掘进机机载超前支护装置的研究

王晋

摘 要：在掘进支护作业过程中，快速可靠的超前支护是保证整个永久支护作业安全进行的基础和前提。此装置通过有效地给顶板施加初撑力，避免了工人在空顶区作业，增加了锚护时工作人员的安全性；实现了锚网的机械化铺架，降低了工人的劳动强度；减少了支护辅助时间，提高了掘进效率。

关键词：掘进机；超前支护装置；机载

中图分类号：TD35 文献标识码：A

1 主要工作与结构原理

掘进机机载超前支护装置采用连杆机构，用时展开、收拢后匍匐于切割部盖板上部，不影响掘进机本身的性能。其利用掘进机的泵站，加上控制阀，可以独立完成顶板支护作业，从而使掘进、支护实现机械一體化操作。该装置结构简单紧凑，重量轻，从整机的结构和使用角度来讲，该机具有独立性。

该装置具有垂直升降、翻转等功能，主要由支护盖板、连接体、立柱（滑架、外立柱）、连接销轴、油缸以及管路、控制阀等组成，总体结构如图1所示。

液压系统是由液压油缸、多路换向阀、平衡阀以及相互连接的胶管接头等组成，液压原理图如图2所示。

液压油缸有三种，每种2个，分别为回转缸、前支撑油缸和后支撑油缸。回转缸的伸缩可以实现支柱的竖起和收回。前支撑缸和后支撑缸的伸缩可以实现支护盖板的水平支护。油缸的油口安装有管路防爆阀，可防止胶管破裂时，油缸失去控制而下落的现象发生。

考虑到回转油缸的同步性，在回转油缸管路中放置了分流阀，通过对相应平衡阀的调整可以使回转油缸有良好的同步性。

2 主要技术参数

外形尺寸（长×宽×高）：1.85m× 2.0m×0.81m

适应巷道高度：2.45m～3.9m

适应巷道宽度：3.6m～5.5m

重量：1.7t

最大支撑力：2t

最大支撑面积：2×1.85m2

纵向适应巷道坡度：±18°

系统压力：16MPa

3 安装与调整

超前支护装置基本是一套独立机构，利用销轴固定在截割部和回转台上，前、后端面通过压板固定。通过液压油缸控制其升降、翻转等动作。该装置安装简便、拆卸容易、操控灵活、工作可靠。其安装调整主要是针对液压管线而言，安装时要确保整机操作过程中，管线配置合理，拖动速度可靠，不会造成损坏，安装后要全程循环操作几次。

4 操作及使用

4.1 支护操作流程

操作方法：通过手动换向阀，首先使前支撑缸、回转缸同时动作，活塞杆伸出，将该装置展开，然后通过后支撑缸伸缩来适应巷道高度。具体见图3支护操作程序流程图。

注意事项：操作时，展开过程中支护盖板前端不要顶到掘进机悬臂段；支护盖板没有完全展开时，不允许操作后支撑缸，使其伸出；展开后立柱需保持竖直状态。

4.2 收拢操作流程

操作方法：通过手动换向阀，首先将后支撑缸完全回缩，然后使前支撑缸、回转缸同时动作，活塞杆缩回，将该装置收拢。具体如图4所示的收拢操作流程图。

注意事项：收拢操作时，切记先将后支撑缸完全回缩。

结语

该装置与掘进机一体化安装，简化支护工序，操作简易、方便。实现掘、支护工作的机械化、流水化作业，从而大幅度提高巷道掘进速度，降低了工人劳动强度。同时，解决了掘进工作面存在空顶作业的安全隐患。

参考文献

[1]成大先，机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008.

[2]王启广，李炳文，黄嘉兴.采掘机械与支护设备[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006.

[3]黄日恒.悬臂式掘进机[M].徐州：中国矿业大学出版社，1996.