矿用单体便携式螺旋支柱在采场的研究及应用孙书彬张洪鹏王畅

矿用单体便携式螺旋支柱在采场的研究及应用孙书彬张洪鹏王畅
发布时间：2021-12-13T11:00:03.635Z 来源：《城市建设》2021年10月下30期作者：孙书彬张洪鹏王畅[导读] 采场支护在地下矿山企业正常的生产过程中占据着十分重要的位置，是保证井下安全生产作业中不可缺少的防护措施。

丰宁金龙安全科孙书彬张洪鹏王畅
摘要：采场支护在地下矿山企业正常的生产过程中占据着十分重要的位置，是保证井下安全生产作业中不可缺少的防护措施。

在生产过程中，采场防护中大量使用木头进行支护，存在一定安全隐患，同时资金投入较高，本文旨在讨论使用便携式螺旋支柱进行支护，保证工人作业安全性。

关键词：地下矿山；采场；便携式螺旋支护
1 引言
现丰宁金龙地下矿山采场支护使用的是圆木支护，在日常安全检查中发现：井下采场在使用木支护过程中存在费时费力、浪费严重、运输费时、成本较高的现象。

采场在爆破后木支护经常存在不同程度的松动，造成松动的原因是：井下爆破作业产生的震动，导致木支护松动，木支护存在支护速度慢且材料均为一次性消耗，支护成本上升的同时，安全性大大降低，根据采场木支护情况统计，每月采场的木支护数量要达到上千根，每月支护费用8万左右，一年支护费用需要近百万。

根据新版金属非金属安全矿山规程（GB16423-2020）中要求地下矿山禁止使用圆木支护，为了安全标准达标，公司管理人员查询资料后在五矿区进行试验螺旋支柱的方式进行支护。

2 便携式螺旋支柱适用范围及特点
所有采场风爆工、出渣工、支护工作业时；顶板破碎、倒三角节理发育、岩石不稳固的掘进工程作业时；巷道破碎进行永久支护前；适用于缓倾斜质板和横向两帮的点柱支排，支撑范图1.5-3.5m。

便携式螺旋支柱主要结构特点及技术优越性：结构简单由上支柱、下支柱、支擇螺杆、承压板组成；操作方便省力气手动旋转螺旋快速升降、调节支撑高度，实现预支撑；安全环保传统的临时支护采用木头支柱，水泥绿垛、打点柱等，支护速度慢且材料均为一次性消耗，支护成本高，便携式螺旋支柱可远距离拆除，操作安全：可重复使用，降底成本。

3便携式螺旋支柱使用方法和要求
3.1作业人员经过通风、洒水、处理完松石后方可进行螺旋支柱支护；对上盘不稳固的采场要用锚杆和螺旋支柱结合支护。

3.2支护时首先要根据矿体倾角或岩石破碎情况选择好支柱使用地点，在支柱的上下端均垫加长度适宜的木板，沿进入作业面的方向向前逐根支护，调整支柱顶住顶底板，用套管将丝杠拧紧确认无误后，方可进行作业。

对当场用两根撬棍也无法撬下、需动炮处理的松石，对顶板破碎及上下盘围岩滑帮比较明显的采场，对上部有采空区的地点，必须进行加密支护。

3.3便携式螺旋支柱支护时必须根据作业面的采幅宽度和顶板压力来确定使用支柱的数量，每个矿房不少于15根螺旋支柱。

2米以上采幅采用双排支柱支护，1.5米以下的采幅采用单排支护，但不论是单排还是双排支柱支护，顶部都必须加承压板、木板等护住顶板，以加大接触面积。

3.4便携式螺旋支柱不能超高度超承载能力使用（具体要求见附表），超高和超载使用将影响支柱的稳定性，甚至发生安全事故。

3.5作业过程中，作业人员要经常检查丝杠松紧和顶板变化情况，及时将支柱拧紧，确保作业安全。

3.6风爆工装药结束后，要按顺序由前向后依次拆卸支柱并清点数量；拆卸支柱时要及时观察顶板变化情况，发现异常立即停止拆卸，迅速撤离。

3.7出渣工和支护工作业完毕后，须对丝杠重新紧固确认无误方可离开作业现场。

撤下来的支柱须将螺母调至最低点，将丝杠置于套管内进行防护。

4 便携式螺旋支柱使用规定
4.1无论作业现场的岩石结构是否存在危险，出渣工、风爆工在进行采矿或掘进作业时必须使用、支护工在顺路支护时必须使用、使用时必须按照上述方法规范支护。

4.2把螺旋支柱的使用作为作业现场安全确认的重要内容，带班长或跟班领导必须在确认卡上填写支柱使用情况。

4.3螺旋支柱要作为工具进行管理，要及时涂油防锈。

使用时必须轻拿轻放，不得随意乱扔。

4.4支柱外表出现损伤（如开裂、压扁、明显弯曲等）不能继续使用。

5 螺旋支柱的现场应用与效益推广
为解决支护问题,本公司召开专题会议，集思广益，根据查阅相关资料、文献，自制螺旋支柱，利用两寸无缝钢管进行改造，增加反向丝杠制作，根据采场的高度制作2米到3.5米不等的高度，有效在不同高度使用；现已经投入使用，根据计算年约可节约支护费用50万。

便携式螺旋支柱使用时手动旋转螺旋快速升降、调节支撑高度，实现预支撑。

该支护可重复使用，降低安全投入成本，增加安全效率。

便携式螺旋支柱操作简单快速、劳动强度低、操作安全，支护效果好，可在公司内部推广。

本公司已有部分采场使用便携式螺旋支柱，支撑效果良好，不存在松动或者摇晃情况，较之前圆木支护提高了安全性，减少存在的风险隐患。

图1（五矿区5082采场支护效果图）
6 推广性及评价
在流程考查、试验研究、工艺优化改造可行性研究的基础上，完成了地下矿山井下采场支护技术改造，成功制作便携式螺旋支柱，现场使用可靠性得到了保证，减少安全隐患，重复使用的优点较以往传统圆木支护节约了安全投入，从长远发展角度来看，便携式螺旋支柱可以进行推广使用。

7 结语
创新是丰宁金龙自建设以来的优良传统，公司人员在日常中发现问题并组织讨论如何解决问题，减少生产过程中可能存在的风险隐患，贯彻落实习近平总书记“生命至上、人民至上”思想理论，为丰宁金龙安全工作打下坚定基础。

参考文献
［1］李德军，张横云.矿用单体螺旋支柱的研究.尾矿现代化，2013年.
［2］左清泉，蔡振雷，李永杰.单体液压支柱底板控制浅析.中州煤炭，2009年6月。