綜掘機(jī)載快速支護(hù)裝置開發(fā)研制

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1、綜掘機(jī)載快速支護(hù)裝置開發(fā)應(yīng)用摘要：針對(duì)煤礦開拓掘進(jìn)使用臨時(shí)前探梁支護(hù)存在諸多弊端，開發(fā)研制了一種機(jī)載快速支護(hù)裝置。文章介紹了機(jī)載快速支護(hù)裝置的設(shè)計(jì)思路、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)及井下使用效果。關(guān)鍵詞：開拓掘進(jìn)；綜掘；空頂區(qū)；安全性；支護(hù)；機(jī)載；快速支護(hù)裝置；1.前言川煤集團(tuán)從二十世紀(jì)九十年代應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)以來，較好地解決了以往金屬梁支護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、支護(hù)強(qiáng)度低、巷道變形大等弊端。在加快井巷掘進(jìn)速度、提高頂板支護(hù)效果、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和減少支護(hù)材料消耗等方面取得了較好的效果，目前煤巷錨桿支護(hù)率已達(dá)70%以上。綜掘機(jī)的使用

2、使得巷道掘進(jìn)速度有了較大幅度的提高，平均月進(jìn)尺在250m左右，但目前存在著掘錨機(jī)具不匹配，掘錨工藝不協(xié)調(diào)，形成掘進(jìn)快，支護(hù)慢的狀況，造成開拓掘進(jìn)滯后于采煤的不利局面，滿足不了建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的條件。其空頂區(qū)采用多條前探梁（鋼管或方鋼）沿巷道方向懸掛在頂板上探至空頂區(qū)，對(duì)頂板起到支護(hù)作用，防止頂板冒落造成人身傷害事故。這種支護(hù)有下列缺點(diǎn)：（1）前探梁對(duì)空頂區(qū)的支護(hù)沒有初撐力，安全可靠性差。（2）前探梁與頂板為點(diǎn)接觸，不能對(duì)空頂區(qū)進(jìn)行有效保護(hù)。（3）操作過程復(fù)雜，其移動(dòng)靠手工作業(yè)，支護(hù)速度慢。（4）人員必須進(jìn)入到空頂區(qū)進(jìn)行作業(yè)

3、，存在極大的安全隱患。（5）鋼材、木材耗量多，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。為了解決目前煤礦開拓掘進(jìn)時(shí)使用臨時(shí)前探梁存在的弊端，對(duì)空頂區(qū)進(jìn)行安全、可靠、快速支護(hù)。使掘、支、錨達(dá)到平衡作業(yè)，提高綜掘機(jī)械化程度，實(shí)現(xiàn)快速、安全掘進(jìn)、快速支護(hù)的目的，芙蓉嘉業(yè)公司開發(fā)研制5了一種與綜掘機(jī)配套使用的ZLJ-20/21型機(jī)載快速支護(hù)裝置（如圖1），使用效果很好。(圖1)機(jī)載快速支護(hù)裝置與掘進(jìn)機(jī)裝配外形圖2.機(jī)載快速支護(hù)裝置結(jié)構(gòu)及工作原理機(jī)載快速支護(hù)裝置是一種用于開拓空頂區(qū)進(jìn)行臨時(shí)快速支護(hù)的一種輔助裝置，安裝在綜掘機(jī)上并與掘進(jìn)機(jī)一起配套使用。主要由頂

4、梁、翻轉(zhuǎn)梁、翻轉(zhuǎn)油缸、升降油缸、支撐油缸、液控閥、操縱閥組及液壓管路等部分等組成。其中翻轉(zhuǎn)梁、翻轉(zhuǎn)油缸、升降油缸對(duì)稱布置于掘進(jìn)機(jī)切割部兩側(cè),與之鉸接的頂梁、當(dāng)掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)回收匍匐于掘進(jìn)機(jī)切割部上部（圖2）。翻轉(zhuǎn)油缸尾部鉸耳安裝在掘進(jìn)機(jī)切割部后鉸軸上,翻轉(zhuǎn)梁鉸耳安裝在切割部前鉸軸上，即利用掘進(jìn)機(jī)切割部的銷軸作為主油缸及翻轉(zhuǎn)梁的支點(diǎn)，為油缸和機(jī)構(gòu)提供提供支承點(diǎn)，把由平面連桿組合機(jī)構(gòu)形成的兩段折疊部件，（圖2）機(jī)載快速支護(hù)裝置收回狀態(tài)有機(jī)的聯(lián)系起來，確保整個(gè)機(jī)構(gòu)按照規(guī)定的軌跡運(yùn)動(dòng)5。操縱閥組安裝在司機(jī)臺(tái)，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)完成掘進(jìn)作業(yè)需要

5、對(duì)頂板空頂區(qū)進(jìn)行快速支護(hù)時(shí)，手動(dòng)操作操縱閥組，利用掘進(jìn)機(jī)液壓油驅(qū)動(dòng)油缸推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)展開，完成翻展支護(hù)動(dòng)作，使頂梁貼緊頂板起到支撐作用。當(dāng)頂梁受到的壓力超過溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥卸壓，保護(hù)機(jī)構(gòu)不被壓壞。3.機(jī)載快速支護(hù)裝置設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵（1）采用油缸驅(qū)動(dòng)的方式，把由平面連桿組合機(jī)構(gòu)形成的兩段折疊部件，與掘進(jìn)機(jī)有機(jī)的聯(lián)系起來，使之順暢的完成翻展支護(hù)動(dòng)作。（2）掘進(jìn)機(jī)與支護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)部件在運(yùn)動(dòng)和作業(yè)時(shí)相互間不發(fā)生干涉，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，結(jié)構(gòu)與性能協(xié)調(diào)性好，操作和維修方便。（3）支護(hù)裝置機(jī)械化程度高，操作方便，支護(hù)快捷，安全可靠，適應(yīng)傾斜

6、頂板，同時(shí)便于井下安裝。（4）液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)全部采用一級(jí)油缸驅(qū)動(dòng)，收攏后各油缸行程正好到底，各油缸液壓控制閥附裝在每個(gè)油缸外而免除了集中閥組和不安全的軟管連接。4．機(jī)載快速支護(hù)裝置主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）支護(hù)裝置采用配裝在掘進(jìn)機(jī)的上部，不需對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行大的改造，不影響掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)、截割和裝載作業(yè)功能。（2）頂梁采用整體框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用，更加適合現(xiàn)場使用。（3）直接利用綜掘機(jī)錨桿泵作為液壓動(dòng)力源，液壓系統(tǒng)簡單，同時(shí)設(shè)置了液壓鎖、安全閥，保證了系統(tǒng)的安全性。（4）升降油缸采用獨(dú)創(chuàng)的套筒式油缸，并采取倒裝方式（正在申

7、請國家專利）。（5）特殊的翻轉(zhuǎn)伸縮梁結(jié)構(gòu)、防塵碴及清掃裝置，實(shí)用性強(qiáng)。5（6）支護(hù)裝置工作時(shí)，全部打開，掩護(hù)位置到位，掩護(hù)面積大。5.主要技術(shù)參數(shù)ZLJ-20/21型機(jī)載快速支護(hù)裝置的主要技術(shù)參數(shù)如下表：基本性能參數(shù)單位數(shù)據(jù)備注額定工作壓力MPa21額定供液壓力MPa16額定初撐力KN8額定工作阻力KN20溢流閥調(diào)定壓力MPa25、15、6護(hù)頂面積(長X寬)M2.2×1.8巷道頂部橫向坡度度±18配接掘進(jìn)機(jī)后最大支護(hù)高度m4.5配接掘進(jìn)機(jī)后最小支護(hù)高度m2.5配套掘進(jìn)機(jī)型號(hào)EBZ-160懸臂式掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)巷道斷面矩形、梯形6

8、.機(jī)載快速支護(hù)裝置使用情況從2010年12月起，嘉業(yè)公司開發(fā)的ZLJ-20/21型機(jī)載快速支護(hù)裝置在芙蓉公司杉木樹煤礦試用，取得了較好的效果。（1）支護(hù)裝置安裝在綜掘機(jī)頂部，隨綜掘機(jī)一起推進(jìn)，掘進(jìn)結(jié)束后即可對(duì)空頂區(qū)進(jìn)行快速有效支護(hù)，縮短了支護(hù)時(shí)間，提高了開機(jī)率，提高了開拓掘進(jìn)速度。（2）支護(hù)裝置對(duì)頂板施