掘进机机载临时支护机综合分析

煤矿机械Coal Mine Machinery Vol.31No.01 Jan.2010

第31卷第01期2010年01月

0前言

目前我国煤矿综掘巷道掘进时支护已经普遍采用锚杆支护，而在进行锚杆支护之前必须进行临时支护。临时支护方式采用多条前探梁沿巷道方向悬挂在顶板已支护锚杆上探至空顶区，对顶板起到护顶作用，防止冒顶造成人身伤亡事故。该支护方式缺点在于：（1）前探梁对空顶区的支护没有初撑力，安全性、可靠性差；（2）操作过程复杂，依靠手工作业，支护时间长，临时支护效率低；（3）操作人员必须进入空顶区架设作业，存在极大的安全隐患。而掘进机机载临时支护机可以解决临时前探梁所存在的问题。机载临时支护机随掘进机一起推进，可以有效提高临时支护的效率，加快掘进速度，同时提高了工作面迎头作业的安全性，降低操作者的劳动强度,为综掘工作面创造一个良好的作业环境。1掘进机机载临时支护机的设计原则

根据掘进机的性能和巷道支护的工艺特点,机载式临时支护机的设计主要应遵循以下原则：（1）兼容性机载临时支护机作为掘进机的辅机首先不能干扰掘进机的运动和正常截割作业功能，尽量不阻挡或少阻挡操作司机的视线。

（2）安全性包括3个方面：①临时支护机要能够给顶板施加一定的初撑力，但初撑力的大小应合适，根据巷道的顶板情况而定：初撑力过大则会破坏顶板，过小则起不到安全保护作用；②临时支护机还要能起到托锚网、保护施工安全的作用，这就要求临时支护机的支护面积和超前截割头距离要在其他条件满足的情况下尽可能的大；③掘进机的安全性，主要是指临时支护机与掘进机的动作应该互锁的关系，即在掘进机工作时临时支护机不能动作，而在临时支护机工作时掘进机不能动作（尤其是截割头的转动），防止由于误操作对人或机器造成伤害。

（3）适应性即能够进行角度调整，主动适应巷道顶板，对顶板要有一定的随动性，这样才能更好对顶板进行保护。

（4）模块化要便于井下安装、拆卸和维修。在多数情况下都是根据实际需要对井下掘进机进行改造，现场安装临时支护机。此外机载临时支护机结构应尽量简单实用，结构越简单，故障点就越少。2典型机载临时支护机结构分析

按照机载临时支护机对掘进机的安装位置可以将其分为3种形式：后置滑移式，截割部两侧侧置式和截割部顶置式。下面对这3种形式临时支护机分别介绍。

（1）后置滑移式临时支护机如图1所示，其主要工作过程为：在掘进工作完成后，将掘进机后退已经支护的区域，临时支护机开始工作；将临时支护机从掘进机的后部开至前部，摆动并伸出主臂,展开双层护顶板将网片展平，支护顶板到位后,将其压

掘进机机载临时支护机综合分析

王士伟，齐占波，周明

（沈阳三一重型装备有限公司研究院，沈阳110027）

摘要：介绍了掘进机机载临时支护机的应用背景，给出了机载临时支护机设计原则，并分析了3种典型机载临时支护机的结构、动作过程及每种结构各自的优缺点；最后对机载临时支护机的技术发展进行了展望。

关键词：掘进机；临时支护机；设计原则

中图分类号：TD35文献标志码：A文章编号：1003－0794（2010）01－0107－03 Comprehensive Analysis of Roadheader-mounted Provisional Shoring

Machine

WANG Shi-wei，QI Zhan-bo，ZHOU Ming

（Research Institute,Shenyang Sany Heavy Equipment Co.,Ltd.，Shenyang110027,China) Abstract：The application background of roadheader-mounted was introduced and the design principles were given.The structure and action process of three representative machine-mounted provisional shoring machine was introduced.The merits and demerits were also analysed.At last the prospect of the technological development of the machine-mounted provisional shoring machine was given.

Key words:roadheader;provisional shoring machine；design principles

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第31卷第01期

Vol.31No.01掘进机机载临时支护机综合分析———王士伟，等紧巷道顶板，关闭临时支护机动力源；人工进入掘进工作面进行锚杆支护作业；锚杆支护工作结束后，将临时支护机在掘进机截割掘进前收拢后沿轨道退至机身后部，将主臂抬至适当的位置，以不挡掘进机司机视线为准。

图1后置滑移式临时支护机

1.护梁

2.主臂

3.滑台

4.滑道

5.掘进机

（2）截割部两侧侧置式临时支护机，即将临时支护机分成两部分，铰接在截割部两侧。如图2和图3所示，通过在截割部的两侧铰接摆动臂2（见图

3）和摆动油缸1，同时摆动油缸的另一端与摆动臂

相连，摆动臂与伸缩臂4通过滑道相连，伸缩臂铰接支撑油缸3的一端，支撑油缸的另一端铰接在护板5上，伸缩油缸6的一端固定在摆动臂上，另一端铰接在伸缩臂上，伸缩臂的上端与护板铰接。支护机工作时，首先摆动油缸推动图2中支护机构1使支护机构竖直立于掘进机的截割部上，其次通过支撑油缸推动护板展开，然后伸缩油缸推动伸缩臂伸出到工作高度，达到支护目的。

图2截割部两侧侧置式临时支护机

1.支护机构

2.掘进机

3.支护控制阀

图3支护机构的结构示意图

1.摆动油缸

2.摆动臂

3.支撑油缸

4.伸缩臂

5.护板

6.伸缩油缸

（3）截割部顶置式临时支护机，将临时支护机安装在截割部的顶部，如图4所示，在掘进机截割部的顶部铰接支撑梁，支撑梁前端铰接掩护梁，在掘进机截割部与支撑梁之间设置可以使支撑梁绕铰点摆动的油缸，在支撑梁与掩护梁之间设置可以使掩护梁相对支撑梁摆动的油缸。掘进机工作时，

掩护梁与支撑梁在油缸作用下成折合状态；掘进机截割完成后后退至支护区，支撑梁及掩护梁在油缸作用下升起，使掩护梁与顶板完全接触，实现对顶板支护的目的。顶置式临时支护机还有其他形式如以截割头后部的伸缩保护筒（或截割臂）为支撑点实现对顶板的支护。

图4截割部顶置式临时支护机

1.掘进机2、4.液压缸3、6.连杆 5.支撑梁7.掩护梁

以上3种机载临时支护机是3种结构形式临时支护机的典型代表，每种形式的临时支护机都有一种或几种变化结构。这3种结构形式的机载临时支护机都有各自的特点：后置滑移式临时支护机的特点是完全不影响掘进机的正常工作，不阻挡操作司机的视线，而且临时支护机截割头部可以完全落地，但其护顶机构为悬臂状态且结构较为复杂，井下可现场安装性相对较差；截割部两侧侧置式临时支护机的现场可安装性较好，只需更换截割部两侧的4个联接销轴即可进行安装，但其会在一定程度上阻挡操作司机的视线，而且巷道较窄时会存在一定程度的刮帮问题（即在掘进机截割部左右摆动时与煤壁侧帮刮碰），影响掘进机的正常工作；截割部顶置临时支护机的结构相对简单而且对操作司机的视线相对阻挡程度较小，但由于其结构本身所决定在临时支护机工作时截割头不能落地。

总的来说这3种结构形式的机载临时支护机各有利弊，在实际中也各有应用。因此对这3种临时支护机的选用应根据巷道实际条件来确定。从目前的使用情况看，以第2种形式截割部两侧侧置式临时支护机应用居多。

3结语

掘进机机载临时支护机在国外受到广泛重视，

如在澳大利亚，就明确地规定没有配置临时支护机或锚杆机的掘进机是不允许直接销售，可见其对临时支护机的重视程度。机载临时支护机在国内也同样越来越受到重视，有些地区已经开始要求煤矿在购买掘进机时需配置临时支护机，并且要对已购置的正在使用的掘进机逐步进行加装临时支护机的改造。机载临时支护机是综掘工作面临时支护的一个重要发展方向。机载式临时支护机有效地将临时支护与掘进机相结合，工作方式灵活，适用范围广，

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