张森 肖宁
韩城矿业公司桑树坪二号井 715400
摘要:科技的进步,人们对能源需求的增大,促进煤矿开采的需求量增多。临时支护装置可以有效地被运用于煤矿掘进的过程中,主要是为了借助煤矿开采的过程来避免巷道内部出现离层的现象。进而会诱发安全事故。可以看出,临时支护属于永久性支护的前期操作工作。多数临时也会让煤矿掘进的工作变得更加顺利。在实际进行煤矿开采的过程中,正因为内部的地质条件非常复杂,矿井体系内又多数显得较为松散,所以随着巷道掘进路线的不断增加,煤矿内部将会变得非常不稳定。专业人员需要通过深入研究临时支护装置,才能够让装置发挥更好的作用。本文就临时支护装置在煤矿掘进工作面的应用展开探讨。
关键词:临时支护;压力自动记录仪;掘进工作面
引言
临时支护装置在煤矿掘进工作面中的应用,主要是协助煤矿开采,科学避免煤矿巷道出现变形或者沉降离层等,引发安全事故。临时支护是永久支护操作的前期作业,临时支护装置对煤矿掘进工作安全十分关键。煤矿开采期间,地质条件十分复杂,加上矿井体系较为分散,开采深度增加的同时,巷道掘进线路增加,严重破坏煤矿围岩稳定性。正因如此临时支护装置需求变大,结合煤矿掘进工作要求,深入研究临时支护装置,做好科学应用。
1研究背景
多数掘进临时支护装置正是广大机械掘进过程中的重要设备,自然能够在使用的过程中解决支护方式效率过低和安全性过差的问题。如果整体操作过于复杂,就会使得掘进工作面的自动化工作不能够顺利的进行。多数支护结构是由横梁、顺梁、立柱和千斤顶等内部控制的部件组成。必要时需要采用本架手动控制方式来控制整个过程。在实际使用的过程中,专业人员不仅能够简化整个支护的过程,更需要遵循“掘进支护”的原则来操作工艺。最终才能够提升支护的效率。这样一种支护方式不仅能够代替传统支护的方式,更能够节省耗材的使用量。于是,更多的作业人员不用在空顶下直接进行作业,也就会降低顶板冒落的现象。
2临时支护技术在煤矿掘进工作面中的应用现状
煤矿开采过程中,频繁出现冒顶伤亡安全事故。调查事故发生原因发现,因为煤矿掘进主要以空顶下作业为主,掘进过程中会出现工作面冒顶现象,增加了煤矿掘进工作面施工难度与危险性。基于此,煤矿掘进工作面施工中,安装永久支护之前,必须进行临时支护,以此来保证煤矿掘进施工安全。根据《煤矿安全规程》要求,煤矿掘进工作必须杜绝无临时支护空顶作业现象,及时安装临时支护装置。因为临时支护具有临时性,因此不管是支护强度还是支护面积,与永久支护之间存在很大差距,其主要作用是增加煤矿掘进工作面顶板防护能力,增加顶板安全性,保护空顶施工人员。但是临时支护技术在应用中,因为煤矿开采以巷道为基础,掘进过程中会出现顶板裸露现象,临时支护强度不够,导致安全防护能力下降,所以依然不能避免出现人员伤亡情况。近些年煤矿开采越来越重视临时支护技术研究,增加临时护顶装置,包括支护装置、支柱横梁以及掘锚机等,减轻煤矿工作面掘进期间承受的压力,进一步改善煤矿开采冒顶现象。尤其是锚杆支护技术的应用,加快临时支护速度的同时,有效缓解施工人员压力,提高煤矿开采的安全性。
3临时支护装置在煤矿掘进工作面的应用
3.1窜前探梁临时支护
这种临时支护需要两根直径89mm钢管,四个前探梁卡,一块绞顶木板,木茬、托板若干。并且在使用时非常麻烦。机器割煤形成巷道后,在空顶区需要人工登梯子搭设工作台往锚杆上拧前探梁卡,多人配合窜前探梁,铺设绞顶木板,用木茬、托板背紧背牢。这样做首先费时费力;其次是由于属被动支护,没有初撑力,支护绞顶能力方面大打折扣;第三,人工作业是在空顶区域进行,耗费一定时间,作业危险程度很大。
3.2悬臂式掘进机临时支护
悬臂式掘进机临时支护装置的应用,通过悬臂式掘进机特点为基础,搭建机载临时支护装置。根据临时支护操作要求,利用掘进机截割的升降操作,及时将临时支护装置在巷道上安装,搭配巷道轨道移送临时支护装置。悬臂式掘进机临时支护装置,适用于断面巷道掘进操作,为巷道提供更强的安全支护,同时减少施工人员的工作压力。
3.3自移式掘进临时支护
(1)自移式掘进临时支护装置采取的是整体框架式结构,独立的动力液压系统。(2)自移式掘进临时支护装置实现了掘进割煤—无支护—临时支护—永久性支护的衔接过渡,在一定区域内可实现连续掘进与连续支护作业。(3)掘进工作面永久性支护作业在临时支护装置下方,作业空间大且安全程度较高。(4)该临时支护装置由液压系统控制,能实现自移行走和各种升降动作,降低工人劳动强度。(5)根据掘进工作面的压力情况设计支护强度,确定合理的初撑力,满足支护和移架的要求,避免初撑力过大重复支撑对顶板产生的弊端。(6)可按实际工作面设计形状及高度,满足掘进工作面使用的要求。(7)通过优化设计,改善了该装置的受力状况,提高了临时支护装置的使用寿命。
4掘进面临时支护装置的操作性和可靠性
4.1全面保证掘进临时支护装置的可操作性
一方面要保证临时支护的手动操作方式,并让人工操作的过程中更好地控制支架的升降和推移。不仅要让各种动作变得更加灵活和方便,更需要让移动油缸协调操作,这样自然能够让支架更好地向前发展。可以看出,整个装置的内部性能较好,更能够在使用的过程中满足掘进的要求。
4.2掘进面临时支护装置的适应性
临时支护装置主要跨骑于综掘机上方,对工作面的顶板进行及时支护;采用双孔铰接式顶梁,提高了支架对巷道顶板起伏不平的适应性,实现了对巷道较大范围的全封闭支护;推移油缸行程1050mm,降低了支架对巷道顶板的反复支撑,适应了中等稳定顶板条件工作面巷道的支护要求;整体框架式结构,掘进机完全掩护在装置下,便于掘进机作业空间,易于掘进机作业空间。易于在掘进机头的巷道有限空间内安装使用。
4.3需要全面控制工作面内部的装置
所有支架内部的结构都是由低合金和高强度的焊接装置构成的。每个结构内部的销轴都可以发挥重要的作用。可以看出,支架内部的结构可以借助有关的油缸来实现各种类型的动作。多数装置在使用的过程中,起工作面推进的方向变化很大,工人操作的过程也不太熟练。如果稍微不注意就会出现轴断裂的现象。如果井下的情况过于恶劣,专业人员又没有直接对支架管径进行保护。更多的系统会直接被污染,于是电磁换向内部的阀芯会被直接堵住。在经过及时维修之后就没有出现故障。
结语
综上所述,煤矿掘进工作面中临时支护装置的应用,是提高操作安全,减轻工作强度的有效措施。综掘临时支护装置,改变传统支护形式,升级支护工艺,缩短支护作业时间,形成循环支护作业。全液压操作更为便捷,逐渐成为煤矿临时支护装置未来发展研究的主要方向。煤矿开采发展,临时支护装置保障开采安全,为煤矿行业长远发展提供技术支持。
参考文献
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