梁秀云
凯盛重工有限公司研发中心 安徽 淮南 232008
摘要：为了提高开采效率，煤矿企业需要实施连续作业的工作模式。在这种模式下，要想保证不间断开采，就必须同时做好下一个工作小时的准备。这种工作模式需要提前做好掘进准备，即在一定时期内开采相应数量的工作面和采区，保证满足计划产量需求；在前一阶段的工作完成之前，必须完成下一阶段的准备工作，以保证连续作业的顺利进行。因此，只有相对完善的采煤和巷道开挖设计，才能保证连续作业的顺利进行，不断提高采煤效率。对于煤矿巷道的开采，需要保证掘进支护技术有利于开采工作，并且煤矿巷道掘进支护技术与工作方式不存在不匹配的情况，会对实际工作效率产生一定的影响。
关键词：临时支护装备：安全高效快速：发展趋势：
先进的临时支护设备是实现安全、高效、快速掘进不可或缺的。论述了目前国内煤矿主要采用的两种简易临时支护形式，分析比较了几种临时支护设备的特点，总结了掘进巷道临时支护设备的发展趋势。为临时支护设备的设计和开发提供了有益的参考。
一、国内外临时支护发展状况
1.ZJC型巷道掘进超前临时支护支撑式液压支架。ZJC型巷道掘进超前临时支护支撑式液压支架如图1所示，
.jpg)
1.巷道顶板2.顶梁3.前立柱4.工作面迎头5.底座6.四连杆机构7.后立柱8.移架液压缸9.巷道底板
该支架为左、右两架组成一组使用，两架之间顶梁由横梁连接。前组两架的顶梁后部与后组两架的顶梁前端用液压缸相连接，前组两架的底座后部与后组两架的底座前部也采用液压缸相连接，前后组支架互为支撑点实现支架的迈步前移，即前组支架支撑住巷道顶板固定后，移架液压缸活塞杆收缩使后组支架前移；后组支架移到位后再支撑住顶板固定，移架液压缸活塞杆伸出使前组支架前移。
2.掘进机机载式掘进巷道临时支护装置。（1）截割部简易铰接托梁式临时支护装置截割部简易铰接托梁式临时支护装置，是目前普 遍使用的一种机载临时支护，结构简单，只是在掘进机的悬臂上铰接一根托梁，掘进机在截割前，将托梁旋转向后放置在悬臂上，不影响掘进机的截割作业；支护工作前，先将托梁旋转向前使托梁前端放置在掘进机的截割头上，然后将棚梁或钢带等支护材料放到托梁前端的槽口中，再通过掘进机悬臂升降油缸升起悬臂托起支护材料。（2）后置滑移伸缩式临时支护装置后置滑移式临时支护装置，其主要工作过程：①将临时支护装置从掘进机的后部通过安装在掘进机机身上的滑道滑移到前部悬臂的上方；②临时支护装置的主臂伸出；③展开主臂上方的支护顶梁托起支护材料压紧巷道顶板；④支护工进入掘进工作面在临时支护的保护下进行支护作业；⑤缩回主臂，收起支护顶梁，临时支护装置沿滑道退回到掘进机的机身后部等待截割作业。后置滑移式临时支护装置有以下特点：不影响掘进机的截割工作，截割时退到后面所以不阻挡掘进机司机的视线，在临时支护机支撑顶板时，掘进机的截割头部可以完全落地，但是在掘进机的机身上安装滑道会影响掘进机的检修，而且回转台和悬臂需要旋转，所以临时支护装置的滑道安装固定比较困难，而且还会与吸尘风机等装置产生干涉。（3）截割部两侧侧置折叠式临时支护装置，临时支护装置左右对称，左右2部分分别和掘进机截割部两侧铰接，通过2组油缸的伸缩实现顶 板支护和收起临时支护装置的目的。截割部两侧侧置折叠式临时支护机比较容易安装，只需在截割部两侧焊接上联接销轴即可进行临时支护装置的安装，但对掘进机操作司机的视线有一定的阻挡，另外由于临时支护装置是安装在悬臂上，临时支护机工作时截割头也一直处于抬起状态而不能落地，违背煤矿安全作业规程。（4）悬臂顶置折叠式临时支护装置临时支护装置安装在悬臂前端的上方，在掘进机悬臂的上方铰接掩护梁，掩护梁前端铰接支撑顶梁，掩护梁伸缩液压缸可以使掩护梁伸缩进而调节支撑高度，支撑顶梁变幅液压缸可以调节支撑顶梁的倾角。掘进机截割时，支撑顶梁与掩护梁在油缸作用下折叠在一起放置在悬臂的后部，不影响掘进机悬臂的升降和旋转运动；掘进机截割完成后，将支护材料固定到支撑顶梁上，临时支护装置的支撑顶梁和掩护梁在油缸作用下抬起，使支撑顶梁托起支护材料与巷道的顶板接触对顶板进行临时支护。这种支护装置的结构相对简单而且对操作司机的视线阻挡较少。同截割部两侧侧置式临时支护装置一样，由于支护机构是安装在悬臂上，临时支护装置工作时截割头也一直处于抬起状态而不能落地，所以同样也是违背煤矿安全作业规程。上述4种掘进机机载临时支护装置都具有以下共同优点：临时支护装置可以和掘进机一起移动，使用掘进机的液压源作为动力，减少了动力装置；通过有效地给顶板施加初撑力，避免了工人在空顶区作业，增加了支护作业时工作人员的安全性；实现了锚网或棚梁等支护材料的机械化架设，降低了工人的劳动强度；使用时展开，不用时回缩或折叠，动作迅速，减少了支护辅助时间，提高了掘进效率，操作简易、方便、安全。上述4种掘进机机载临时支护装置都具有以下共同缺点：掘进机截割和移动时不能使用支护机构对顶板进行支护。当巷道掘进采用炮掘时，没有掘进机也就没有支撑的载体，临时支护装置无法使用。（5）掘进巷道支撑作业平台，作业平台为机、电、液一体化装备，主要优点：①作业平台的运行不受巷道底板、积水或少受物料堆积、设备阻挡等影响，可以充分利用巷道顶部空间，工作装置能独立进入掘进头处进行作业。采用独立的液压源，和掘进机不产生干扰，不影响掘进的其他工序；②前探支撑装置可以举起棚梁等支护材料，减轻工人体力劳动，各类安全保护齐全，运行安全可靠。施工人员可以在施工平台上对棚梁进行摆正、上钢筋笆片等工作；③适应能力强，可满足坡度不大于15°的斜巷作业，转弯半径R≥6 m；改变了掘进头处的作业方式，提高了机械化作业程度，工作效率高；④液压驱动的抽屉式可伸缩平台可使工作台达到最佳位置。
二、掘进巷道临时支护的发展趋势
1.临时支护的操作方便省力，工人劳动强度低，操作人员在后面安全地点操作。有足够并且合适的支护强度、动作平稳迅速、支护面积大、可对新暴露的顶板进行及时支护、安全性能好，减少顶板下沉和离层，减少迎头冒顶和偏帮事故；
2.动力源经济方便，可以考虑使用掘进机的液压源或井下的静压水作为动力；
3.行走稳定、定位准确。要求行走稳定，否则会造成上抬的棚梁晃动，可能会碰伤施工人员。如果定位不准确，就会造成超前或滞后，如果前移超过预定位置时，可能会使临时支护装置撞击到迎头的岩墙而损坏或伤及施工人员，架棚时定位不准，无法上拉钩、拉条和木撑等连接件，锚杆支护时会导致锚杆排距或大或小；
4.应充分利用巷道顶部空间，不影响掘进的其他工序；安装拆除维修方便、结构简单、容易制造、经济实用；
5.可以根据顶板情况，适当调整循环进尺，当顶板较差时，缩短循环进尺，保证安全；当顶板较稳定时，加大循环进尺以加快掘进速度，解决很多矿井因为掘进速度慢而造成采掘失调问题；
6.能代替人工上托巷道顶板支护材料，降低工人劳动强度。能够适应巷道坡度起伏的变化，可以适应大倾角巷道掘进，能够适应各种断面形状的巷道；
7.前方设计护帮板，护帮板可以防止迎头片帮，而且当岩石坚硬需要放炮施工时，打开前方的护帮板，可以护住临时支护装备上的液压件和后方的风筒、瓦斯传感器等设备，防止炮崩。
总之，在采煤的过程中，设备的安全高效的运行是很难做到的，而且常常会有一些影响工作人员开采效率的事情发生，所以采煤业的发展受到很大的影响。
参考文献：
[1]张明．基于现代设计方法的液压支护设备研究．2019．
[2]胡小龙．浅谈掘进巷道临时支护装备的现状及发展趋势.2020.