關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會的通知

一、煤礦快速掘進(jìn)液壓支架簡介

本套快速掘進(jìn)液壓支架設(shè)備研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員均來自煤礦采掘機(jī)電一線，有豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了多年探索和科研攻關(guān)。本套技術(shù)成果主要用于煤礦及非煤井工礦的快速開拓掘進(jìn)巷道支護(hù)、長壁式回采工作面上下安全出口超前支護(hù)、充填式開采綜合支護(hù)等生產(chǎn)場所。

本套設(shè)備是由液壓元件與金屬構(gòu)件組成，一套設(shè)備可以用于不同斷面尺寸的拱形巷道、矩形巷道、梯形巷道等不同斷面結(jié)構(gòu)巷道支護(hù)使用?？梢耘涮赚F(xiàn)在市場上所有掘進(jìn)機(jī)、連采機(jī)作業(yè)。它能實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化支撐、移架、鋪網(wǎng)、架設(shè)鋼棚梁、安裝錨桿錨索和灑水噴霧等一整套工序。不僅具有支護(hù)性能好、強(qiáng)度高，速度快、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，最主要的是減輕了一線人員的勞動強(qiáng)度，改善了整個作業(yè)場所的工作環(huán)境和安全狀況，同時具有很大的技術(shù)升級空間。

其整體為門式結(jié)構(gòu)，由端頭支架、中部支架、支護(hù)平臺等幾部分組成。在端頭支架頂部設(shè)計有自動鋪網(wǎng)裝置，可以完成巷道頂面自動鋪設(shè)尼龍網(wǎng)（鐵絲網(wǎng)）。在端頭支架側(cè)壁可以安裝2套巷柱式探水鉆機(jī)，需要進(jìn)行探水作業(yè)時可以快速伸出鉆臂，不用時鉆機(jī)縮回支架側(cè)壁內(nèi)，不影響其他作業(yè)。支架部分整體為組合邁步式結(jié)構(gòu)，采用獨(dú)創(chuàng)的AB架互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，在整套設(shè)備前進(jìn)時，始終有一組支架可靠靜態(tài)完全接頂支護(hù)，不會對頂板造成二次破壞。在其尾部布置有綜合支護(hù)平臺，平臺上面可以打錨桿、錨索，完成巷道永久支護(hù)。

關(guān)于該套產(chǎn)品的詳細(xì)內(nèi)容介紹，可查閱“能源科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)平臺公眾號”2018年05月21日發(fā)布的《巷道綜合支護(hù)成套設(shè)備（井巷掘進(jìn)用液壓支架）》、2018年09月25日發(fā)布的《煤礦掘進(jìn)巷道綜合支護(hù)裝置——實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)全面機(jī)械自動化的關(guān)鍵設(shè)備》。

二、針對前期市場調(diào)研中專家和有關(guān)客戶提出問題的解答

煤礦快速掘進(jìn)液壓支架成套技術(shù)成果得到了社會各界的廣泛關(guān)注。我們平臺在全國多地邀請了許多煤炭生產(chǎn)及煤機(jī)制造領(lǐng)域的專家，對該成果進(jìn)行了多次專題調(diào)研，得到了各位專家的肯定。同時，根據(jù)專家提出的一些優(yōu)化設(shè)計的建議和意見，進(jìn)一步完善了本套技術(shù)成果的設(shè)計。從去年該成果發(fā)布以來，截止目前，全國對該成套設(shè)備有合作意向咨詢的企業(yè)超過60個，我們平臺都做了一一登記，并對他們提出來的問題與該成果的所有者進(jìn)行了詳細(xì)交流?，F(xiàn)在就對大家重點(diǎn)關(guān)注的問題解答如下：

1.問：煤礦快速掘進(jìn)液壓支架在實(shí)際生產(chǎn)中有何意義，會產(chǎn)生多大效益？

答：目前，煤礦掘進(jìn)作業(yè)主要以綜掘?yàn)橹鳎F(xiàn)在已從傳統(tǒng)機(jī)型發(fā)展為掘錨一體機(jī)和連采機(jī)，但是無論使用什么型號的掘進(jìn)機(jī)，不管它的掘進(jìn)速度有多快，樣式有多么復(fù)雜，都無法真正突破目前煤礦掘進(jìn)生產(chǎn)中面臨的最大技術(shù)瓶頸，那就是掘進(jìn)到一定長度時，必須停止掘進(jìn)機(jī)作業(yè)，對工作面迎頭的頂板及兩幫進(jìn)行支護(hù)，杜絕空頂作業(yè)。這樣，就出現(xiàn)了如下的問題：

（1）掘進(jìn)與支護(hù)無法同時平行作業(yè)。在掘進(jìn)作業(yè)時，掘進(jìn)機(jī)前面不能進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，在工作面進(jìn)行支護(hù)作業(yè)時，掘進(jìn)機(jī)必須停電閉鎖。以常見的綜掘錨網(wǎng)工藝為例，考慮到人員安全，在巷道掘進(jìn)到一定距離時（一般為0.8～1.5米），必須先進(jìn)行臨時支護(hù)，然后進(jìn)行永久支護(hù)。掘進(jìn)和支護(hù)工序不能同步進(jìn)行，掘進(jìn)作業(yè)和支護(hù)作業(yè)互相影響互相制約，嚴(yán)重影響了設(shè)備及人員的生產(chǎn)效率，影響掘進(jìn)速度，從而影響企業(yè)經(jīng)營效益。

（2）人員在工作面進(jìn)行臨時支護(hù)及永久支護(hù)作業(yè)時，存在人員高處墜落、頂板及側(cè)幫圍巖垮落傷人等安全風(fēng)險。

本成套支架設(shè)備的應(yīng)用效果：

本套支護(hù)設(shè)備與掘進(jìn)機(jī)（連采機(jī)）沒有直接連接，可以全斷面對巷道進(jìn)行支護(hù)。它隨著掘進(jìn)面推進(jìn)自動組合邁步式前移，其采用獨(dú)創(chuàng)的AB架結(jié)構(gòu)，在移架時可以始終保持工作面及掘進(jìn)機(jī)、二運(yùn)等設(shè)備所在巷道全斷面接頂支護(hù)。因?yàn)楸咎字ёo(hù)設(shè)備可以隨著掘進(jìn)機(jī)迅速前移，所以掘進(jìn)面迎頭空頂距很小，不用臨時支護(hù)，而且把整個永久支護(hù)環(huán)節(jié)放在整套設(shè)備尾部，所以掘進(jìn)和支護(hù)互不影響，可以平行作業(yè)，使整個作業(yè)流程特別順暢，人員可以各司其職，設(shè)備使用率可以顯著提升。最重要的是它突破了巷道掘進(jìn)常規(guī)工序的互相制約互相影響的局限，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)中各個工序的平行作業(yè)，大大提高了掘進(jìn)速度，它的應(yīng)用將對增加掘進(jìn)工作面產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力勞動和保證安全生產(chǎn)起到不可估量的作用。必將成為掘進(jìn)綜合機(jī)械化和自動化不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。使用本套巷道支護(hù)設(shè)備可以改變傳統(tǒng)掘進(jìn)作業(yè)的流程，極大的提高掘進(jìn)速度，減輕現(xiàn)場工作人員的勞動強(qiáng)度，顯著提高施工作業(yè)場所的安全性。保守的計算，可以將單班掘進(jìn)產(chǎn)量提高2.5倍以上。

本套設(shè)備技術(shù)開創(chuàng)了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域，改變了煤礦掘進(jìn)生產(chǎn)傳統(tǒng)的工序流程?？梢耘c現(xiàn)在通用的各種掘進(jìn)設(shè)備配套使用，一套設(shè)備可以滿足不同斷面結(jié)構(gòu)和不同地質(zhì)條件及不同支護(hù)形式使用。必將成為未來現(xiàn)代化煤礦機(jī)械化作業(yè)不可少的關(guān)鍵設(shè)備。

本套專利設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，使用本裝置后，正常掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)度是傳統(tǒng)工藝流程的2.5倍以上，而且降低了人員勞動強(qiáng)度。考慮到其它因素，按2倍保守計算，目前煤巷掘進(jìn)單價2500元/米以上，按照2500元計算，每天可以多掘進(jìn)6～10米以上，每天可以多創(chuàng)造產(chǎn)值15000元以上。由于本套專利設(shè)備是全斷面接頂支護(hù)，極大的提高了掘進(jìn)工作面的安全狀況，所創(chuàng)造的安全效益是無法用經(jīng)濟(jì)來衡量的。

設(shè)備模型展示1

2.問：本設(shè)備加工制作的工藝及材料有何要求？

答：本設(shè)備主要由金屬構(gòu)構(gòu)件及液壓系統(tǒng)組成，涉及到板材剪切、焊接、車床、鉆床、等常規(guī)機(jī)加工藝。有條件的可以自己配套液壓系統(tǒng)。其它輔助設(shè)備可以與專業(yè)廠家對接外包加工。一般構(gòu)件為普通鋼材，橫梁等重要構(gòu)件考慮到空間及重量因素，可以使用強(qiáng)度較高的鋼材。其它配套原件使用現(xiàn)在通用材料即可。

3.問：現(xiàn)在市場上也有掘進(jìn)支架，但是反復(fù)支撐會對頂板造成二次破壞，請問本裝置如何解決？

答：現(xiàn)在市場上的掘進(jìn)巷道支架由于反復(fù)動態(tài)支撐頂板會產(chǎn)生反復(fù)交變剪切應(yīng)力，對頂板造成破壞。我們的支架在設(shè)計時就考慮到支架接頂這一問題，支架分為A、B兩組支架，移架采用組合邁步式結(jié)構(gòu)。當(dāng)任何一組支架降低高度不接頂移架時，另一組支架全斷面可靠靜態(tài)接頂支護(hù)，同時在液壓支撐系統(tǒng)也做了防過壓保護(hù)，而且最重要的是在頂梁設(shè)計為鉸接曲面結(jié)構(gòu)，不會對頂板圍巖造成二次破壞。

4.問：在地質(zhì)情況復(fù)雜頂板破碎時可以使用嗎？

答：本套設(shè)備在設(shè)計時就是按照復(fù)雜地質(zhì)條件和破碎頂板條件進(jìn)行設(shè)計的，整體為門式結(jié)構(gòu)，尤其在頂部，本套設(shè)備可以完成全面鋪網(wǎng)，在側(cè)幫也是半封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用獨(dú)創(chuàng)的組合邁步A、B架設(shè)計，在移架時，保證全斷面靜態(tài)接頂支護(hù)，不會對頂板造成二次破壞。

5.問：煤礦巷道由于功能不同可能存在斷面形狀及尺寸變化，購買一套設(shè)備能不能滿足煤礦不同巷道使用的技術(shù)要求？

答：本套設(shè)備采用可調(diào)式頂梁結(jié)構(gòu)，一套裝備可以完成不同規(guī)格尺寸的拱形，矩形、梯形巷道支護(hù)任務(wù)，而且操作簡單，可以在使用中隨時調(diào)整支架支護(hù)寬度。解決了設(shè)備利用率低的問題。

設(shè)備模型展示2

6.問：本設(shè)備的液壓系統(tǒng)操作是否簡單易行，會不會影響其他掘進(jìn)工作？

答：液壓操作技術(shù)目前在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诔墒旒夹g(shù)。本套設(shè)備液壓元件屬于簡單類型，液壓操作系統(tǒng)有就地手動操作和遠(yuǎn)程遙控操作2種操作模式。本套設(shè)備液壓系統(tǒng)不管是手動模式還是遙控模式都比較簡單易操作，不會影響其它掘進(jìn)工作。

7.問：巷道綜合支護(hù)裝置穩(wěn)定性如何，會不會出現(xiàn)栽頭、后仰、咬架、蹬腿等運(yùn)行不穩(wěn)定現(xiàn)象？

答：本套設(shè)備在設(shè)計時就綜合考慮了穩(wěn)定性和靈活性兼顧的問題，在巷道斷面的4個拐點(diǎn)分別有單獨(dú)的推移油缸連接，整套設(shè)備整體性強(qiáng)，同時移動靈活?？梢栽谄露冉切∮?5°的巷道內(nèi)正常使用。具體結(jié)構(gòu)屬于技術(shù)保密范圍，有意向的朋友可以聯(lián)系后再詳細(xì)介紹。

設(shè)備模型展示3

8.問：現(xiàn)在市場上有的掘進(jìn)機(jī)上布置了超前支護(hù)機(jī)構(gòu)和錨桿機(jī)，甚至還有了掘錨一體機(jī)，為什么還要這套巷道綜合支護(hù)裝置？

答：現(xiàn)在有的掘進(jìn)機(jī)上配備了超前支護(hù)機(jī)構(gòu)和錨桿機(jī)，還有掘錨一體機(jī)也有應(yīng)用，但是不管是什么配置，在支護(hù)作業(yè)時，必須停止掘進(jìn)作業(yè)，在掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)時，無法進(jìn)行超前支護(hù)及安裝錨桿等操作。而本套綜合支護(hù)就徹底解決了這個問題，讓掘進(jìn)作業(yè)和支護(hù)作業(yè)可以平行進(jìn)行，理順了操作作業(yè)流程，提高了生產(chǎn)效率。

9.問：煤礦使用本套快速掘進(jìn)支架后在人員配置及人員勞動強(qiáng)度上有何變化？

答：使用本套快速掘進(jìn)支架后掘進(jìn)作業(yè)人數(shù)沒有大的變化。在作業(yè)流程上省去了超前支護(hù)環(huán)節(jié)，以前做超前支護(hù)的人員留一個進(jìn)行移架作業(yè)，其它的可以補(bǔ)充到支護(hù)及材料運(yùn)輸?shù)绕渌鼚徫弧Ｓ捎诒咎自O(shè)備可以自動鋪網(wǎng)而且可以配套自動錨桿機(jī)，支護(hù)作業(yè)定員適當(dāng)減少，勞動強(qiáng)度明顯降低。由于掘進(jìn)速度加快，支護(hù)材料消耗量增加，電纜及管路跟進(jìn)速度加快，所以材料運(yùn)輸?shù)容o助作業(yè)崗位人員勞動強(qiáng)度有所增加。

小編評論

本項(xiàng)目介紹了快速掘進(jìn)液壓支架設(shè)備的基本情況，提供了其具體內(nèi)容介紹的查詢信息，并對前期調(diào)研和成果發(fā)布后收到的專家和企業(yè)問題分列九項(xiàng)進(jìn)行了重點(diǎn)解答。該套設(shè)備結(jié)構(gòu)獨(dú)立安全、操作簡單方便、提高施工作業(yè)效率，改變了掘進(jìn)生產(chǎn)傳統(tǒng)的工藝流程，是未來煤礦機(jī)械化作業(yè)不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。

本套成果技術(shù)由其所有者全權(quán)委托我們平臺轉(zhuǎn)讓、轉(zhuǎn)化，可以和有意向的生產(chǎn)廠家、煤礦等企業(yè)開展合作，合作方式靈活多樣，歡迎有意向的企業(yè)來人考察及洽談具體合作事項(xiàng)。

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