須升井送修理廠進(jìn)行大修。升井修理時(shí)，工區(qū)組織維修人員對綜掘機(jī)進(jìn)行解剖，分析存在的問題，以便以后更好的維護(hù)。

綜掘機(jī)日歷檢修表

日期檢查部位檢查內(nèi)容及處理1.如有截齒磨損、損壞，更換新的截齒。2.伸縮筒加注黃油。3.截割頭軸承加注黃油。1號(hào)11號(hào)21號(hào)截割部4.通過油位計(jì)檢查伸縮部油量，及時(shí)補(bǔ)加。5.通過油位計(jì)檢查減速機(jī)油量，及時(shí)補(bǔ)加。6.減速機(jī)有無異常振動(dòng)和音響。7.減速機(jī)有無異常溫升現(xiàn)象。8.螺栓有無松動(dòng)現(xiàn)象。1.星輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常。2.聯(lián)接銷有無松動(dòng)。2號(hào)12號(hào)22號(hào)鏟板部3.聯(lián)接加注黃油。3.緊固件有無松動(dòng)。4.惻鏟板螺絲有無松動(dòng)。5.星輪及油管有無滲漏現(xiàn)象。1.鏈條的漲緊程度是否合適。3號(hào)13號(hào)23號(hào)第一運(yùn)輸3.主動(dòng)輪補(bǔ)加黃油。機(jī)4.緊固刮板螺絲。5.檢查刮板，鏈條的磨損、松動(dòng)、破損情況。4號(hào)14號(hào)24號(hào)1.回轉(zhuǎn)軸承緊固螺栓無松動(dòng)現(xiàn)象。本體部2.機(jī)架的緊固有無松動(dòng)現(xiàn)象。3.回轉(zhuǎn)軸承加注黃干油。1.通過油位計(jì)檢查行走部減速箱油量，及時(shí)補(bǔ)加。5號(hào)15號(hào)25號(hào)2.屢?guī)У膹埦o程度是否正常行走部3.履帶板有無損壞，緊固履帶板螺絲。4.各轉(zhuǎn)動(dòng)輪是否轉(zhuǎn)動(dòng)。5.漲緊油缸是否滲漏。2.從動(dòng)輪補(bǔ)加齒輪油。6號(hào)16號(hào)26號(hào)后支承1.緊固螺栓銷有無松動(dòng)現(xiàn)象。2.油缸無劃傷、生銹、伸縮正常。1.檢查液壓電機(jī)聯(lián)軸器。2.通過油位計(jì)檢查分配齒輪箱油量。7號(hào)17號(hào)27號(hào)液壓系統(tǒng)3.通過油位計(jì)檢查油箱的油量，油溫是否正常。4.各操作閥位置適當(dāng)，閥桿是否有漏油現(xiàn)象。5.各馬達(dá)、油管、接頭有無滲漏現(xiàn)象，及時(shí)更換處理。6.油泵的聲音正常，有無異常溫升現(xiàn)象。8號(hào)18號(hào)28號(hào)1.清洗過濾器內(nèi)部的臟物，清洗堵塞的噴嘴。水系統(tǒng)2.噴嘴霧化效果良好。3.冷卻器、蛇行管、電機(jī)冷卻水暢通。1.防止雜物混入液壓油內(nèi)。9號(hào)19號(hào)29號(hào)2.當(dāng)發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不良時(shí)，應(yīng)盡快更換新油。潤滑系統(tǒng)3.按規(guī)定更換過濾器。4.保證油箱內(nèi)所規(guī)定的油量。5.油冷卻器內(nèi)有足夠的冷卻水通過，以防止油溫的異常上升。1.檢查電機(jī)的絕緣電阻。2.電控箱內(nèi)電氣元件的絕緣電阻。10號(hào)20號(hào)30號(hào)電氣系統(tǒng)3..電纜有無損傷。4.緊固各部位螺栓。5.各操作按鈕靈敏可靠。6.整定值符合規(guī)定要求。（3）綜掘機(jī)使用維護(hù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①綜掘機(jī)必須設(shè)專人加油，使用專用油桶并配備專用注油器。油口要干凈，嚴(yán)禁用棉紗、破布擦洗，并應(yīng)通過過濾器加油。

②液壓系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、安全閥、溢流閥、節(jié)流閥、減壓器等，必須按照使用維修說明書規(guī)定的程序進(jìn)行維修，并將其調(diào)整到規(guī)定的壓力

值。

③必須使用專用工具拆裝維修零部件，嚴(yán)禁強(qiáng)拉硬搬。緊固螺栓必須用專用工具按規(guī)定程序進(jìn)行。

④所有液壓元件，必須保持清潔。油管破損、接頭滲漏應(yīng)及時(shí)更換和處理。油管必須用壓風(fēng)管吹凈。

⑤電氣系統(tǒng)防爆性能必須良好，嚴(yán)禁失爆。

⑥要經(jīng)常檢查和試驗(yàn)各系統(tǒng)的保護(hù)和監(jiān)控元件，確保正常工作。⑦切割頭或齒座必須完好，磨損嚴(yán)重時(shí)，必須立即更換。

5.綜掘機(jī)快速施工配套技術(shù)5.1研究快速截割

（1）根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性，采用不同的施工方案，實(shí)現(xiàn)快速割煤由于掘進(jìn)機(jī)對巖石的切割能力有限，對于半煤巖或煤層傾角大的巷道，我們根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性，選擇巖性強(qiáng)度小的進(jìn)行放頂或起底施工。頂板為砂質(zhì)頁巖、復(fù)合頂、軟硬巖層互層，我們采用圓弧拱型斷面，

起底放頂沿底放頂煤層煤層沿底放頂?shù)氖┕し椒ā?/p>

頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)頁巖，較堅(jiān)硬，我們采取沿頂起底的施工方法，巷道

采用切圓拱型斷面。挑部分頂板，起部分底板。

留頂起底頂板為堅(jiān)硬砂巖段，我們采取留頂起底的施工方法，巷道采用倒梯形斷

煤層面。

（2）在截割次序上在煤層較硬時(shí)，割煤方式采用自上而下，先割煤，然后臥底。

在煤層較軟或壓力大時(shí)，為了防止切割巖石時(shí)震動(dòng)使兩幫煤層片落，截割

截割頭旋向方式采用自下而上，先割底板巖石，然后割煤層，從而

煤層減輕了對兩幫的震動(dòng)破壞。掘進(jìn)機(jī)炮頭旋向應(yīng)保證截割上幫時(shí)由上向下切割，以保持巷幫煤體的完整性，以減弱截割對煤壁的破壞。

（3）爆破松動(dòng)

受煤層傾角大的影響，在掘進(jìn)機(jī)施工過程中需要對部分巖層進(jìn)行處理。由于掘進(jìn)機(jī)相對截割巖石能力相對不足，在起底或放頂時(shí)需要爆破，

以往的做法是先割煤后放炮，巷道成型差。經(jīng)過改進(jìn)，先在底部巖石或頂部巖石上打深孔爆破，再利用掘進(jìn)機(jī)將煤體、巖體一次割出。

5.2快速支護(hù)配套機(jī)具的改進(jìn)

在綜掘施工過程中，由于掘進(jìn)成巷速度大大提高，支護(hù)工藝占用時(shí)間的比重相對增大，能否提高支護(hù)速度成為實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的關(guān)鍵。從我礦的應(yīng)用情況來看，錨桿鉆機(jī)是掘進(jìn)機(jī)施工中較為合適的配套設(shè)備，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

(1)改進(jìn)施工機(jī)具

經(jīng)過試驗(yàn)，確定合理的搭配機(jī)具：根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況，①在頂板為砂巖的情況下，應(yīng)用MYT-120型液壓錨桿鉆機(jī)進(jìn)行頂板錨桿眼的鉆眼、頂板錨桿的攪拌；②在頂板為頁巖時(shí)，采用MQT-120型風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)進(jìn)行頂板錨桿眼的鉆眼、頂板錨桿的攪拌,緊固螺母采用大功率風(fēng)炮；③煤巷、半煤巷幫部則采用7665型風(fēng)鉆打眼。

(2)優(yōu)化支護(hù)鉆眼工藝①確定最佳鉆機(jī)位置

經(jīng)多次試驗(yàn)，錨桿鉆機(jī)位置放置在巷道中心線偏上幫0.4米位置最合理。在此位置，不用移動(dòng)鉆機(jī)，將頂板6個(gè)錨桿眼按規(guī)定角度打出，提高打眼速度，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

②長短釬交替使用：為提高錨桿鉆機(jī)的速度，在鉆孔時(shí)，首先使用1.2米的短釬將頂板6個(gè)眼孔一起鉆出，然后換用2.4米的長釬，將6

個(gè)眼孔加深至要求眼孔位置。

③合理搭配不同直徑鉆頭：為防止卡鉆，短釬配直徑32mm的鉆頭，長釬配直徑28mm的鉆頭。

5.3改進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)

（1）改進(jìn)二運(yùn)皮帶機(jī)及皮帶機(jī)尾，適應(yīng)巷道坡度變化

因生產(chǎn)條件較差，我們所施工的巷道坡度變化較多，給綜掘施工帶來很大困難。為此，我們將二運(yùn)原有的固定連接改為軸連接，解決了在巷道變坡情況下二運(yùn)皮帶遷移困難及擱淺問題，使二運(yùn)設(shè)備能夠較好地適應(yīng)地質(zhì)條件的變化；同時(shí)，使二運(yùn)皮帶機(jī)直接與膠帶運(yùn)輸機(jī)搭接，并在二運(yùn)皮帶機(jī)頭出增加調(diào)節(jié)式擋板，有效地解決了轉(zhuǎn)載過程中皮帶跑偏、落煤量大的問題，減小了人工清理工作量，取得了良好的效果。

（2）推廣應(yīng)用緩沖煤倉，減少運(yùn)輸系統(tǒng)影響

為減少運(yùn)輸系統(tǒng)的影響，我們應(yīng)用了水平緩沖煤倉：即在皮帶機(jī)頭后20~30米處安設(shè)一臺(tái)扒裝機(jī)，利用巷道作為水平緩沖煤倉，即使采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠保證容納綜掘迎頭2個(gè)循環(huán)的落煤量，從而保證了綜掘機(jī)施工不受系統(tǒng)影響，提高了掘進(jìn)機(jī)的工作效率，保證了綜掘施工的正規(guī)循環(huán)作業(yè)。

（3）應(yīng)用雙向皮帶進(jìn)行運(yùn)輸。該皮帶采用加高托輥支架、改底托為上托，實(shí)現(xiàn)了底皮帶運(yùn)料。雙向皮帶的使用，實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)械運(yùn)料，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了職工的勞動(dòng)作業(yè)環(huán)境。

5.4綜掘機(jī)大傾角巷道施工技術(shù)

目前我礦在用的綜掘機(jī)有S150型、EBZ135型，在近水平巷道施工

中能夠充分發(fā)揮其作用。但存在一個(gè)共同的問題：爬坡能力有限。當(dāng)巷道坡度大于150后，就會(huì)出現(xiàn)綜掘機(jī)推移困難、截割時(shí)出現(xiàn)自身下滑的現(xiàn)象。甚至，當(dāng)巷道坡度過大時(shí)，無法使用綜掘機(jī)施工，只能依靠炮掘通過，等巷道坡度變緩后，再遷移綜掘機(jī)至迎頭施工，從而限制了綜掘機(jī)快速掘進(jìn)的能力。

而巷道的布置，需根據(jù)整個(gè)采區(qū)情況設(shè)計(jì)，以達(dá)到盡可能多回收煤炭資源的目的。從而會(huì)出現(xiàn)帶坡度的巷道掘進(jìn)，局部甚至坡度很大。

為解決這一問題，我們在大傾角巷道試驗(yàn)應(yīng)用了綜掘機(jī)助推器，增加綜掘機(jī)的爬坡能力，以提高綜掘機(jī)適應(yīng)大傾角掘進(jìn)的需要。

助推器由支撐立柱、推移油缸、滑靴及控制閥組成。其中支撐立柱和推移油缸用銷子與滑靴相聯(lián)，支撐立柱以彈簧板固定保持一定的傾斜角度。推移油缸的另一端通過銷子與綜掘機(jī)后支撐相聯(lián)，控制閥組通過油管與綜掘機(jī)馬達(dá)、支撐立柱、推移油缸構(gòu)成液壓控制系統(tǒng)。控制閥組安設(shè)在綜掘機(jī)司機(jī)操作臺(tái)電控箱一側(cè)。

當(dāng)綜掘機(jī)向前推移時(shí)，司機(jī)通過操縱控制閥使支撐立柱升起至巷道頂板，然后使推移油缸活柱伸出，推移油缸產(chǎn)生的推移力通過綜掘機(jī)后支撐作用到綜掘機(jī)上，與綜掘機(jī)履帶一起將綜掘機(jī)向前推動(dòng)。當(dāng)推移油缸活柱完全伸出后，司機(jī)操縱控制閥使支撐立柱及推移油缸依次回縮至原位。

通過采用綜掘機(jī)助推裝置，提高了掘進(jìn)機(jī)的爬坡能力，解決了大角度巷道掘進(jìn)的難題，最大上山角度達(dá)到了23°以上，提高了掘進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的目的，保障了礦井正常的生產(chǎn)接續(xù)。同時(shí)，擴(kuò)大了掘進(jìn)機(jī)的適用范圍，為今后同類巷道施工提供了有益的借鑒。

5.5大角度、大曲率拐彎技術(shù)

受地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件的影響，在巷道布置方面不可避免地需要進(jìn)行巷道拐彎掘進(jìn)，為使掘進(jìn)機(jī)能夠在拐彎條件下實(shí)現(xiàn)連續(xù)掘進(jìn)，將一個(gè)較大的角度分成若干小的角度施工，在巷道拐彎地段，采用緩慢、大曲率過度技術(shù)。

由于實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)的彎曲連續(xù)運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了巷道連續(xù)生產(chǎn)，提高了綜掘機(jī)利用率，提高了巷道掘進(jìn)速度。實(shí)現(xiàn)一部皮帶運(yùn)輸，減少運(yùn)輸設(shè)備。

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

工業(yè)性研究報(bào)告

新汶礦業(yè)集團(tuán)公司協(xié)莊煤礦

二OO七年十一月

綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)技術(shù)研究

工業(yè)性應(yīng)用報(bào)告

1.設(shè)備引進(jìn)

通過調(diào)研分析，我們認(rèn)為由山東兗煤機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZLJ-10/21/30機(jī)載液壓臨時(shí)支護(hù)機(jī)適用我礦二、四、十一層回采巷道，能夠與我礦正在使用的S-100、S-150等綜掘機(jī)配套使用。

該機(jī)由底座、機(jī)架、翻轉(zhuǎn)架、折臂架和頂梁等5部分組成，通過對綜掘機(jī)切割部與本體部鉸接銷軸的改造，來完成該裝置的安裝；通過換用不同的底座，可分別應(yīng)用于不同型號(hào)的綜掘機(jī)；根據(jù)巷道斷面設(shè)計(jì)，可任意選擇有效臨時(shí)支護(hù)面積；綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置有效臨時(shí)支護(hù)面積達(dá)1.9×1.75m2,額定工作壓力21Mpa，額定供液壓力21Mpa，最大工作阻力10KN，額定初撐力8KN；綜掘機(jī)自動(dòng)支撐臨時(shí)支護(hù)裝置可快速實(shí)現(xiàn)對掘進(jìn)工作面新揭露空頂區(qū)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，為巷道永久支護(hù)提供一個(gè)安全可靠的工作空間，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短臨時(shí)支護(hù)時(shí)間，提高支護(hù)速度。

因此，10月份我礦引進(jìn)該機(jī)，在2203W運(yùn)輸巷進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用。

2、2203W運(yùn)輸巷概況2.1概述

2203W運(yùn)輸巷位于-850二采上山區(qū)下部，為-850二采上山區(qū)首采工作面。掘進(jìn)目的是為形成2203W工作面生產(chǎn)系統(tǒng)，滿足通風(fēng)、運(yùn)煤、行人及管線敷設(shè)的需要。巷道設(shè)計(jì)總長度1073m。地面標(biāo)高+163.8m，井下

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