掘进巷道超前支护研究报告(鉴定材料之二)黄陵矿

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1、综掘工作面围岩控制支护技术与装备研究报告4.3掘进巷道超前支护装备结构设计4.3.1装置的结构、尺寸根据309进风顺槽断面形状尺寸、巷道内设备布置方式及通风要求等，确定掘进巷道超前支护装置高度2.2～3.5m，支护宽度4.1m，支护长度为7.3m。由于掘进头有综掘机进行掘进作业，有时还要布置通风筒等设施，为保证掘进头有足够的空间方便掘进施工组织和作业，设计的掘进巷道超前支护装置断面为框架式，占用巷道空间少。图4-2为交错式掘进超前支护液压支架设计断面图。图4-2掘进巷道超前支护装备断面图24综掘工作面围岩控制支护技术与

2、装备研究报告该掘进巷道超前支护装置采用了两组横梁加顺梁的复合顶梁，并通过立柱支撑的框架交错式结构。两组复合顶梁互为支撑，通过位于顶梁内的移架千斤顶相互推拉行走。在移架过程中，两组顶梁交替支撑，始终有一组处于接顶状态；支撑顶板的一组同时也为降架的一组提供行走滑道。同时通过两组顺梁的合理分布布置，在满足接顶支护的同时，留设了允许打锚杆作业的顺梁间隙。采用铰接顺梁，前端设卷网和导网机构。图4-3为设计的交错式掘进超前支护装置结构示意图。图4-3掘进巷道超前支护备装置结构示意图24综掘工作面围岩控制支护技术与装备研究报告4.3

3、.2主要机构及作用（1）顺梁顺梁机构直接与掘进巷道的顶板接触，对顶板形成支撑，是整套掘进巷道超前支护装置的主要承载部件之一，其主要作用包括：l直接承受顶板压力；l为巷道的掘进工作提供足够的安全空间，防止松动和冒落的顶板岩石砸伤人员和设备；l同时也是自移行走时的滑道和导向机构。设计掘进巷道超前支护装置的顺梁为排式交错刚性顺梁，整体铰接结构。刚性顺梁采用高强钢板拼焊箱形变断面结构，两条主筋形成整个顺梁外形，顺梁相对较短，为整体排式，强度好，性能可靠。顺梁还在相应的一组支架降架时，搭接在支撑顶板的一组支架的横梁上，既起到吊挂

4、相应支架的作用，又起到滑道和移动导向的作用。（2）横梁横梁上部与顺梁铰接，下部与立柱相连，横梁之间采用移架千斤顶连为一个整体。横梁结构是整个支架的主要连接和掩护部件，其主要作用包括：l承受支架顺梁作用的水平分力和侧向力，增强支架的抗扭性能；l横梁与立柱、推移机构相连接，带动顺梁自由移动，从而实现掘进巷道超前支护装置的前进与后退。24综掘工作面围岩控制支护技术与装备研究报告另外，由于横梁承受的弯矩和扭矩较大，工作状况恶劣，所以横梁必须具有足够的强度和刚度。本支架的横梁为整体箱形变断面结构，用钢板拼焊而成。为保证横梁的强度

5、，在它与立柱、推移机构连接部位都设计有加强结构。（3）推移机构支架的推移机构主要由移架千斤顶和销轴等组成，作用是推移整个掘进巷道超前支护装置。（4）辅助支护机构辅助支护机构包括：前梁、前梁千斤顶和销轴等，主要作用是辅助掘进巷道的永久性支护作业。（5）立柱立柱通过顶梁承受顶板的载荷，是支架的主要承载部件，要求立柱有足够的强度，工作可靠，使用寿命长。立柱结构形式为单伸缩形式，使用方便，可靠性高，便于维护。主要由缸体、活柱、导向套及各种密封件组成。立柱初撑力通常是指立柱大腔在泵站压力下的支撑能力。初撑力的大小，直接影响支架的

6、支护性能，合理地选择支架的初撑力，可以减缓顶板的下沉，对顶板的管理有利。立柱的工作阻力，是指在外载荷作用下，立柱大缸下腔压力增压，当压力超过控制立柱的安全阀调定压力时，安全阀泄液，立柱开始卸载，此时立柱所能承受的力即为工作阻力。（6）移架千斤顶位于前后两架中间的移架千斤顶，其作用是推移装置和拉移装置，根据所需要的拉架力和推架力确定。移架千斤顶由缸体、活塞、活塞杆、导向套及密封件等组成。24综掘工作面围岩控制支护技术与装备研究报告（7）前梁千斤顶前梁千斤顶位于顺梁后部，前端铰接顶住前梁，后端与横梁相接。其主要作用是控制前

7、梁的伸出与收回。其主要作用是在永久性支护过程中，钢带与网的运输和接顶。护壁千斤顶主要由缸体、活塞、活塞杆、导向套及各种密封件组成。（8）液压系统设计掘进巷道超前支护装置的液压系统，由主进液管、主回液管、各种液压元件、立柱及各种用途千斤顶组成。采用快速接头和U形卡及O形密封圈连接，拆装方便，性能可靠。在主进、回液到操纵阀之间，装有球形截止阀，过滤器，回油断路阀等，可根据需要接通或关闭某架液路，可以维修某一架胶管及液压元件，过滤器能过滤主进液管来的高压液，防止脏物杂质进入架内管路系统。设计支架液压系统所使用的乳化液由乳化油

8、与水配制而成的，乳化油的配比浓度为5%。4.3.3主要结构特点图4-4为设计交错式掘进超前支护装置实物照片，其主要结构特点如下：24综掘工作面围岩控制支护技术与装备研究报告图4-4掘进巷道超前支护装备（1）支架采用四梁分前后两组Ⅰ（1、3梁）、Ⅱ（2、4梁）架的框架交错式结构。在巷道掘进过程中相互推拉，并保证在移架过程中始终有一组