道机械化临时护顶装置的研究与应用
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ａｓ
ｓｍａｌｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｏｏｆ，ｌｏｗ ｓｕｐｐｏｒｔ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ
ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ，ｈｅａｖｙ ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｏａｄ，ｅｔｃ．，ＳＯ ｔｈａｔ ｉｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒａｉｓｅｓ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｕｌｌｙ—－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｄｒａｆｔ；ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｅｔ；ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉ・－ ｅｉｅｎｃｙ
ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｒｅｅｓ，ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆ－
ｔｅｒ
ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ．ｓｏｉｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｓ ａｌｓｏ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｉｒ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ｍｏｉｓｔｕｒｉｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ
Ｉ
重要的意义。
１机械化临时护顶装置研制与应用的条件
１．１以Ｓ１００掘进机为试验机型 阳煤集团公司所属的综掘队约３０个左右，在这 些掘进队中，使用的掘进机型性能见表（１）。其中 佳木斯生产的Ｓ１００型掘进机占总数的６０％左右。 如能研制出与Ｓ１００型掘进机配套的机械化临时护 顶装置，在掘进工作面将能得到大面积推广，以便取 得较好的经济、社会效益。因此，优先研制与Ｓ１００ 型掘进机配套使用的临时护顶装置对提高集团公司 的整体掘进效率具有重要意义。
存在问题及改进建议
由于护顶装置在使用中影响掘进机司机视线，
该装置在结构上应进一步优化，同时护顶板结构笨 重，应进一步减轻护顶板及框架重量；部分连接配件 易损，如配件更换不及时，设备效能不易发挥，甚至 影响掘进机的使用。
Ｔｈｅ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｅｔ ｉｎ Ｆｕｌｌｙ——ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｄｒａｆｔ ＷＡＮＧ
２～２．５
２３～４．５ ２５～５．１
１４５
３
２４０ １００
３．５９
４．８５
１３０
４
Ⅱ＾毋一７５Ｃ
２４—５．１
３～６．５
３３０
１．２试验掘进工作面的确定 综掘巷道主要有：３号煤、８号煤层采准巷道，沿 １５号煤层顶、底板掘进的采准巷道。其中沿１５号 煤顶板掘进的采区准备巷和沿１５号煤下层非采空 区一侧的瓦斯尾巷受３号煤、８号煤采动压影响较
表ｌ 序 号 掘进 机趔号
ＡＭ～２０ Ｓ—ｌｏｏ Ｓ一２００
掘进机型号及主要技术参数 截割 方式 悬臂 横轴 铲板宽 乍产能力 截割高 截割宽 总功 度／ｍ （ｍ３／ｈ） 度／ｍ 度／ｍ 哮￡／ｋＷ
２～２．５ Ｉｏｏ １８０
４
生产 厂家 淮南
４．８
１６３
２
佳木斯 纵轴式 佳木斯 悬臂 纵轴 南京 悬臂 纵轴
收稿日期：２００８—１ｌ－２７ 作者简介：ｔ玉禄（１９７０一），男，ＩｌＪ西祁县人，本科，１：程师，从事煤矿采掘技术研究。
万方数据
第２９卷第３期
王玉禄：综掘巷道机械化临时护顶装置的研究与应用
２００９年９月
大。不同层位的综掘巷道，围岩地质状况、所要求的 永久支护设计、掘进临时支护的工艺不同，护顶装置 的力学性能、适应性各不相同。由于公司沿１５号煤 层底板掘进的综放工作面巷道顶板为煤层顶板，易 离层、破碎垮落，冒顶次数、频率较大，在支护过程中 顶板垮落对掘进进度影响较大，对生产的制约比较 严重，因此，在该层位研制推广使用临时护顶装置， 将减少冒顶次数，对提高掘进效率有重要促进作用； 在护顶装置的保护下，１５号煤下层巷道现有一掘一 锚掘进工艺，将得到改善，并使一掘两锚掘进工艺 （或永久支护扩大排距，而后平行作业以提高掘进 进度）的应用成为可能。但在支护过程中顶板可能 垮落，每次垮落块度、重量有很大的不确定性。如按 一掘两锚设计护顶装置，护顶装置予施加力多大为 宜，支撑臂最大承受压力多大合适，在护顶装置受压 破坏前，作业人员能否安全撤离，需采取那些有效安 全措施，这些都是护顶装置设计必需解决的问题。 因此，对巷道顶板在永久支护前垮落规律，岩层掘巷 后应力重新分布规律的研究就成为护顶装置设计成 败的关键。 综合分析认为应优先研制沿１５号煤层顶板掘 进巷道使用的护顶装置，取得经验后再行推广到沿 １５号煤层底板掘进的巷道使用。 １．３护顶装置研究与应用中的关键技术 整体方案设计合理、避免掘进机与支护装置交 叉作业发生空间干扰。 支撑架结构设计合理，要求其重量轻，刚度大， 又能满足巷道掘出后永久支护铺网、上钢带、锚杆、 锚索支护作业的工艺要求。要求其护顶梁采用向前 延深机构，作业时增大护顶面积，不作业时，不干扰 正常掘进。 护顶装置的设计不能过于复杂、庞大，设备运行 结构要简单可靠。保持支撑架稳定支撑，确保足够 的护顶力，地质条件正常情况下，能保证临时支护期 间，顶板不发生沉降变形。护顶装置应设置报警装 置，当地质条件恶劣、顶板来压临近护顶机护顶力极 限时，及时报警撤人，确保使用时安全可靠。 ２
（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
ＹＵ—．１ｕ
Biblioteka Baidu
Ｃｅｎｔｅｒ，Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｃｏａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ
０４５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｅｔ ｒｅｓｏｌｖｅｓ ｍａｎｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏ－ ｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ—ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｄｒａｆｔ，ｓｕｃｈ
３机械化临时护顶装置制造与应用情况
２００８年６月初临时护顶装置与掘进机配套安 装完毕，由掘三队在西大巷三部皮带巷掘进工作面 进行试验。试验近一个月，掘进进尺２４０ ｍ，掘进期 间发现护顶装置部分规格与功能不能满足井下掘进 工艺要求，于是设备升井进行修改与完善。 ８月初重行进行试验，试验地点一矿西大巷四 部皮带巷掘进工作面；截止１０月１８日，共掘进６５ ｄ，掘进进尺６９０ ｍ（其中８月２４ Ｅｌ至９月３日遇３０ ｍ无炭柱，改为炮掘），期间最高日进１５．２ ｍ，平均 日进１１．５ ｍ，最高小班进度８ ｍ，平均每班进度５．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｃｌｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ａｎｄ
ａｓ
ｗｅｌｌ
ａｓ
ｇａｎｇｕｅ，Ｇｕｊｉａｏ
Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｔｓ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｂｙ
３９
现有护顶设备调研情况分析
目前，国内综掘工作面临时护顶设备的研制已
经进入一个新阶段；自从南京所为兖矿集团南屯矿 研制出第一台护顶机，并投入井下试验以来，石家庄 煤机厂为邢矿集团、淄博煤业集团陆续研制出适合 自身综掘条件的护顶装置。
万方数据
２００９年９月
山西煤炭
第２９卷
进效率的提高。 ｄ．增大了控顶面积。以前不管是使用单体支 柱还是用截割头挑钢带，其实际控顶面积都比较小， 使用护顶装置以后实际控顶面积比以前增加了２ 倍，大大增加了安全性。 ｅ．增加了对特殊情况的适应性。使用护顶装置 以后，对巷道遇到劈口、软槽或其它因素造成顶板出 现的倾斜或塌顶现象有了很强的适应性。 ５
７５
ｍ，使用护顶装置后比未使用前每月提高掘进进
ｍ。
尺近５０
４试验结论
ａ．使用护顶装置减少了辅助作业时间。在未使 用护顶装置机以前每个循环支设临时支护需用时间 大约２０ ｍｉｎ（上层巷道支设两排），平均每日掘进进 尺１０ ｍ，使用护顶装置后每个循环支设临时支护时 间仅用１０
ｍｉｎ。
ｂ．实现了“一掘多锚”。由于是护顶装置在试 验初期，一般情况下能实现“一掘两锚”，顶板围岩 较好情况下，可实现“一掘三锚”。 ｃ．杜绝了空顶作业、工人在思想上有了安全感。 在未使用护顶装置以前，支设临时支护时，必须在退 路畅通的情况下，有专人监护顶板时支设临时支护， 打柱时必须进入空顶下作业，存在一定的危险性。 采用护顶装置作为临时支护后，人员只需在永久支 护下铺设好金属网、钢带后，剩下的操作由机械操作 来完成，杜绝了人员进入空顶下作业，可从根本上保 障安全作业。工人在心理上有了安全感，都进入临 时支护下作业，大大缩短了操作时间，从而促进了掘
ｉｎ ｔｕｒｎ ｃｕｒｂ ｔｈｅ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｅ ｉｓ ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｄｉｍｉｎｉｓｈｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ．Ａｓ
本文责任编辑刘新光 鞋妊■｝■｝盥坐妊■｝■皇誓｝坐坐誊｝ｊｋ■｝■｝，：ｌｌｅ－Ｊｉｌｔ螺■ｔ■｝蕾｝簟‘如ｊｋ薯｝■ｅ坐誓｝坐■｝业●ｋ鲁■士ｊＩ■誓｝囊■‘●■‘■｝誓皇坐盥■蟹 （上接第１０页） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｈｉｌｌ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ
第２９卷第３期
２００９年９月
山西煤炭
ＳＨＡＮＸＩ ＣＯＡＩ。
Ｖ０１．２９
Ｎｏ．３
Ｓｅｐ．２００９
综掘巷道机械化临时护顶装置的研究与应用
王玉禄
（阳煤集团技术中心，山西 阳泉０４５０００）
摘要：通过机械化临时护顶装置的研究与应用，解决目前综掘巷道临时支护存在的护顶面积 小、支护强度低、安全保障性差、工人劳动强度大等问题，减少了辅助作业时间，实现了“一掘多 锚”，增大了控顶面积，杜绝了空顶作业，增加了护顶装置对特殊情况的适应性，提高了综掘设备的
ｏｎ
ｔｈｅ
Ｍｏｄｅ
ｏｆ Ｇａｎｇｕｅ
Ｇｕｊｉａｏ
Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ
Ｍｉｎｅ
ＬＩＡＯ Ｙｉ—ｆｅｉ，ＫＡＮＧ Ｑｉａｏ—ｙｕ，ＤＡ Ｆｅｎｇ，ＺＨＡ０ Ｋａｉ，ＺＨＡＯ Ｊｉａｎ—ｆｅｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ Ｊｉａｎｇｓｕ，２２１００８ Ｃｈｉｎａ）
通过调研，进行对比分析后认为，南京所为兖矿 集团研制的护顶装置，由于其结构比较复杂，笨重， 不适应现有的掘进实际情况。石家庄煤机厂研制生 产的临时支护装置体积小、重蹙轻、造价低，相对的 配套尺寸按照集团公司的技术要求进行设计和改 进，基本可以满足公司沿１５号煤层顶、底板掘进巷 道使用的要求，解决掘进中的临时支护问题。 其主要技术指标如下：护顶晴ｆ积不小于顶板面 积的２／３；最大护顶力不小于２ ｔ；护顶板采用框架结 构；与掘进４０Ｌ Ｃｌｄ套，不影响掘进作业；满足巷道掘进 工艺要求（或对巷道掘进工艺进行调整）。
掘进效率。
关键词：综掘巷道；临时支护装置机械化；安全与高效 中图分类号：ＴＤ３２７．２；ＴＤ３５５＋．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５０５０（２００９）０３－００３８－－０３ 目前，在锚杆、锚索支护的机掘巷道，顶板多为 中等稳定和不稳定岩层，顶板较破碎。在锚杆、锚索 支护作业中，空顶时间长，易引起顶板发生沉降变 形、冒落。为保证锚杆、锚索作业安全，必须采用临 时支护。 综掘作业普遍使用的临时支护有三种形式：窜 管前探梁或窜轻轨前探梁；单体支柱穿鞋戴帽；使用 掘进机截割头挑起钢带、金属网做为临时支护。 以上三种形式，在地质条件差的情况下无法进 行临时支护，只能进行超前贯管缝锚杆进行超前支 护，进度慢、效率低，劳动强度大，支护效果不好；在 地质条件稍好情况下，支柱加横梁，护顶面积小、劳 动强度大、作业安全无保障；使用掘进机截割头挑起 钢带、金属网做为ｌ临时支护，护顶面积就更小，而且 护顶受力为点接触，工人劳动强度虽低，但支撑点应 力集中明显，加剧了顶板的破碎，起不到很好的临时 支护效果。在实际施工中，工人为提高掘进进度、降 低劳动强度，往往不打临时支护或在临时支护不可 靠的情况下作业，近年来已造成多起顶板冒落事故， 严重影响了掘进生产的正常进行，严重制约了掘进 效率的提高。 为促进掘机效率的提高、减轻工人劳动强度和 保障作业安全，改变机掘巷道临时支护技术现状，研 制适合掘进条件，护顶强度大、耗用时间短、护顶面 积大与综掘机配套的机械化临时护顶装置有着十分
ｓｍａｌｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｒｏｏｆ，ｌｏｗ ｓｕｐｐｏｒｔ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ
ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ，ｈｅａｖｙ ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｏａｄ，ｅｔｃ．，ＳＯ ｔｈａｔ ｉｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒａｉｓｅｓ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｕｌｌｙ—－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｄｒａｆｔ；ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｅｔ；ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｅｆｆｉ・－ ｅｉｅｎｃｙ
ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｒｅｅｓ，ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｆ－
ｔｅｒ
ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ．ｓｏｉｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｓ ａｌｓｏ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｉｒ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ｍｏｉｓｔｕｒｉｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ
Ｉ
重要的意义。
１机械化临时护顶装置研制与应用的条件
１．１以Ｓ１００掘进机为试验机型 阳煤集团公司所属的综掘队约３０个左右，在这 些掘进队中，使用的掘进机型性能见表（１）。其中 佳木斯生产的Ｓ１００型掘进机占总数的６０％左右。 如能研制出与Ｓ１００型掘进机配套的机械化临时护 顶装置，在掘进工作面将能得到大面积推广，以便取 得较好的经济、社会效益。因此，优先研制与Ｓ１００ 型掘进机配套使用的临时护顶装置对提高集团公司 的整体掘进效率具有重要意义。
存在问题及改进建议
由于护顶装置在使用中影响掘进机司机视线，
该装置在结构上应进一步优化，同时护顶板结构笨 重，应进一步减轻护顶板及框架重量；部分连接配件 易损，如配件更换不及时，设备效能不易发挥，甚至 影响掘进机的使用。
Ｔｈｅ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｅｔ ｉｎ Ｆｕｌｌｙ——ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｄｒａｆｔ ＷＡＮＧ
２～２．５
２３～４．５ ２５～５．１
１４５
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２４０ １００
３．５９
４．８５
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Ⅱ＾毋一７５Ｃ
２４—５．１
３～６．５
３３０
１．２试验掘进工作面的确定 综掘巷道主要有：３号煤、８号煤层采准巷道，沿 １５号煤层顶、底板掘进的采准巷道。其中沿１５号 煤顶板掘进的采区准备巷和沿１５号煤下层非采空 区一侧的瓦斯尾巷受３号煤、８号煤采动压影响较
表ｌ 序 号 掘进 机趔号
ＡＭ～２０ Ｓ—ｌｏｏ Ｓ一２００
掘进机型号及主要技术参数 截割 方式 悬臂 横轴 铲板宽 乍产能力 截割高 截割宽 总功 度／ｍ （ｍ３／ｈ） 度／ｍ 度／ｍ 哮￡／ｋＷ
２～２．５ Ｉｏｏ １８０
４
生产 厂家 淮南
４．８
１６３
２
佳木斯 纵轴式 佳木斯 悬臂 纵轴 南京 悬臂 纵轴
收稿日期：２００８—１ｌ－２７ 作者简介：ｔ玉禄（１９７０一），男，ＩｌＪ西祁县人，本科，１：程师，从事煤矿采掘技术研究。
万方数据
第２９卷第３期
王玉禄：综掘巷道机械化临时护顶装置的研究与应用
２００９年９月
大。不同层位的综掘巷道，围岩地质状况、所要求的 永久支护设计、掘进临时支护的工艺不同，护顶装置 的力学性能、适应性各不相同。由于公司沿１５号煤 层底板掘进的综放工作面巷道顶板为煤层顶板，易 离层、破碎垮落，冒顶次数、频率较大，在支护过程中 顶板垮落对掘进进度影响较大，对生产的制约比较 严重，因此，在该层位研制推广使用临时护顶装置， 将减少冒顶次数，对提高掘进效率有重要促进作用； 在护顶装置的保护下，１５号煤下层巷道现有一掘一 锚掘进工艺，将得到改善，并使一掘两锚掘进工艺 （或永久支护扩大排距，而后平行作业以提高掘进 进度）的应用成为可能。但在支护过程中顶板可能 垮落，每次垮落块度、重量有很大的不确定性。如按 一掘两锚设计护顶装置，护顶装置予施加力多大为 宜，支撑臂最大承受压力多大合适，在护顶装置受压 破坏前，作业人员能否安全撤离，需采取那些有效安 全措施，这些都是护顶装置设计必需解决的问题。 因此，对巷道顶板在永久支护前垮落规律，岩层掘巷 后应力重新分布规律的研究就成为护顶装置设计成 败的关键。 综合分析认为应优先研制沿１５号煤层顶板掘 进巷道使用的护顶装置，取得经验后再行推广到沿 １５号煤层底板掘进的巷道使用。 １．３护顶装置研究与应用中的关键技术 整体方案设计合理、避免掘进机与支护装置交 叉作业发生空间干扰。 支撑架结构设计合理，要求其重量轻，刚度大， 又能满足巷道掘出后永久支护铺网、上钢带、锚杆、 锚索支护作业的工艺要求。要求其护顶梁采用向前 延深机构，作业时增大护顶面积，不作业时，不干扰 正常掘进。 护顶装置的设计不能过于复杂、庞大，设备运行 结构要简单可靠。保持支撑架稳定支撑，确保足够 的护顶力，地质条件正常情况下，能保证临时支护期 间，顶板不发生沉降变形。护顶装置应设置报警装 置，当地质条件恶劣、顶板来压临近护顶机护顶力极 限时，及时报警撤人，确保使用时安全可靠。 ２
（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
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Ｃｅｎｔｅｒ，Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｃｏａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｙａｎｇｑｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ
０４５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｅｔ ｒｅｓｏｌｖｅｓ ｍａｎｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｏ－ ｒａｒｙ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ—ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｄｒａｆｔ，ｓｕｃｈ
３机械化临时护顶装置制造与应用情况
２００８年６月初临时护顶装置与掘进机配套安 装完毕，由掘三队在西大巷三部皮带巷掘进工作面 进行试验。试验近一个月，掘进进尺２４０ ｍ，掘进期 间发现护顶装置部分规格与功能不能满足井下掘进 工艺要求，于是设备升井进行修改与完善。 ８月初重行进行试验，试验地点一矿西大巷四 部皮带巷掘进工作面；截止１０月１８日，共掘进６５ ｄ，掘进进尺６９０ ｍ（其中８月２４ Ｅｌ至９月３日遇３０ ｍ无炭柱，改为炮掘），期间最高日进１５．２ ｍ，平均 日进１１．５ ｍ，最高小班进度８ ｍ，平均每班进度５．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｃｌｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ａｎｄ
ａｓ
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ｇａｎｇｕｅ，Ｇｕｊｉａｏ
Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｔｓ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｂｙ
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现有护顶设备调研情况分析
目前，国内综掘工作面临时护顶设备的研制已
经进入一个新阶段；自从南京所为兖矿集团南屯矿 研制出第一台护顶机，并投入井下试验以来，石家庄 煤机厂为邢矿集团、淄博煤业集团陆续研制出适合 自身综掘条件的护顶装置。
万方数据
２００９年９月
山西煤炭
第２９卷
进效率的提高。 ｄ．增大了控顶面积。以前不管是使用单体支 柱还是用截割头挑钢带，其实际控顶面积都比较小， 使用护顶装置以后实际控顶面积比以前增加了２ 倍，大大增加了安全性。 ｅ．增加了对特殊情况的适应性。使用护顶装置 以后，对巷道遇到劈口、软槽或其它因素造成顶板出 现的倾斜或塌顶现象有了很强的适应性。 ５
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ｍ，使用护顶装置后比未使用前每月提高掘进进
ｍ。
尺近５０
４试验结论
ａ．使用护顶装置减少了辅助作业时间。在未使 用护顶装置机以前每个循环支设临时支护需用时间 大约２０ ｍｉｎ（上层巷道支设两排），平均每日掘进进 尺１０ ｍ，使用护顶装置后每个循环支设临时支护时 间仅用１０
ｍｉｎ。
ｂ．实现了“一掘多锚”。由于是护顶装置在试 验初期，一般情况下能实现“一掘两锚”，顶板围岩 较好情况下，可实现“一掘三锚”。 ｃ．杜绝了空顶作业、工人在思想上有了安全感。 在未使用护顶装置以前，支设临时支护时，必须在退 路畅通的情况下，有专人监护顶板时支设临时支护， 打柱时必须进入空顶下作业，存在一定的危险性。 采用护顶装置作为临时支护后，人员只需在永久支 护下铺设好金属网、钢带后，剩下的操作由机械操作 来完成，杜绝了人员进入空顶下作业，可从根本上保 障安全作业。工人在心理上有了安全感，都进入临 时支护下作业，大大缩短了操作时间，从而促进了掘
ｉｎ ｔｕｒｎ ｃｕｒｂ ｔｈｅ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｅ ｉｓ ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｄｉｍｉｎｉｓｈｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ．Ａｓ
本文责任编辑刘新光 鞋妊■｝■｝盥坐妊■｝■皇誓｝坐坐誊｝ｊｋ■｝■｝，：ｌｌｅ－Ｊｉｌｔ螺■ｔ■｝蕾｝簟‘如ｊｋ薯｝■ｅ坐誓｝坐■｝业●ｋ鲁■士ｊＩ■誓｝囊■‘●■‘■｝誓皇坐盥■蟹 （上接第１０页） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｈｉｌｌ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ
第２９卷第３期
２００９年９月
山西煤炭
ＳＨＡＮＸＩ ＣＯＡＩ。
Ｖ０１．２９
Ｎｏ．３
Ｓｅｐ．２００９
综掘巷道机械化临时护顶装置的研究与应用
王玉禄
（阳煤集团技术中心，山西 阳泉０４５０００）
摘要：通过机械化临时护顶装置的研究与应用，解决目前综掘巷道临时支护存在的护顶面积 小、支护强度低、安全保障性差、工人劳动强度大等问题，减少了辅助作业时间，实现了“一掘多 锚”，增大了控顶面积，杜绝了空顶作业，增加了护顶装置对特殊情况的适应性，提高了综掘设备的
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ｏｆ Ｇａｎｇｕｅ
Ｇｕｊｉａｏ
Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ
Ｍｉｎｅ
ＬＩＡＯ Ｙｉ—ｆｅｉ，ＫＡＮＧ Ｑｉａｏ—ｙｕ，ＤＡ Ｆｅｎｇ，ＺＨＡ０ Ｋａｉ，ＺＨＡＯ Ｊｉａｎ—ｆｅｎｇ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ Ｊｉａｎｇｓｕ，２２１００８ Ｃｈｉｎａ）
通过调研，进行对比分析后认为，南京所为兖矿 集团研制的护顶装置，由于其结构比较复杂，笨重， 不适应现有的掘进实际情况。石家庄煤机厂研制生 产的临时支护装置体积小、重蹙轻、造价低，相对的 配套尺寸按照集团公司的技术要求进行设计和改 进，基本可以满足公司沿１５号煤层顶、底板掘进巷 道使用的要求，解决掘进中的临时支护问题。 其主要技术指标如下：护顶晴ｆ积不小于顶板面 积的２／３；最大护顶力不小于２ ｔ；护顶板采用框架结 构；与掘进４０Ｌ Ｃｌｄ套，不影响掘进作业；满足巷道掘进 工艺要求（或对巷道掘进工艺进行调整）。
掘进效率。
关键词：综掘巷道；临时支护装置机械化；安全与高效 中图分类号：ＴＤ３２７．２；ＴＤ３５５＋．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５０５０（２００９）０３－００３８－－０３ 目前，在锚杆、锚索支护的机掘巷道，顶板多为 中等稳定和不稳定岩层，顶板较破碎。在锚杆、锚索 支护作业中，空顶时间长，易引起顶板发生沉降变 形、冒落。为保证锚杆、锚索作业安全，必须采用临 时支护。 综掘作业普遍使用的临时支护有三种形式：窜 管前探梁或窜轻轨前探梁；单体支柱穿鞋戴帽；使用 掘进机截割头挑起钢带、金属网做为临时支护。 以上三种形式，在地质条件差的情况下无法进 行临时支护，只能进行超前贯管缝锚杆进行超前支 护，进度慢、效率低，劳动强度大，支护效果不好；在 地质条件稍好情况下，支柱加横梁，护顶面积小、劳 动强度大、作业安全无保障；使用掘进机截割头挑起 钢带、金属网做为ｌ临时支护，护顶面积就更小，而且 护顶受力为点接触，工人劳动强度虽低，但支撑点应 力集中明显，加剧了顶板的破碎，起不到很好的临时 支护效果。在实际施工中，工人为提高掘进进度、降 低劳动强度，往往不打临时支护或在临时支护不可 靠的情况下作业，近年来已造成多起顶板冒落事故， 严重影响了掘进生产的正常进行，严重制约了掘进 效率的提高。 为促进掘机效率的提高、减轻工人劳动强度和 保障作业安全，改变机掘巷道临时支护技术现状，研 制适合掘进条件，护顶强度大、耗用时间短、护顶面 积大与综掘机配套的机械化临时护顶装置有着十分