一种新型煤矿高巷道机械临时支护装置的研究

    张玉星

    摘 要：本文针对煤矿巷道掘进临时支护时，将传统的掘进机机载临时支护装置应用于高度在3.5m以上的高巷道时威胁工人生命安全的问题，提出一种用于煤矿高巷道的机载临时支护装置，对其技术研究方案、结构以及技术具体实施方式和实施效果与优势进行阐述。

    关键词：巷道掘进临时支护；掘进机机载临时支护装置；煤矿高巷道的机载临时支护装置

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.073

    1 技术研究背景

    巷道掘进临时支护问题一直是困扰煤矿安全生产的一项技术难题。国内煤矿目前普遍使用的临时支护形式是窜管前探梁和支柱加横梁两种方式。目前，虽然针对以上叙述的情况设计了一种掘进机机载临时支护装置，用以替代原有的临时支护形式，但是该掘进机机载临时支护装置采用机械连杆结构，在巷道高度超过3.5m左右时，机载临时支护装置顶架接顶时掘进机需要抬高炮头，这样严重违反煤矿安全操作规程，危害工人生命安全。因此针对此问题以及现有技术中的不足，提出一种用于煤矿高巷道的机载临时支护装置。

    2 技术研究方案

    此种用于煤矿高巷道的机载临时支护装置，包括设置在行走装置上的旋转控制机构，旋转控制机构上设置有快速升降组件并与快速升降组件的下端相连；快速升降组件的上端与顶架组件连接，顶架组件为一个低速升降组件，该低速升降组件包括平行设置的主顶架和副顶架，以及第一升降装置。主顶架位于副顶架上方，主顶架和副顶架之间设置有相互平行的支撑杆并形成平行四边形结构；第一声将装置的一端连接在副頂架上，第一升降装置的另一端与其中一根支撑杆相连；主顶架的下方还通过旋转动力装置连接有升降平台。

    快速升降组件包括第二升降装置、第三升降装置以及设置在第二升降装置两端并与第二升降装置呈一条直线的外立柱和内立柱，外立柱的下端通过旋转轴固定设置在行走装置上，内立柱的上端与副顶架相连，第三升降装置的两端分别连接在外立柱和副顶架上，且第二升降装置与内立柱、第三升降装置、副顶架连接围成三角形结构。

    3 技术的具体实施方式

    3.1 用于煤矿高巷道的机载临时支护装置的结构

    如图1所示，此种用于煤矿高巷道的机载临时支护装置，其结构包括设置在行走装置1上的旋转控制机构2，2上设置有快速升降组件并与快速升降组件的下端相连，而上端则与顶架组件连接，此顶架组件为一个低速升降组件，而且此低速升降组件主要包括平行设置的主顶架8和副顶架9，以及第一升降装置10。主顶架8在副顶架9的上方，二者之间有相互平行的支撑杆11并形成平行四边形结构。第一升降装置10的一端在副顶架9上进行连接，另一端则与其中一根支撑杆11进行连接。主顶架8的下方还通过旋转动力装置15与升降皮平台12进行连接。其中的快速升降组件包括第二升降装置3和第三升降装置4以及设置在第二升降装置2两端并与第二升降装置2呈一条直线的外立柱5和内立柱6，且外立柱5的下端通过旋转轴7在行走装置1上固定，内立柱6的上端与副顶架9相连，第三升降装置4的两端分别与外立柱5和副顶架9连接，且第二升降装置3与内立柱6、第三升降装置4、副顶架9连接围成三角形结构。旋转控制机构2为折叠油缸，此折叠油缸的一端通过前轴13固定连接在外立柱5上，且折叠有个那个与外立柱5的连接点不重合于外立柱5与行走装置1的连接点，折叠油缸的另一端通过后轴14固定连接在行走装置1上。

    3.2 用于煤矿高巷道的机载临时支护装置的具体实施方式

    使用时，通过行走装置1提供动力，在旋转控制机构2的作用下，外立柱5绕旋转轴7旋转至合适位置，通过第二升降装置3和第三升降装置4向上快速抬起顶架组件，当第二升降装置3和第三升降装置4的升降高度达到极限时，再通过第一升降装置10调节主顶架8的高度，使其最大面积的与巷道的顶部内壁接触，增大支护面积，并可根据实际情况，通过旋转动力装置15调节升降平台12的升降高度，保护工人的人身的健康。此装置在运行过程中平稳快速，安全性能高，尤其适用于高度大于3.5m的巷道内。

    3.3 用于煤矿高巷道的机载临时支护装置的应用效果和优势

    本文所提出用于煤矿高巷道的机载临时支护装置与传统的装置以及现有技术相比具有以下优点：本装置结构简单，占用空间小，即使在巷道高度大于3.5m的位置也能安全平稳的运行；使用时，先通过旋转控制机构和快速升降组件改变支护装置的高度，达到极限时，再通过第三升降装置调节主顶架的高度，使其与巷道顶部最大范围的接触，增大支护面积，并通过旋转动力装置调节升降平台的高度，保护工人的人身安全，提高安全指数。

    4 结语

    在高度超过3.5m的巷道中采用传统的掘进机机载临时支护装置时，由于在顶架接顶时掘进机需要抬高炮头，这样严重违反煤矿安全操作规程，危害工人生命安全，因此本文提出一种用于煤矿高巷道的机载临时支护装置，其结构简单、动作快速平稳，提高安全性能，适合在高度大于3.5m的巷道中安全和高效使用。

    参考文献：

    [1]李信斌.联排顶梁液压支架组在煤矿巷道临时支护中的应用研究[J].中国煤炭，2014（03）.

    [2]杨萃颖.尺蠖式煤矿巷道临时支护装置研究[D].2014.