一、煤礦快速掘進(jìn)液壓支架簡(jiǎn)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(lái)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(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，改善了整個(gè)作業(yè)場(chǎng)所的工作環(huán)境和安全狀況，同時(shí)具有很大的技術(shù)升級(jí)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(tái)等幾部分組成。在端頭支架頂部設(shè)計(jì)有自動(dòng)鋪網(wǎng)裝置，可以完成巷道頂面自動(dòng)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(shí)可以快速伸出鉆臂，不用時(shí)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(shí)，始終有一組支架可靠靜態(tài)完全接頂支護(hù)，不會(huì)對(duì)頂板造成二次破壞。在其尾部布置有綜合支護(hù)平臺(tái)，平臺(tái)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(tái)公眾號(hào)”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(dòng)化的關(guān)鍵設(shè)備》。
二、針對(duì)前期市場(chǎng)調(diào)研中專家和有關(guān)客戶提出問(wèn)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(huì)各界的廣泛關(guān)注。我們平臺(tái)在全國(guó)多地邀請(qǐng)了許多煤炭生產(chǎn)及煤機(jī)制造領(lǐng)域的專家，對(duì)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(shí)，根據(jù)專家提出的一些優(yōu)化設(shè)計(jì)的建議和意見，進(jìn)一步完善了本套技術(shù)成果的設(shè)計(jì)。從去年該成果發(fā)布以來(lái)，截止目前，全國(guó)對(duì)該成套設(shè)備有合作意向咨詢的企業(yè)超過(guò)60個(gè)，我們平臺(tái)都做了一一登記，并對(duì)他們提出來(lái)的問(wèn)題與該成果的所有者進(jìn)行了詳細(xì)交流?，F(xiàn)在就對(duì)大家重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題解答如下：
1.問(wèn)：煤礦快速掘進(jìn)液壓支架在實(shí)際生產(chǎn)中有何意義，會(huì)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?，現(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(wú)論使用什么型號(hào)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(wú)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(zhǎng)度時(shí)，必須停止掘進(jìn)機(jī)作業(yè)，對(duì)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(wèn)題：
（1）掘進(jìn)與支護(hù)無(wú)法同時(shí)平行作業(yè)。在掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，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(shí)，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(shí)（一般為0.8～1.5米），必須先進(jìn)行臨時(shí)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(yíng)效益。
（2）人員在工作面進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)及永久支護(hù)作業(yè)時(shí)，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(xiǎn)。
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(méi)有直接連接，可以全斷面對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)。它隨著掘進(jìn)面推進(jìn)自動(dòng)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(shí)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(shí)支護(hù)，而且把整個(gè)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(gè)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(gè)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(duì)增加掘進(jìn)工作面產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力勞動(dòng)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(dòng)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(chǎng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著提高施工作業(yè)場(chǎng)所的安全性。保守的計(jì)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(gè)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(lái)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(jiǎn)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(dòng)強(qiáng)度?？紤]到其它因素，按2倍保守計(jì)算，目前煤巷掘進(jìn)單價(jià)2500元/米以上，按照2500元計(jì)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(wú)法用經(jīng)濟(jì)來(lái)衡量的。
設(shè)備模型展示1
2.問(wèn)：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(duì)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(wèn)：現(xiàn)在市場(chǎng)上也有掘進(jìn)支架，但是反復(fù)支撐會(huì)對(duì)頂板造成二次破壞，請(qǐng)問(wèn)本裝置如何解決？
答：現(xiàn)在市場(chǎng)上的掘進(jìn)巷道支架由于反復(fù)動(dòng)態(tài)支撐頂板會(huì)產(chǎn)生反復(fù)交變剪切應(yīng)力，對(duì)頂板造成破壞。我們的支架在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到支架接頂這一問(wèn)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(shí)，另一組支架全斷面可靠靜態(tài)接頂支護(hù)，同時(shí)在液壓支撐系統(tǒng)也做了防過(guò)壓保護(hù)，而且最重要的是在頂梁設(shè)計(jì)為鉸接曲面結(jié)構(gòu)，不會(huì)對(duì)頂板圍巖造成二次破壞。
4.問(wèn)：在地質(zhì)情況復(fù)雜頂板破碎時(shí)可以使用嗎？
答：本套設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(jì)，采用獨(dú)創(chuàng)的組合邁步A、B架設(shè)計(jì)，在移架時(shí)，保證全斷面靜態(tài)接頂支護(hù)，不會(huì)對(duì)頂板造成二次破壞。
5.問(wèn)：煤礦巷道由于功能不同可能存在斷面形狀及尺寸變化，購(gòu)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(jiǎn)單，可以在使用中隨時(shí)調(diào)整支架支護(hù)寬度。解決了設(shè)備利用率低的問(wèn)題。
設(shè)備模型展示2
6.問(wèn)：本設(shè)備的液壓系統(tǒng)操作是否簡(jiǎn)單易行，會(huì)不會(huì)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(jiǎn)單類型，液壓操作系統(tǒng)有就地手動(dòng)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(dòng)模式還是遙控模式都比較簡(jiǎn)單易操作，不會(huì)影響其它掘進(jìn)工作。
7.問(wèn)：巷道綜合支護(hù)裝置穩(wěn)定性如何，會(huì)不會(huì)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(jì)時(shí)就綜合考慮了穩(wěn)定性和靈活性兼顧的問(wèn)題，在巷道斷面的4個(gè)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(shí)移動(dòng)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(wèn)：現(xiàn)在市場(chǎng)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(shí)，必須停止掘進(jìn)作業(yè)，在掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，無(wú)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(gè)問(wèn)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(wèn)：煤礦使用本套快速掘進(jìn)支架后在人員配置及人員勞動(dòng)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(méi)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(gè)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?。由于本套設(shè)備可以自動(dòng)鋪網(wǎng)而且可以配套自動(dòng)錨桿機(jī)，支護(hù)作業(yè)定員適當(dāng)減少，勞動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度有所增加。
小編評(píng)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(duì)前期調(diào)研和成果發(fā)布后收到的專家和企業(yè)問(wèn)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(jiǎn)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(lái)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(tái)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(lái)人考察及洽談具體合作事項(xiàng)。
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