架棚巷道前探梁吊環(huán)的改進與應用

張 棟

（鄭煤集團華轅煤業(yè)有限公司，河南 新鄭451100）

隨著煤礦機械化程度和對安全重視程度的提高，井下巷道為滿足通風、行人及運送設備的需要，巷道斷面不斷增大，導致巷道頂板事故在所發(fā)生的安全事故中的比例不斷上升。因此，如何防治巷道頂板事故的發(fā)生已成為礦井預防煤礦事故的重點內(nèi)容之一，在架棚巷道掘進過程中，如果臨時支護不到位，增大頂板懸露時間，極易造成掉渣、冒頂?shù)仁鹿?。因此，研究在架棚巷道掘進過程中如何及時有效的進行護頂，提高施工安全系數(shù)對防治安全事故的發(fā)生具有重要的意義。

1 改進前前探梁吊環(huán)存在的問題

鄭煤集團米村煤礦開拓方式為立—斜井多水平上下山開拓，分別為＋35m、－150m、＋120m，目前＋35m水平已回采結束，礦井生產(chǎn)全部轉入－150m水平，接替水平為＋120m。礦井主采煤層為山西組二1煤層，屬典型的豫西 “三軟”不穩(wěn)定煤層，煤層普氏堅固性系數(shù)f＝0.2～0.3，該煤層頂板壓力大，煤層松軟，煤墻巷頂極易片幫。為及時進行護定，減少頂板懸露時間，在超前護頂?shù)那闆r下進行刷幫、站腿，提高施工安全系數(shù)，在架棚巷道掘進過程中推廣使用前探梁裝置（見圖1）。由于前探梁吊環(huán)是通過在吊環(huán)與梁之間用木楔背實來實現(xiàn)穩(wěn)固的，在施工過程中，調整梁的高低及前移時都要重新背實，操作極為不便，費時費力，且可靠性差。

圖1 前探梁使用示意

2 前探梁吊環(huán)的改進

針對此前前探梁吊環(huán)在操作過程中存在的弊端，通過現(xiàn)場觀察并多次試驗，設計了新式前探梁吊環(huán)（見圖2）。新型吊環(huán)主要有夾板、齒輪鎖與螺桿三部分組成，該裝置結構合理，通過齒輪鎖保證了吊環(huán)與梁的咬合，強度大，大大提高了施工安全系數(shù)，且通過齒輪鎖實現(xiàn)了固定的自動化，節(jié)省勞動時間；通過螺桿的升降帶動卡梁器上下移動，實現(xiàn)了前探梁的穩(wěn)固和上下調節(jié)，在架棚時可以通過升降螺桿來調整梁的高低，實現(xiàn)了梁的機械化升降調節(jié)，降低了職工的勞動強度；且裝置具有操作靈活、輕便，使用安全可靠的特點，從根本上解決了挪移前探梁的繁雜工序，取得了良好的支護效果。

圖2 新型前探梁吊環(huán)

3 實際應用效果分析

新型吊環(huán)設計加工后，分別在米村煤礦21總回風巷（煤巷）、28煤柱上下副巷（煤巷）、26擴大區(qū)煤柱回風巷（巖巷）等掘進架棚巷道內(nèi)試用。試驗證明：該裝置在放炮后第一時間實現(xiàn)超前護頂，現(xiàn)場施工過程中操作輕便，快捷，實現(xiàn)梁的上下調節(jié)機械化，一次移動前探梁時間能減少5～8min，減少頂板懸露時間，結構牢固可靠，有效地保證工作面作業(yè)人員的安全，能在一定程度上減輕操作人員的勞動強度，最大限度防止了掘進工作面冒頂事故的發(fā)生，促進了掘進的安全高效。