支护装置的研制与发展

演讲人：陈东明山东兖煤黑豹矿业装备有限公司汇报提纲一、概述支护装置的演变二、机载临时支护装置简介1、研发背景2、产品分类3、图片展示4、通过使用本产品的特点三、单轨临时支护四、掘进超前锚支机一、概述我国煤矿巷道开拓时，传统的支护方式均采用多条窜管前探梁（钢管或方钢）沿巷道方向悬挂于顶板处前探空顶区，防止顶板冒顶造成人身伤害事故。逐步发展为ZLJ-4机载临时支护装置到目前的DHM/G单轨临时支护、JCM16-2*720掘进超前锚支机。前探梁支护的缺点：没有初撑力，安全可靠性差，不能对空顶区顶板进行支撑力保护，操作过程复杂，工人劳动强度大，有一部分工作人在空定下作业等。人工窜管前探梁支护为解决煤矿巷道开拓时人工窜管前探梁支护所存在的缺点，实现综掘、支护交替机械化作业，保证快速、安全的掘进工艺。我公司研发出ZLJ-4机载临时支护装置，它的出现将底改变了传统的窜管前探梁的时支护形式，可有效对顶板施加出撑力，真正起到安全防护的作用，显著减少临时支护时间，大幅度降低职工劳动强度，明显提高劳动效率。具有极大的经济效益和社会效益。二、机载临时支护装置简介1、研发背景2、产品分类1、工字钢钢梁支护2、U形钢钢梁支护钢梁支护锚护一体机1、简易支护2、前伸支护3、侧伸支护4、前伸+侧伸支护5、前伸+侧翻支护6、拱形+前伸支护7、大坡度支护8、带液压（手动）前挡板支护9、前伸+液压支腿支护10、加宽前伸支护11.扒矸机支护简易锚网支护大型（620、300、340）四柱锚网支护机载临时支护装置3、图片展示侧伸支护侧伸支护侧伸支护前伸支护前伸支护前伸支护拱形前伸支护前伸+侧翻支护前伸+侧伸支护侧伸+液压前挡板支护大坡度支护扒矸机支护前伸+液压支腿支护620四柱支护两柱钢梁支护四柱钢梁支护工字钢钢梁支护两柱锚护一体机四柱锚护一体机4、通过使用本产品的特点优点：支护安装在掘进机截割部，可随掘进机一起推进，缩短了支护时间，提高了工作效率。可与各种型号的掘进机配套，利用掘进机的动力源，对掘进机的改动量少，配套方便。系统机械化程度高，操作、维护简单，支护快捷，安全可靠，便于井下安装使用。缺点：支护面积受掘进机和开采巷道具体情况的限制。三、单轨临时支护3.1、产品图案3.2、型号3.3、主要技术参数3.4主要结构及其原理3.5、安装3.6、操作程序3.7、维护与保养3.8特点3.9视频3.1产品图案3.1产品图案DHM—4支护强度（KN/m²验证）锚网式支护单轨吊注：M锚网式；G:钢梁式3.2产品型号3.3主要技术参数主要技术参数单位产品技术特征备注额定工作压力Mpa16额定流量L/min50额定工作阻力kN15护顶面积mm1800（长）x2000(宽)可按用户要求制作支护超出掘进机截割头距离mm1000-1800展开时间s200整机重量kg约1000适应巷道断面矩形、拱形适合巷道尺寸mm巷高：3500-4500；巷宽：3800-4500外形尺寸（不工做时，长x宽x高）mm1800x2000x5903.4主要结构及原理•1、结构：顶梁架（可配前伸+侧伸）、连接器、底盘、油缸、液压泵站遥控装置等。3.4主要结构及原理•2、支护原理：支护通过小耳板1及悬挂轴2安装于单轨吊上，利用单轨吊的机动性，实现支护的快撤与推进。•整机工作原理如下：放炮结束后，单轨吊开近迎头，进行三个运动的操作1、支架下垂：遥控电磁阀制阀使油缸4拉动连接于耳板5上的连杆6（四根连杆与四个连杆座之间构成一四杆机构，右侧俩连杆座为固定边，始终垂直于地面），从而使支架框平行于地面下垂，此时工人可往上放置锚网、钢带等。3.4主要结构及原理•2、支架上举：操纵控制阀使油缸4推动连接于耳板5上的连杆6从而推举支架框7上举接顶。之后，折叠于支架框下的油缸9推动液压支腿8伸展开来，当液压支腿垂直于地面时，油缸伸出撑地，实现托举锚网支撑顶板的动作。此时支护对顶板的支撑达1.5吨，操作者在其下锚装比较安全。•3、支架收起平放：将动作2反向执行即可完成。这样单轨支护即可后撤，如为炮掘便可打眼放炮。此外，单轨吊支护在不执行支护任务时，可用其进行物质运送，免去工人肩挑人扛之苦，实现了安全、效率及降低工人劳动强度等多方面的多赢。3.5安装将4根连杆通过连杆座安装于底盘上后，通过悬挂轴将其连接于单轨吊两尾车上，之后将顶板通过另两个连杆座与连杆连接，最后安装上液压站，连接好管路，接通电路，安装即告结束。3.6操作程序炮掘放炮结束后本机再按下列程序工作：检查轨道之上是否有异物，检查支护各部位零部件管路是否正常，遥控打开支护泵站开关，给支护供油。打开顶板侧伸与前伸（先打侧伸后打前伸），把支护顶板放下，将钢带和钢网放在顶梁架上用磁铁吸好，操控顶板伸起接顶，放下液压支腿撑地，达到1.5吨的预紧力后便可进行锚护，锚护结束后收起支腿折叠于顶板下，放下顶板，使其低于轨道，收起前伸、侧伸便可后撤。装药完毕后，轨道前端挂好防护，以保护轨道，放炮完毕后，即可进行下一循环（收顶板时先收前伸后收侧伸）。3.7维护与保养•1.支护在打开时，应注意观察支护各关节管路是否有不正常现象，钢带钢网是否有挂着现象。•2.注意保持油箱油位，观察油温不超过70℃,液压油半年更换一次，保持油液洁净，每半年清理一次油箱，定期清理滤清器。•3.每天工作前把轴内加满黄油。3.8、特点单轨吊液压临时支护支护部分，与单轨吊有机结合起来，有效解决迎头临时支护，取代国内煤矿目前普遍使用的窜管前探梁和支柱加横梁等支护方式。使其安全性得到有效的提升；单轨吊液压支护还具有起吊和运输功能，一机两用；此外，本支护自带液压系统，消除了对掘进机液压系统的依赖，更具灵活性，使其能在机掘、炮掘环境中均能使用；其行走在巷道顶部，不受井下地面复杂环境的影响实现了机械化支护作业，降低了工人施工劳动强度，提高了掘进效率，使锚护工人的安全得到了有效的保障。3.9、单轨液压临时支护视频支护会议视频\单轨支护井下试验视频.mpg四、掘进超前锚支机4.1、产品图案4.2、规格型号4.3、主要结构及其作用4.4、主要技术参数4.5、特点4.6、安装4.7操作步骤4.8、操作注意事项4.9、维护与保养4.10视频掘进超前锚支机的研发近年来，随着综采工艺的不断完善及发展，掘进效率低，采掘比例失调的矛盾日益凸显，生产接续紧张成为制约矿井增产扩能的突出问题。调研资料显示，掘进效率低的主要原因在于掘、支不平衡，工作面割煤时间通常占17%-34%,而支护时间则要占50%-66%，掘进快而支护慢，掘进等支护的弊端极大地制约了掘进进尺的提升。掘进超前锚支机的研发JCM16-2×720掘进超前锚支机采用整体框架式结构，可以在掘进机前端巷道的有限空间内安装使用，人与掘进机完全掩护在装置下，便于掘进机作业。替代原有的人工前串梁临时支护方式及人力打锚杆操作。该装置不干扰综掘机的运动和截割作业功能，可实现掘进、锚护同步作业，降低了工人的劳动强度，提高了掘进效率，使锚护工人的安全得到了有效保障。支护面积大，强度高，有效的提高安全性能，且支护设备具有前后移动功能，能够随巷道向前推移。支护和钻机连接，随支护向前移动，钻机具有横向滑道，在进行锚装时不需要来回搬运，且能对巷道的各个角度的锚杆进行锚装。掘进超前锚支机掘进超前锚支机4.1、产品图案4.2、掘进超前锚支机规格型号•1、产品名称：JCM16-2*720掘进超前锚支机•2、型号含义JCM16-2*720额定工作阻力额定工作压力锚钻作业超前支护式掘进巷道4.3、主要结构及其作用4.3、主要结构及其作用4.3、主要结构及其作用（一）纵梁纵梁机构排式交错刚性纵梁，整体铰接结构。其直接与顶板接触，直接主动支撑顶板，是装置的主要承载部件之一。其主要作用包括：①主动支撑顶板，直接承受顶板压力；②为掘进机工作巷提供足够的安全空间；③周期来压时，纵梁接触面积较大，可有效控制顶板冒顶；4.3、主要结构及其作用（二）横梁横梁上部与纵梁铰接，下部与立柱油缸相连，横梁之间采用推移油缸连为一个整体，是支架的主要连接和掩护部件。其主要作用包括：①承受支架纵梁作用的水平分离和侧向力，增强支架的抗扭性能；②横梁与立柱及推移油缸确保装置的前进与后退；4.3、主要结构及其作用（三）推移机构支架的推移机构包括：推移油缸和销轴、连耳等组成，主要作用是推移和拉移。（四）锚钻机构主要包括：伸缩式横轨、链式行走小车、MJH-200/415E锚杆钻机等。锚钻机固定在链式行走小车上，利用伸缩横轨进行前后左右移动。主要作用是对掘进机掘进后新暴露的顶板进行锚钻作业。4.3、主要结构及其作用（五）辅助支护机构辅助支护机构包括：自行走泵站、操作阀、前梁及销轴、连耳等，主要作用是辅助支护及挂、铺锚网。（六）油缸•1、立柱油缸立柱油缸通过顶梁承受顶板的载荷，是支架的主要承载部件，且有足够的强度，工作可靠，使用寿命长。4.3、主要结构及其作用•2、推移油缸位于前后两架中间的移架油缸，其作用是推移和拉移，根据所需要的拉架力和推架力确定。•3、前梁折叠油缸前梁油缸连接前梁和纵，控制前梁的折叠，主要作用为：辅助超前支护及钢带、锚网的挂铺接顶。•4、前伸油缸安装在横轨伸缩套管内，根据锚护工艺的排距要求，推移横轨便于钻机的锚护作业。4.4、主要技术参数（一）超前支架的主要技术特征•（1）架型：长度：6-12m（可按实际巷道量身定做）高度：2.7～4.5m（选配增高柱）宽度：4-5m初撑力：P=16MPa2x600KN工作阻力：P=19.2MPa2x720KN泵站工作压力：16MPa操作方式：手动操作•（2）立柱油缸：8根型式：单伸缩缸径：Φ110mm初撑力：P=16MPa150KN工作阻力：P=19.2MPa180KN行程：0—1000mm4.4、主要技术参数•（3）移架油缸：2根缸径：Φ125mm推力/拉力：P=16MPa200/146KN行程：0-550mm•（4）前梁折叠油缸：5根缸径：Φ50mm推力：P=16MPa31.4KN行程：0—181mm•（5）前伸油缸：3根缸径：Φ50mm推力：P=16MPa31.4KN行程：0—1600mm4.4、主要技术参数序号项目单位参数备注1最小空顶距m02额定工作压力MPa163额定转速r/min4154额定转矩N.m2005锚杆机自身最小高度mm10006锚杆机自身最大高度mm20007一次最大钻孔深度mm15008锚杆机旋转角度°3604.5、本产品的特点•1、替代原有的人工前串梁临时支护方式及人力打锚杆操作。•2、不干扰综掘机的运动和截割作业功能，实现掘进、锚护同步作业，提高了掘进效率。后面可配备履带自行走泵车，提高了移动速度，降低了工人的劳动强度。•3、支护面积大，强度高，人与掘进机作业在装置下方，作业空间大且使锚护工人的安全得到了有效保障。•4、整体框架式结构，长度及宽度根据掘进要求设计，也可做各类巷道（矩形或拱形等异形巷道）的设计。4.5、本产品的特点•5、支护和钻机连接，随支护向前移动，钻机具有横向滑道，在进行锚装时不需要来回搬运，且能对巷道的各个角度锚杆进行锚钻作业。•6、采用纵横梁交错，顺梁前端具有高强磁铁，能够很好的固定钢带和锚网。•7、整体扦插的顺梁具有很好的接顶性，顺梁及时支护掘进后新暴露的顶板。•8、可选配安装在掘进机护盖上的液压伸缩平台，手动串药锚装时将不需另搭建梯子平台。•9、泵车上可选配液压升降平台，以便实现巷道中的高空作业。4.6、安装•（一）按实际确定的安装方案、顺序安装支架，保证足够的高度，建议对安装巷道（地点）进行必要的扩大（高度和宽度）以满足装置安装的必要起吊装置和高度要求，以及必要的工人操作空间，且底板一定要平整。•（二）安装顺序：1、确定立柱中心线距离；2、先把横梁按总图大致位置及先后顺序放到巷道底板上；3、把纵梁分别按位置固定在横梁上，不得有憋卡现象；4、用起吊绳及手动葫芦将纵梁连同横梁悬挂吊起至合理高度，按次序按次序安装好推移油缸；4.6、安装5、把立柱按次序安装在横梁下，注意销轴连接时若有连接不上的情