一、煤礦快速掘進液壓支架簡介
本套快速掘進液壓支架設(shè)備研發(fā)團隊成員均來自煤礦采掘機電一線，有豐富的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，進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巷道支護、長壁式回采工作面上下安全出口超前支護、充填式開采綜合支護等生產(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)巷道支護使用?？梢耘涮赚F(xiàn)在市場上所有掘進機、連采機作業(yè)。它能實現(xiàn)機械自動化支撐、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。不僅具有支護性能好、強度高，速度快、安全可靠等優(yōu)點，最主要的是減輕了一線人員的勞動強度，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，需要進行探水作業(yè)時可以快速伸出鉆臂，不用時鉆機縮回支架側(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)，采用獨創(chuàng)的AB架互補結(jié)構(gòu)，在整套設(shè)備前進時，始終有一組支架可靠靜態(tài)完全接頂支護，不會對頂板造成二次破壞。在其尾部布置有綜合支護平臺，平臺上面可以打錨桿、錨索，完成巷道永久支護。
關(guān)于該套產(chǎn)品的詳細內(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《巷道綜合支護成套設(shè)備（井巷掘進用液壓支架）》、2018年09月25日發(fā)布的《煤礦掘進巷道綜合支護裝置——實現(xiàn)掘進全面機械自動化的關(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)及煤機制造領(lǐng)域的專家，對該成果進行了多次專題調(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行了詳細交流?，F(xiàn)在就對大家重點關(guān)注的問題解答如下：
1.問：煤礦快速掘進液壓支架在實際生產(chǎn)中有何意義，會產(chǎn)生多大效益？
答：目前，煤礦掘進作業(yè)主要以綜掘為主，現(xiàn)在已從傳統(tǒng)機型發(fā)展為掘錨一體機和連采機，但是無論使用什么型號的掘進機，不管它的掘進速度有多快，樣式有多么復(fù)雜，都無法真正突破目前煤礦掘進生產(chǎn)中面臨的最大技術(shù)瓶頸，那就是掘進到一定長度時，必須停止掘進機作業(yè)，對工作面迎頭的頂板及兩幫進行支護，杜絕空頂作業(yè)。這樣，就出現(xiàn)了如下的問題：
（1）掘進與支護無法同時平行作業(yè)。在掘進作業(yè)時，掘進機前面不能進行支護作業(yè)，在工作面進行支護作業(yè)時，掘進機必須停電閉鎖。以常見的綜掘錨網(wǎng)工藝為例，考慮到人員安全，在巷道掘進到一定距離時（一般為0.8～1.5米），必須先進行臨時支護，然后進行永久支護。掘進和支護工序不能同步進行，掘進作業(yè)和支護作業(yè)互相影響互相制約，嚴重影響了設(shè)備及人員的生產(chǎn)效率，影響掘進速度，從而影響企業(yè)經(jīng)營效益。
（2）人員在工作面進行臨時支護及永久支護作業(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：
本套支護設(shè)備與掘進機（連采機）沒有直接連接，可以全斷面對巷道進行支護。它隨著掘進面推進自動組合邁步式前移，其采用獨創(chuàng)的AB架結(jié)構(gòu)，在移架時可以始終保持工作面及掘進機、二運等設(shè)備所在巷道全斷面接頂支護。因為本套支護設(shè)備可以隨著掘進機迅速前移，所以掘進面迎頭空頂距很小，不用臨時支護，而且把整個永久支護環(huán)節(jié)放在整套設(shè)備尾部，所以掘進和支護互不影響，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常規(guī)工序的互相制約互相影響的局限，實現(xiàn)了掘進中各個工序的平行作業(yè)，大大提高了掘進速度，它的應(yīng)用將對增加掘進工作面產(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。必將成為掘進綜合機械化和自動化不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。使用本套巷道支護設(shè)備可以改變傳統(tǒng)掘進作業(yè)的流程，極大的提高掘進速度，減輕現(xiàn)場工作人員的勞動強度，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，改變了煤礦掘進生產(chǎn)傳統(tǒng)的工序流程?？梢耘c現(xiàn)在通用的各種掘進設(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)條件及不同支護形式使用。必將成為未來現(xiàn)代化煤礦機械化作業(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，正常掘進作業(yè)進度是傳統(tǒng)工藝流程的2.5倍以上，而且降低了人員勞動強度?？紤]到其它因素，按2倍保守計算，目前煤巷掘進單價2500元/米以上，按照2500元計算，每天可以多掘進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，極大的提高了掘進工作面的安全狀況，所創(chuàng)造的安全效益是無法用經(jīng)濟來衡量的。
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，同時在液壓支撐系統(tǒng)也做了防過壓保護，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，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、梯形巷道支護任務(wù)，而且操作簡單，可以在使用中隨時調(diào)整支架支護寬度。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，不會影響其它掘進工作。
7.問：巷道綜合支護裝置穩(wěn)定性如何，會不會出現(xiàn)栽頭、后仰、咬架、蹬腿等運行不穩(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個拐點分別有單獨的推移油缸連接，整套設(shè)備整體性強，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)系后再詳細介紹。
設(shè)備模型展示3
8.問：現(xiàn)在市場上有的掘進機上布置了超前支護機構(gòu)和錨桿機，甚至還有了掘錨一體機，為什么還要這套巷道綜合支護裝置？
答：現(xiàn)在有的掘進機上配備了超前支護機構(gòu)和錨桿機，還有掘錨一體機也有應(yīng)用，但是不管是什么配置，在支護作業(yè)時，必須停止掘進作業(yè)，在掘進機掘進時，無法進行超前支護及安裝錨桿等操作。而本套綜合支護就徹底解決了這個問題，讓掘進作業(yè)和支護作業(yè)可以平行進行，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支架后在人員配置及人員勞動強度上有何變化？
答：使用本套快速掘進支架后掘進作業(yè)人數(shù)沒有大的變化。在作業(yè)流程上省去了超前支護環(huán)節(jié)，以前做超前支護的人員留一個進行移架作業(yè)，其它的可以補充到支護及材料運輸?shù)绕渌鼚徫?。由于本套設(shè)備可以自動鋪網(wǎng)而且可以配套自動錨桿機，支護作業(yè)定員適當(dāng)減少，勞動強度明顯降低。由于掘進速度加快，支護材料消耗量增加，電纜及管路跟進速度加快，所以材料運輸?shù)容o助作業(yè)崗位人員勞動強度有所增加。
小編評論
本項目介紹了快速掘進液壓支架設(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)問題分列九項進行了重點解答。該套設(shè)備結(jié)構(gòu)獨立安全、操作簡單方便、提高施工作業(yè)效率，改變了掘進生產(chǎn)傳統(tǒng)的工藝流程，是未來煤礦機械化作業(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。
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