鎮(zhèn)城底礦ZLH2×1040/26/40型滑移式臨時支護裝置優(yōu)化

趙 龍

（山西焦煤西山煤電鎮(zhèn)城底礦）

煤礦生產(chǎn)逐漸向深部延伸，煤礦開采也逐漸向機械化、智能化方向發(fā)展，煤礦生產(chǎn)效率和回采效率也在不斷提高，但是從目前礦井生產(chǎn)來看，掘進進尺少、掘進效率低等問題在煤礦掘進工作面日漸凸顯，采掘很難達到平衡協(xié)調(diào)發(fā)展，導致這些問題的關鍵性因素之一即是臨時性支護效率低。在國內(nèi)，臨時支護一般采用架棚支護、機載式支護和鋼管前探梁支護等，這些支護方式存在支護效果差、支護質(zhì)量低等問題，同時存在很大的安全隱患。西山煤電鎮(zhèn)城底礦結(jié)合綜掘工作面的實際情況，對ZLH2×1040/26/40 型滑移式臨時支護裝置進行改進，并在22210運輸順槽進行試驗［1-8］。

1 工作面概況

22210 運輸順槽位于井下南二采區(qū)，東為22212工作面（現(xiàn)采），西為南翼上組軌道巷、皮帶巷、回風巷下山段，北接760 水平東一軌道、皮帶、回風巷，南為礦界。工作面與同層22212 工作面最近處距離為110 m。22210運輸順槽所掘煤層為2+3煤層，煤層厚度平均為3.12 m，結(jié)構(gòu)為1.85（0.54）0.73 m，煤層整體呈一向斜構(gòu)造，軸向為156°，兩翼傾角為2°～7°，平均為5°。煤層的頂?shù)装迩闆r如表1所示。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r

頂板完整穩(wěn)定，采用“左旋螺紋鋼錨桿+錨索+鋼筋網(wǎng)＋梯子梁”支護，錨桿間排距為0.95 m×1.0 m，呈“六·六”矩形布置在梯子梁眼內(nèi)。2 根錨索布置在巷道中心線兩側(cè)、兩排錨桿中間不占錨桿位置，間排距為1.9 m×2.0 m。錨桿、錨索全部垂直頂板打注。兩幫采用“左旋螺紋鋼錨桿+鐵絲網(wǎng)+梯子梁”進行永久支護，按每排每幫3 根布置，間排距為1.1 m×1.0 m，每排錨桿最上一根距頂板0.3 m。

2 ZLH2×1040/26/40 型滑移式臨時支護裝置優(yōu)化設計

采用ZLH2X1040/26/40 型掘進臨時支護裝置對22210 運輸順槽進行臨時支護，該支護裝置主要由金屬結(jié)構(gòu)件和液壓元件系統(tǒng)組成。金屬結(jié)構(gòu)件由橫梁、順梁、前梁、底座、四連桿機構(gòu)、鉸接梁等組成。液壓元件主要有窞柱、千斤頂、液壓控制元件（單向閥、安全閥等）、液壓輔助元件（膠管、彎頭、三通等）等。

根據(jù)鎮(zhèn)城底礦需求，對ZLH2×1040/26/40 型滑移式臨時支護裝置進行優(yōu)化改進，將支架順梁由5組變更為3 組，去掉第2 組、第4 組順梁，前部前梁加長1 m。改造前后具體設計如圖1、圖2所示。

改造后的臨時支護裝置特點：

（1）底座支撐，減小對底板比壓，整體框架穩(wěn)定性好，初撐力小，易于頂板控制。

（2）整體鉸接的順梁具有很好的接頂性，順梁及時支護掘進后新暴露的頂板。

（3）橫梁和順梁較短，質(zhì)量輕，穩(wěn)定性較好，便于運輸、安裝和拆卸。

（4）整體鉸接排式順梁有利于維護頂板的完整性。

（5）通過優(yōu)化設計，確定裝置的總體參數(shù)和主要部件的結(jié)構(gòu)尺寸，并利用計算機模擬試驗進行受力分析和強度校核，確保裝置的可靠性。

（6）為了提高裝置的可靠性，裝置的結(jié)構(gòu)形式和大部分元部件均采用了成熟可靠的技術(shù)。

（7）移架步距大，可適應掘進、支護時間和空間的要求。

3 使用效果

優(yōu)化后的ZLH2×1040/26/40 型滑移式臨時支護裝置自2021年8月投入使用，應用效果對比如表2所示。滑移式臨時支護裝置改進后，巷道平均每天進尺為20 m，綜合每月進尺達到600 m，比之前未改進時，工作效率提高了30%，比人工架棚支護等提高了近50%。優(yōu)化后的滑移式臨時支護裝置極大地改善了工作面掘進過程中的工作環(huán)境，提高了工作效率，保障了工人的生命安全和掘進工序的高效進行。

表2 ZLH2x1040/26/40型滑移 式臨時支護裝置優(yōu)化前后效果對比

4 結(jié) 語

改進后ZLH2×1040/26/40 型滑移式臨時支護裝置在22210運輸順槽中成功應用，相比較于未改進的臨時支護裝置和人工架棚臨時支護等支護方式來說，前者具有極大的優(yōu)勢，明顯減輕了工人的勞動強度，工作效率得到了極大的提高，保障了掘進工序的高效進行，極大程度上保障了工人的生命安全，實現(xiàn)了工作面的安全高效掘進，一定程度上緩解了采掘失衡，具有良好的應用前景。