架棚巷道前探梁吊环的改进与应用

张 栋

（郑煤集团华辕煤业有限公司，河南 新郑451100）

随着煤矿机械化程度和对安全重视程度的提高，井下巷道为满足通风、行人及运送设备的需要，巷道断面不断增大，导致巷道顶板事故在所发生的安全事故中的比例不断上升。因此，如何防治巷道顶板事故的发生已成为矿井预防煤矿事故的重点内容之一，在架棚巷道掘进过程中，如果临时支护不到位，增大顶板悬露时间，极易造成掉渣、冒顶等事故。因此，研究在架棚巷道掘进过程中如何及时有效的进行护顶，提高施工安全系数对防治安全事故的发生具有重要的意义。

1 改进前前探梁吊环存在的问题

郑煤集团米村煤矿开拓方式为立—斜井多水平上下山开拓，分别为＋35m、－150m、＋120m，目前＋35m水平已回采结束，矿井生产全部转入－150m水平，接替水平为＋120m。矿井主采煤层为山西组二1煤层，属典型的豫西 “三软”不稳定煤层，煤层普氏坚固性系数f＝0.2～0.3，该煤层顶板压力大，煤层松软，煤墙巷顶极易片帮。为及时进行护定，减少顶板悬露时间，在超前护顶的情况下进行刷帮、站腿，提高施工安全系数，在架棚巷道掘进过程中推广使用前探梁装置（见图1）。由于前探梁吊环是通过在吊环与梁之间用木楔背实来实现稳固的，在施工过程中，调整梁的高低及前移时都要重新背实，操作极为不便，费时费力，且可靠性差。

图1 前探梁使用示意

2 前探梁吊环的改进

针对此前前探梁吊环在操作过程中存在的弊端，通过现场观察并多次试验，设计了新式前探梁吊环（见图2）。新型吊环主要有夹板、齿轮锁与螺杆三部分组成，该装置结构合理，通过齿轮锁保证了吊环与梁的咬合，强度大，大大提高了施工安全系数，且通过齿轮锁实现了固定的自动化，节省劳动时间；通过螺杆的升降带动卡梁器上下移动，实现了前探梁的稳固和上下调节，在架棚时可以通过升降螺杆来调整梁的高低，实现了梁的机械化升降调节，降低了职工的劳动强度；且装置具有操作灵活、轻便，使用安全可靠的特点，从根本上解决了挪移前探梁的繁杂工序，取得了良好的支护效果。

图2 新型前探梁吊环

3 实际应用效果分析

新型吊环设计加工后，分别在米村煤矿21总回风巷（煤巷）、28煤柱上下副巷（煤巷）、26扩大区煤柱回风巷（岩巷）等掘进架棚巷道内试用。试验证明：该装置在放炮后第一时间实现超前护顶，现场施工过程中操作轻便，快捷，实现梁的上下调节机械化，一次移动前探梁时间能减少5～8min，减少顶板悬露时间，结构牢固可靠，有效地保证工作面作业人员的安全，能在一定程度上减轻操作人员的劳动强度，最大限度防止了掘进工作面冒顶事故的发生，促进了掘进的安全高效。