韩桥煤矿炮掘架棚巷道加固器的研制与应用.pdf

参考文献 ［1 ］ 张利平. 现代液压技术应用 2 2 0 例 ［M ］ . 北京化学工业出 版社，2 0 0 4 . 1 2 7 ［2 ］ 周士昌. 液压系统设计图集 ［M ］ . 北京机械工业出版社， 2 0 0 3 . 8 7 作者简介吴义顺 （1 9 6 3-） ， 男， 安徽淮南人， 1 9 8 4 年毕 业于华东纺织工学院， 淮南职业技术学院工程二系讲师， 安 徽理工大学工程硕士在读。 （收稿日期 2 0 0 5-0 9-1 7 ） A p p l i c a t i o no fH y d r a u l i cS u p p o r t si nS y n t h e t i cC o a l F a c e WuY i - s h u n （ A n h u i U n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，H u a i n a n2 3 2 0 0 1 ，C h i n a ） A b s t r a c t T h eh y d r a u l i cs u p p o r t sa r es u s t a i n i n ge q u i p m e n t si nc o a l f a c eo ff u l l y - m e c h a n i z e dc o a l w i n n i n g t e c h n o l o g y . T h e yh a v ef u n c t i o n so fs u s t a i n i n gr o o f ,c h a n g et oc o n v e y e r , s e l f - d r i v i n g , h o l dt h ec o a lw a l lf r o m f a l l i n g , s u s t a i n i n go f l e a d , p r e v e n t i n gw a s t ef r o m f a l l i n gb e t w e e nt h e s u p p o r t s , a n dk e e p i n gt h es u p p o r t f r o m f a l l i n ge t c . I t i n t r o d u c e st h es t r u c t u r ea n dc h a r a c t e r i s t i c sa n dw o r kp r i n c i p l eo f t h eh y d r a u l i cs u p p o r t s , a n dt h e a p p l i c a t i o ni nc o a l f a c e . I t i n t r o d u c e sw o r kp r i n c i p l eo f e m u l s i o np u m ps t a t i o n . A c c o r d i n gt oc h a r a c t e r i s t i c s o f t h eh y d r a u l i cs u p p o r t su s e di nt h ef i r s t c o a l m i n eo f P a nf r o mp u t t i n gi n t op r o d u c t i o n , a n dt h es p e c i a l g e o l o g y r e q u e s t o f c o a l m i n e , t h i sa r t i c l ea n a l y z e se x i s t e n t p r o b l e mi nt h eu s a g eo f t h e m . T h i sa r t i c l ed i s c o v e r s f o r w a r d t h er e s e a r c hd i r e c t i o ni nt h e h y d r a u l i c s y s t e mo f s u p p o r t . K e yw o r d s h y d r a u l i c s u p p o r t s T f u l l y - m e c h a n i z e dc o a l w i n n i n g t e c h n o l o g y T a p p l i c a t i o n 煤炭科技 C O A LS C I E N C ET E C H N O L O G YM A G A Z I N E 2 0 0 6 年第 1 期 N o . 12 0 0 6 1 问题的提出 目前煤矿井下炮掘架棚工作面防止放炮崩倒棚 子多采用打撑棍、 挡撅、 拉杆、 锚链捆绑及活动卡式 棚腿联结器等加固措施。活动卡式棚腿联结器由固 定卡、 活动卡、 连接销、 定位楔、 锁紧楔、 连接板组成， 铸铁制造， 工艺复杂， 造价较高， 比较笨重， 不能控制 棚距及棚腿明暗， 使用很不方便。迎头掘进过程中 爆破时易出现棚子歪斜、 倒棚现象， 还经常出现连结 板被崩变形、 易断、 活动卡丢失等现象， 损坏后不易 配制。 针对上述问题， 韩桥煤矿经多次研究、 试验， 设 计制造出了一种新型的整体加固器，该装置既能使 迎头棚子有效地形成一个整体，控制好棚距及棚腿 明暗， 又便于现场安装、 拆除、 前移， 给安全生产带来 文章编号 1 0 0 8-3 7 3 1 （ 2 0 0 6 ） 0 1-0 0 0 7-0 2 韩桥煤矿炮掘架棚巷道加固器的研制与应用 张庭敏 （徐州矿务集团有限公司 韩桥煤矿，江苏 徐州2 2 1 0 1 1 ） 摘要 介绍了一种用于炮掘工作面梯形架棚巷道迎头临时支护的整体加固器的结构原理、 研 制安装过程、 使用效果及注意事项。 该装置结构简单， 便于操作， 使用方便， 成本较低， 能提高掘 进迎头 1 0 m范围内支架的稳定性， 在韩桥煤矿 3 0 8 及其他工作面试用推广后， 取得了良好的 社会效益和经济效益， 促进了煤矿的安全生产。 关键词 炮掘架棚巷道； 整体加固器； 操作应用； 稳定性 中图分类号 T D 3 5 3文献标识码 B 7 方便。通过在该矿 3 0 8 掘进工作面现场使用， 解决 了放炮易崩倒棚子的问题， 增加了棚子的稳定性， 减 少了对支架进行加固、 修复的繁琐工序， 减轻了工人 的劳动强度， 提高了掘进工作面的单进水平。 2 结构原理及安装 2 . 1 结构原理 整体加固器由带有挡撅的连结板、 具有定位功 能的锁紧板组成。 连结板采用厚 1 0 m m 、 宽 6 0 m m 、 长 9 5 0 m m的 铁板加工而成。两端内侧用铁板焊接， 挡撅固定在 棚腿里侧， 棚腿外侧采用活动锁紧板螺丝固定。 锁紧板用废旧的水泥道夹板改制而成， 锁紧板 使用 2 0 m m 5 0 m m螺丝。 该加固器用锁紧板螺丝将型钢固定在基板和锁 紧板之间， 使防倒器牢固地挂紧在型钢上。通过锁 紧板和固定挡撅将左右两个型钢支架固定住， 从而 达到整体连接防倒的目的。 2 . 2 安装 整体加固器一般安装在棚梁及棚腿中间， 随掘 进巷道的延伸而交替安装， 循环使用。 3 试用情况与效果 3 . 1 试用情况 3 0 8 掘进工作面煤层平均厚度为 2 . 2 m ， 顶板为 再生假顶， 胶结程度较差， 松散破碎易冒落， 底板为 页岩。采用工字钢梯形棚支护，梁长 2 . 6m ，腿长 2 . 4 m ， 棚距中- 中为 0 . 7 m ， 使用枇子、 笆片腰帮背 顶， 用钻爆法掘进。 新型整体加固器在该面掘进施工中进行了试 用。使用该装置施工总巷道 8 5 0 m ， 其中岩巷 8 0 m ， 半煤巷 5 0 m ， 煤巷 7 2 0 m 。试用结果表明， 使用该装 置前支架稳固性差，第一周位移量即达 2 0 0 m m以 上， 而且经常要对原巷道进行改套棚修护， 每 1 0 0m 巷道每月需要 6 ～ 1 0 人进行维护，给安全生产带来 不利影响， 修护期间也容易出安全事故。使用该装 置后， 能有效控制巷道侧压， 减少巷道变形量， 第一 周位移量均小于 1 0 0 m m以下，基本上不再对原巷 道进行修护。同时， 掘进迎头没有因使用该装置而 出事故， 总事故率比使用前下降 8 5 ， 工程质量优 良率由原来的 8 7 左右提高到 9 7 . 5 ， 使用工序时 间比原来减少一半。杜绝了放炮倒棚和打歪棚子， 整棚时间大大减少。 在保证支架整体稳定性的前提下， 3 0 8 掘进工 作面提高了单进水平，由原来每月进尺 1 8 0 m提高 到 2 7 0 m 。 3 . 2 试用效果 （ 1 ）梯形棚每棚使用 4 根加固板， 有效地把梯 形棚梁、 腿合成一个整体， 耐炮崩， 不易损坏， 提高了 稳定性和强度。 无论是顶、 帮来劲或放炮都不能推倒 棚子， 减轻了工人的劳动强度。 （ 2 ）有效地控制了棚距及棚腿明暗， 并能适用 于不同的棚距。 （ 3 ）改造后的十米加固器结构简单， 易于加工 制造， 重量轻， 操作灵活， 使用方便。 （ 4 ）成本低， 每一整套（ 即 6 0 副） 可节约 3 6 0 0 元。 （ 5 ）在生产掘进过程中具有很强的适用性和推 广价值。 4 注意事项 （ 1 ）巷道施工质量应符合质量标准， 否则会影 响该装置的使用效果。支架间棚梁高低差不应大于 5 0 m m ， 棚腿高低明暗差不大于 5 0 m m 。 （ 2 ）该装置安设在 1 0 m长的巷道迎头， 实现了 网络化支护， 加强了支护的整体性， 但仍不能减少作 业规程规定的腰帮接顶材料的数量和质量，只有相 互配合才能取得较好的效果。 （ 3 ）当掘进巷道局部遇到大的起伏及巷道转线 等特殊情况时， 则需更换可弯曲的加固装置。 （ 4 ）需改变支架棚距时， 要对加固器进行重新 加工， 相应改变整体加固板的长度。 5 结论 （ 1 ）新型整体加固器在平巷、 上下山架棚巷道 中均可使用， 有较强的适应性。 （ 2 ）该型整体加固器具有结构简单、 操作方便、 安全可靠、 易于制造等特点。 在煤巷、 半煤巷、 岩巷架 棚巷道中使用，有效地解决了架棚巷道的临时支护 问题。 （ 3 ）新型整体加固器制作成本低， 社会和经济 效益明显， 具有很强的适用性和推广价值。 作者简介 张庭敏（ 1 9 6 6-） ， 男， 江苏邳州人， 1 9 8 9 年毕业 于徐州煤炭工业学校地下采煤专业， 2 0 0 5 年毕业于中国矿业 大学采矿工程专业， 徐州矿务集团有限公司韩桥煤矿桦林圪 台项目部助理工程师。 （ 收稿日期 2 0 0 5-1 0-1 8 ） 煤炭科技2 0 0 6 年第 1 期 8