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摘要：掘进之后的顶壁以及两侧内壁由于岩石密度的减小变得疏松，容易出现垮塌现象，造成极大的安全隐患，同时掘进之后垮落的石块往往会落到掘进机上，若出现大块碎石，就会造成掘进机的损伤。因此，掘进之后的及时支护变得尤为重要，及时支护要紧跟掘进机的前进。
关键词：临时支护、高效、支撑力
0前言
煤炭矿井开凿地下巷道使用的掘进机，随着行走机构的向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走，掘进之后的顶壁以及两侧内壁由于岩石密度的减小变得疏松，容易出现垮塌现象，造成极大的安全隐患，同时掘进之后垮落的石块往往会落到掘进机上，若出现大块碎石，就会造成掘进机的损伤。因此，掘进之后的及时支护变得尤为重要，及时支护要紧跟掘进机的前进，才能避免垮塌现象，而目前的支护方式是以打锚杆铺网的形式进行的。
然而随着煤矿综采技术的持续发展，巷道的高度也在不断增加。与此同时带来的掘进后的及时支护问题也变得尤为突出，井下人员往往会因为高度不足的原因不能及时向顶壁和高处的内壁进行打锚杆操作，而且即便用一定高度的辅助设施，也会因为掘进机占据空间造成的死区原因，造成滞后现象。然而站在掘进机上进行打锚杆操作，由于掘进机的结构导致工作人员无法安全站立，从而大大影响了下一步的支护作业，更严重的容易导致工作人员从上面滑落，造成重大的安全事故。根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种保护掘进机并可供井下人员安全方便及时支护操作的装置。
1结构设计
掘进机加顶支护装置固定在掘进机背面的上端，形成一个加顶辅助装置。千斤顶由液压系统控制，使伸缩梁前后伸缩，左右翼板左右伸缩（图1）。
图1
图中：1、固定梁；2、伸缩梁；3、左翼板；4、右翼板；5、伸缩千斤顶；6、侧推千斤顶.
掘进机加顶支护装置，包括固定梁、伸缩梁以及左翼板和右翼板，两翼板为左右对称，左翼板和右翼板嵌在伸缩梁突起的限位槽内，侧推千斤顶的活塞杆通过销轴与左翼板的第二耳板铰接，缸底通过销轴与伸缩梁的第三耳板铰接，侧推千斤顶的活塞杆通过销轴与右翼板的第二耳板铰接，缸底通过销轴与伸缩梁的第三耳板铰接，伸缩梁嵌在固定梁的箱体空腔内，伸缩千斤顶的缸底通过销轴与固定梁的第一耳板铰接，活塞杆通过销轴与伸缩梁的第一耳板铰接，最后形成一个装配体。
本掘进机前探机构利用液压系统控制各部件的伸缩，省力、方便、安全；本装置本身就具有保护掘进机的作用，井下人员只需操作控制阀的手柄就可以快速拓展操作空间，让工作人员能及时的进行支护操作，更利用了掘进机和自身的高度优势，解决了长久以来的死区问题和高处打锚杆的难题，实现了井下人员及时支护操作和保护掘进机的目的，为井下掘进工作的顺利进行提供了保障。
2工作原理
工作人员站在掘进机加顶支护装置固定梁的菱形花纹板上，其他人员操作液压系统的操纵阀，先让伸缩千斤顶的活塞杆伸出，带动伸缩梁伸出，待千斤顶达到最大行程后，再通过操纵阀使侧推千斤顶的活塞杆伸出，带动左翼板和右翼板同时伸出，到达千斤顶的最大行程后停止，此时工作人员可站到伸缩梁和左右翼板的任意位置进行打锚杆操作，往顶壁打锚杆时，可将锚杆机的底侧嵌入左右翼板的孔内，然后开启锚杆机，这样节省了人力，最重要的是大大减小了打锚杆时的震动强度，更加安全可靠稳定。工作人员完成操作后，离开装置，然后由其他人员操作液压系统的操纵阀，先将侧推千斤顶的活塞杆收起，达到极限后，再收伸缩千斤顶的活塞杆，然后伸缩梁加左右翼板缓缓收入到固定梁的箱体内。随着掘进机的不断推进，此装置可进行反复操作。
3推广前景
本机构能有效的与掘进机融为一体，占用空间小，对巷道条件要求低，动作灵活、可靠，不影响掘进机的各种动作，为支护工作提供较大的超前距离和初撑力，提高操作工人的工作效率和工作安全性，其动作准确、适用范围广，降低了操作工人的劳动强度，提高了煤矿生产的安全性。
于2014年9月在淄矿集团唐口煤业井下实地检验，安装完成后，实现了掘进机与及时支护的有机结合，增加了掘进机的综合功能，缩短了支护时间，操作简单，大大减轻了工人的劳动强度，提高工作效率，而且还解决了复杂地质条件下综掘巷道支护复杂及安全性差的难题，提高了工作效率，锚杆支护时工人有安全保障，减少冒顶事故发生。采用该装置完成临时支护，对实现一掘多锚，加快掘锚速度，缓解普遍存在的采掘失调、接续紧张的被动局面，增强临时支护的可靠性是十分有效的，工作效率得到大幅度提升，整体效果良好。
由于掘进机前探机构在淄矿集团唐口煤业取了巨大的经济效益和良好的社会效益，陕西正通煤业于2016年1月决定采用。
4节约或创造价值的具体参数等情况
此外，采用窜管式临时护顶，需要多名工人向前窜管，支护速度慢，导致迎头空顶时间过长，增加顶板冒落的几率。
参考资料
[1]王金华，我国煤巷锚杆支护技术的新发展[J]，煤炭学报，2007,32(2):113-118.
[2]常文清，掘进机头超前支护的研究与应用[J]，煤炭技术，2007(7):10-12.
[3]《机械设计手册》编委会，机械设计手册M，第四版，北京：机械工业出版社，2007.3
[4]煤炭工业部煤炭科学研究院上海机械研究所《煤矿机械设计手册》，上海出版社，1970
论文作者:王晶,宋昊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/13
标签：伸缩论文; 千斤顶论文; 掘进机论文; 活塞杆论文; 操作论文; 装置论文; 锚杆论文; 《电力设备》2018年第17期论文;