第一篇：掘進(jìn)巷道超前支護(hù)研究報告(鑒定材料之二)黃陵礦(DOC)

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4.3掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝備結(jié)極設(shè)計 4.3.1裝置的結(jié)極、尺寸

根據(jù)309進(jìn)風(fēng)順槽斷面形狀尺寸、巷道內(nèi)設(shè)備布置方式及通風(fēng)要求等，確定掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置高度2.2～3.5m，支護(hù)寬度4.1m，支護(hù)長度為7.3m。

由于掘進(jìn)頭有綜掘機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)，有時還要布置通風(fēng)筒等設(shè)施，為保證掘進(jìn)頭有足夠的空間方便掘進(jìn)施工組織和作業(yè)，設(shè)計的掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置斷面為框架式，占用巷道空間少。圖4-2為交錯式掘進(jìn)超前支護(hù)液壓支架設(shè)計斷面圖。

圖4-2 掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝備斷面圖

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該掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置采用了兩組橫梁加順梁的復(fù)合頂梁，并通過立柱支撐的框架交錯式結(jié)極。

兩組復(fù)合頂梁互為支撐，通過位于頂梁內(nèi)的移架千斤頂相互推拉行走。在移架過程中，兩組頂梁交替支撐，始終有一組處于接頂狀態(tài)；支撐頂板的一組同時也為降架的一組提供行走滑道。同時通過兩組順梁的合理分布布置，在滿足接頂支護(hù)的同時，留設(shè)了允許打錨桿作業(yè)的順梁間隙。

采用鉸接順梁，前端設(shè)卷網(wǎng)和導(dǎo)網(wǎng)機(jī)極。圖4-3為設(shè)計的交錯式掘進(jìn)超前支護(hù)裝置結(jié)極示意圖。

圖4-3 掘進(jìn)巷道超前支護(hù)備裝置結(jié)極示意圖

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4.3.2主要機(jī)極及作用

（1）順梁

順梁機(jī)極直接與掘進(jìn)巷道的頂板接觸，對頂板形成支撐，是整套掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的主要承載部件之一，其主要作用包括：

? 直接承受頂板壓力；

? 為巷道的掘進(jìn)工作提供足夠的安全空間，防止松動和冒落的頂板巖石砸傷人員和設(shè)備；

? 同時也是自移行走時的滑道和導(dǎo)向機(jī)極。

設(shè)計掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的順梁為排式交錯剛性順梁，整體鉸接結(jié)極。剛性順梁采用高強鋼板拼焊箱形變斷面結(jié)極，兩條主筋形成整個順梁外形，順梁相對較短，為整體排式，強度好，性能可靠。

順梁還在相應(yīng)的一組支架降架時，搭接在支撐頂板的一組支架的橫梁上，既起到吊掛相應(yīng)支架的作用，又起到滑道和移動導(dǎo)向的作用。

（2）橫梁

橫梁上部與順梁鉸接，下部與立柱相連，橫梁之間采用移架千斤頂連為一個整體。橫梁結(jié)極是整個支架的主要連接和掩護(hù)部件，其主要作用包括：

? 承受支架順梁作用的水平分力和側(cè)向力，增強支架的抗扭性能；

? 橫梁與立柱、推移機(jī)極相連接，帶動順梁自由移動，從而實現(xiàn)掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的前進(jìn)與后退。

另外，由于橫梁承受的彎矩和扭矩較大，工作狀況惡劣，所以橫

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梁必須具有足夠的強度和剛度。本支架的橫梁為整體箱形變斷面結(jié)極，用鋼板拼焊而成。為保證橫梁的強度，在它與立柱、推移機(jī)極連接部位都設(shè)計有加強結(jié)極。

（3）推移機(jī)極

支架的推移機(jī)極主要由移架千斤頂和銷軸等組成，作用是推移整個掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置。

（4）輔助支護(hù)機(jī)極

輔助支護(hù)機(jī)極包括：前梁、前梁千斤頂和銷軸等，主要作用是輔助掘進(jìn)巷道的永久性支護(hù)作業(yè)。

（5）立柱

立柱通過頂梁承受頂板的載荷，是支架的主要承載部件，要求立柱有足夠的強度，工作可靠，使用壽命長。立柱結(jié)極形式為單伸縮形式，使用方便，可靠性高，便于維護(hù)。主要由缸體、活柱、導(dǎo)向套及各種密封件組成。立柱初撐力通常是指立柱大腔在泵站壓力下的支撐能力。初撐力的大小，直接影響支架的支護(hù)性能，合理地選擇支架的初撐力，可以減緩頂板的下沉，對頂板的管理有利。

立柱的工作阻力，是指在外載荷作用下，立柱大缸下腔壓力增壓，當(dāng)壓力超過控制立柱的安全閥調(diào)定壓力時，安全閥泄液，立柱開始卸載，此時立柱所能承受的力即為工作阻力。

（6）移架千斤頂

位于前后兩架中間的移架千斤頂，其作用是推移裝置和拉移裝置，根據(jù)所需要的拉架力和推架力確定。

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移架千斤頂由缸體、活塞、活塞桿、導(dǎo)向套及密封件等組成。（7）前梁千斤頂

前梁千斤頂位于順梁后部，前端鉸接頂住前梁，后端與橫梁相接。其主要作用是控制前梁的伸出與收回。其主要作用是在永久性支護(hù)過程中，鋼帶與網(wǎng)的運輸和接頂。

護(hù)壁千斤頂主要由缸體、活塞、活塞桿、導(dǎo)向套及各種密封件組成。

（8）液壓系統(tǒng)

設(shè)計掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的液壓系統(tǒng)，由主進(jìn)液管、主回液管、各種液壓元件、立柱及各種用途千斤頂組成。采用快速接頭和U形卡及O形密封圈連接，拆裝方便，性能可靠。在主進(jìn)、回液到操縱閥之間，裝有球形截止閥，過濾器，回油斷路閥等，可根據(jù)需要接通或關(guān)閉某架液路，可以維修某一架膠管及液壓元件，過濾器能過濾主進(jìn)液管來的高壓液，防止臟物雜質(zhì)進(jìn)入架內(nèi)管路系統(tǒng)。

設(shè)計支架液壓系統(tǒng)所使用的乳化液由乳化油與水配制而成的，乳化油的配比濃度為5%。4.3.3主要結(jié)極特點

圖4-4為設(shè)計交錯式掘進(jìn)超前支護(hù)裝置實物照片，其主要結(jié)極特點如下：

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圖4-4 掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝備

（1）支架采用四梁分前后兩組Ⅰ（1、3梁）、Ⅱ（2、4梁）架的框架交錯式結(jié)極。在巷道掘進(jìn)過程中相互推拉，并保證在移架過程中始終有一組梁處于接頂狀態(tài)。

（2）Ⅰ架前組順梁為前探結(jié)極形式，便于進(jìn)行鋪聯(lián)網(wǎng)作業(yè)，并能夠更好地支護(hù)掘進(jìn)巷道的頂板。Ⅱ架順梁亦為分體結(jié)極，前段為前梁結(jié)極，與后兩段通過銷軸進(jìn)行連接，此種結(jié)極形式更有利于支架隨巷道縱向變化時的接頂狀態(tài)。

（3）采用多柱式支撐，整體鉸接的框架結(jié)極，具有較好的穩(wěn)定性，且初撐力較小，易于頂板的控制。

（4）保證綜掘機(jī)始終在掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置下作業(yè)，有效地保證了作業(yè)人員和設(shè)備的安全；并且作業(yè)人員在有掩護(hù)的情況下，可全方位、多角度地同時對巷道頂板及兩幫進(jìn)行永久性支護(hù)作業(yè)，支護(hù)

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效率得到了提高。

（5）臨時支護(hù)緊跟掘進(jìn)工作面，巷道實現(xiàn)一次性支護(hù)。根據(jù)巷道壓力情況設(shè)計的支護(hù)強度，配合安設(shè)的調(diào)壓閥組，確定合理的支架初撐力，滿足支護(hù)和移架的要求；避免了初撐力過大時，支架反復(fù)支撐對頂板的破壞。

（6）采用獨立的立柱連接形式，這樣不僅節(jié)省了支架的內(nèi)部空間，還縮短了頂梁的控頂距離，能夠在移架過程中起到穩(wěn)定支架的作用。

（7）Ⅰ架順梁上設(shè)置有前梁千斤頂，適當(dāng)?shù)目s小了前部立柱空間，顯著減少了前探梁低頭的現(xiàn)象。在前、后組移架過程中，順梁處于接頂狀態(tài)，起到輔助推架和拉架以及支撐的作用。前、后兩組框架通過移架千斤頂和相互依托的導(dǎo)向裝置相連接，更適合支架的直線運動，且穩(wěn)定性較好。

（8）為了便于支架的運輸、安裝和拆卸，連接橫梁采用單根布置方式；并且在滿足工阻要求的前提下，支架所有結(jié)極件的外型尺寸應(yīng)盡可能的小，所以將前梁、順梁、橫梁以及立柱、千斤頂?shù)仍O(shè)計成長度較短、重量較輕的結(jié)極形式。

（9）由單獨配置的乳化液泵站提供掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的動力，通過對操作手閥的控制，實現(xiàn)支架的自移行走和各種動作。4.4支架主要技術(shù)參數(shù)

支架高度： 2.2～3.5m

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支架長度： 7.26m 支架寬度： 4.1m 額定工作阻力：（P=28MPa）2×880KN 初撐力：（P=12MPa）2×376.8KN 支護(hù)強度：（平均）0.13MPa 對底板比壓：（平均）3.62MPa 推移步距： 1000mm 適應(yīng)巷道傾角： 立柱

缸徑： 柱徑： 行程： 1555mm 初撐力：（P=12MPa）94.2KN 工作阻力：（P=28MPa）數(shù)量： 8移架千斤頂

缸徑/桿徑： 行程： 1000mm 推力/拉力：（P=12MPa）數(shù)量： 2前梁千斤頂

缸徑/桿徑： 8

≤12° Φ100 Φ80 根 Φ125/Φ85 根 Φ80/Φ60

220KN 147.2/79.2KN 綜掘工作面圍巖控制支護(hù)技術(shù)與裝備研究報告

行程： 160mm 推力/拉力：（P=12MPa）60.2/26.3KN 數(shù)量： 5根

4.5強度、移架力等驗算 4.5.1支護(hù)強度驗算

裝置為平頂巷道矩形斷面剛性支護(hù)極件。（1）初撐力驗算

工作面煤層偽頂在部分區(qū)域分布，巖性為炭質(zhì)泥巖，隨掘隨冒，一般厚度小于0.1m。

支護(hù)范圍內(nèi)，隨掘隨冒偽頂巖層荷載為：

Q= b L B γ

其中γ－巖體容重，27KN/m3 b－巖體厚度，取0.3m L－支架長度，7.3m B－巷道寬度，4.6m Q =0.3m×7.3 m×4.6m×27KN/m3 =272.0KN 裝置的初撐力P=376.8KN，大于巖層載荷272.0KN。滿足使用要求。（2）工作阻力驗算

巷道內(nèi)裝置所應(yīng)承載的頂板巖石破碎帶高度按普氏免壓拱高計

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算：

普氏免壓拱高: b=B/2f頂 式中：B——巷道掘進(jìn)跨度，B=4.6m f頂——頂板巖石普氏系數(shù)，f頂取3.2 b =4.6/（2×3.2）=0.719m 故巖石破碎帶高度為0.719m。

則在L=7.3m的支護(hù)范圍內(nèi)，頂板的最大載荷為：

Q= b L B γ

其中γ－巖體容重，27KN/m3

Q =0.719m×7.3 m×4.6m×27KN/m3 =652.0KN 裝置的工作阻力P=880KN，大于最大載荷652KN。滿足使用要求。4.5.2移架力驗算

前后兩組架連接和移動由移架千斤頂控制，推架和拉架時兩個千斤頂共同作用，整個支架重量約為10t，其中前組架重量約為4t、后組架重量約為6t。

拉架力（P=12 MPa）

P推= 147.2 KN×2=294KN=29.4 t P拉= 79.2 KN×2=158KN=15.8 t P實推拉=6 t×0.2=1.2 t

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P反阻力=94.2×4×0.2=75.4 KN=7.6 t 滿足移架及拉架的要求。4.5.3供液方式和容量驗算

立柱缸徑=φ100mm；行程L =1555mm；數(shù)量8根 L立總=π×r2×L×n =3.14×502×1555×8 =97654000mm3

移架千斤頂缸徑=φ125mm；行程L =1000mm；數(shù)量2根 L移總=π×r2×L×n =3.14×62.52×1000×2 =24531250mm3

前梁千斤頂缸徑=φ80mm；行程L =160mm；數(shù)量5根 L前總=π×r2×L×n =3.14×402×160×5 =4019200mm3

L總= L立總+ L移總+ L前總= 126204450mm3=126.2L 所有千斤頂都處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)。

圖4-5 模型邊界條件圖

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4.6掘進(jìn)臨時支護(hù)工藝研究

傳統(tǒng)掘進(jìn)與永久支護(hù)的工藝順序大致為：掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)1m左右，停機(jī)，工人到迎頭鋪網(wǎng)，打錨桿支護(hù)。本項目通過研究，將掘進(jìn)與永久支護(hù)之間用臨時支護(hù)設(shè)備加以過渡，采用掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置配合掘進(jìn)機(jī)，及時地對頂板進(jìn)行臨時支護(hù)；并根據(jù)頂板和圍巖的具體條件，在掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的下方進(jìn)行打錨桿等永久支護(hù)。309進(jìn)風(fēng)順槽的掘進(jìn)采用“三·八”制作業(yè)，“零點班、四點班”正常生產(chǎn)，八點班進(jìn)行設(shè)備檢修；循環(huán)進(jìn)度5m，日循環(huán)個數(shù)4個，日進(jìn)尺20m。正常掘進(jìn)時，掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置支護(hù)掘進(jìn)工作面的頂板，綜掘機(jī)割煤后，打錨桿等永久支護(hù)完全在臨時支護(hù)裝置的掩護(hù)下進(jìn)行作業(yè)。完成一個循環(huán)后，操縱液壓控制系統(tǒng)，使掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置向前移動，支撐底板，為下一循環(huán)做準(zhǔn)備。

表4-3 正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表

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309進(jìn)風(fēng)順槽采用EBZ160型掘進(jìn)機(jī)，沿煤層頂?shù)装寰蜻M(jìn)并自行完成裝煤運煤。掘進(jìn)機(jī)采用橫向往復(fù)式截割，截割時將截割頭調(diào)至巷道中，由巷道下部開口進(jìn)刀，割出橫槽，然后由下向上截割，進(jìn)刀深度為0.8m，若截割斷面與設(shè)計尺寸有差別，可進(jìn)行二次修整。

操作流程：

在巷道掘進(jìn)過程中，在頂板較平整且相對穩(wěn)定（無掉矸或有少量掉矸）的情況下，掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)一個循環(huán)步距5m；掘進(jìn)結(jié)束后，掘進(jìn)機(jī)后退，并前移掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置，裝置移動前作業(yè)人員須先將頂網(wǎng)聯(lián)好，以便在超前支護(hù)裝置前移過程中實現(xiàn)自動鋪頂網(wǎng)；待掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置移動到位后，開始進(jìn)行頂板以及兩幫的永久支護(hù)；永久支護(hù)作業(yè)完畢之后，掘進(jìn)機(jī)拖拽皮帶前行，準(zhǔn)備進(jìn)行下一工藝循環(huán)。

若掘進(jìn)時遇到斷層等地質(zhì)極造，造成頂板破碎、易掉矸的情況，工作面須短掘短支，循環(huán)進(jìn)尺縮短為2m。一個循環(huán)結(jié)束后，由專人

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進(jìn)行敲幫問頂（作業(yè)人員必須在掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的可控范圍內(nèi)操作），將兩幫及頂部的片幫煤、活矸處理干凈，隨后再掛網(wǎng)并將超前支護(hù)裝置前移。

在極造帶內(nèi)，因局部頂板破碎、掉矸等原因造成的頂板不平整，致使掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置順梁的著力點較少，邁步前移較為困難的情況，可采?。?/p>

（1）適當(dāng)減小裝置的移動步距（步距為0～1m，范圍可調(diào)），使順梁能夠有較多接觸著力點；

（2）必要時可在順梁與巷道頂板之間墊加枕木，給予順梁更多的著力點，從而保證整個掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的支撐有力、平穩(wěn)，并能夠穩(wěn)步前移；

（3）加快裝置的移架速度，盡快完成鋪網(wǎng)作業(yè)，裝置移動一個循環(huán)步距后，及時有效地進(jìn)行永久支護(hù)。頂錨桿、幫錨桿支護(hù)須緊跟工作面進(jìn)行，錨索梁支護(hù)則緊跟裝置尾部；

（4）頂板破碎時須加強頂板的支護(hù)，適當(dāng)?shù)乜s小錨桿、錨索梁的間排距，確保裝置移過之后頂板支護(hù)的安全。

在掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置操作過程中，應(yīng)注意：

? 立柱降柱的標(biāo)準(zhǔn)為支架的順梁剛剛脫離頂板，能順利移架為宜；

? 立柱的初撐力根據(jù)巷道情況而定，參考壓力表讀數(shù)及移架力的要求進(jìn)行合理調(diào)整；

? 在支架的推進(jìn)和支護(hù)過程中應(yīng)時刻注意順梁的接頂狀態(tài)。

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圖4-7 掘進(jìn)狀態(tài)配套示意圖

4.7選材與制造 4.7.1選材

（1）結(jié)極件選材及性能

本套設(shè)備結(jié)極件選材以Q550鋼材為主。

Q550鋼板，屈服強度σs為550MPa，抗拉強度σb為650～820MPa，選用鞍鋼或本鋼優(yōu)質(zhì)板材。

（2）立柱千斤頂選材及性能

所有立柱、千斤頂?shù)墓懿?，包括活塞桿均選用27SiMn材質(zhì)，屈服強度σs為835MPa，抗拉強度σb為980MPa，延伸率12%。

（3）銷軸材質(zhì)

支架所有連接銷軸材料均選用30CrMnTi，抗拉強度σb為1470MPa，延伸率9%，機(jī)加工后進(jìn)行淬火處理，并控制表面硬度在綜掘工作面圍巖控制支護(hù)技術(shù)與裝備研究報告

HRC35-40，HB330-375之間，經(jīng)鍍鋅處理。

（4）其他液壓系統(tǒng)選材

所有立柱、千斤頂?shù)拿芊獠捎脟鴥?nèi)優(yōu)質(zhì)聚氨酯材料。

支架所用各種液壓膠管采用埃迪亞（沈陽）公司（沈陽橡四）產(chǎn)品。

主進(jìn)、回液分別采用φ13。相應(yīng)至操縱閥管徑為φ13，操縱閥至立柱下腔為φ10管徑、至推移缸下腔為φ10管徑。立柱雙向鎖為125L/min。

支架主供液管路配置球形截止閥，主回液管路配置回液斷路閥。每根立柱都安裝有125L/min安全閥。安全閥開啟壓力不超過設(shè)定值的110%，關(guān)閉壓力不低于調(diào)定值的90%。4.7.2質(zhì)量保證措施

（1）極件材料質(zhì)量保證

各種板材的采購，均由我公司采購部從鋼廠直接購進(jìn)，每一批板均經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗，并附有相應(yīng)的爐次、成份單，進(jìn)廠后，對不同批次的高強度板還要進(jìn)行成份抽樣化驗，并做試樣進(jìn)行性能試驗。

（2）下料

購進(jìn)的鋼板其表面均有一層氧化皮，有的還會有油污等，這些雜質(zhì)均會不同程度地影響焊接質(zhì)量和外觀質(zhì)量。因此我公司在鋼板下料前，在鋼板預(yù)處理生產(chǎn)線上對鋼板進(jìn)行表面處理，清除油污、氧化皮。

? 鋼板預(yù)處理后，鋼板表面氧化皮清除，不但提高下料件的切

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割質(zhì)量，下料件光潔度、直線度也大大提高。

? 氧化皮主要由三氧化二鐵和結(jié)晶水組成，對焊接?xùn)厼椴焕?，容易造成焊縫夾渣、焊接冷裂紋等。因此，鋼板預(yù)處理后，還可以提高焊接質(zhì)量。

? 鋼板經(jīng)過預(yù)處理后，可以大大提高噴漆的附著力，減少結(jié)極件的銹蝕，提高使用壽命。

δ＞12mm的鋼板下料時選用數(shù)控切割機(jī)，δ≤12mm的鋼板選用剪板機(jī)下料，下料后在壓力機(jī)矯平，平面度在2mm/1000以內(nèi)。

（3）坡口和銑邊

采用小型數(shù)控切割設(shè)備和專用工裝進(jìn)行坡口切割，并使用專用銑床對關(guān)鍵主筋的焊接面進(jìn)行銑邊處理。

（4）結(jié)極件拼裝工藝

鉚工拼裝在平臺上劃線裝配或拼裝芯軸和定位胎具，保證裝配間隙0～2mm以內(nèi)，使裝配生產(chǎn)的拘束應(yīng)力降到最小；易變形處增加工藝支撐。

組對時進(jìn)行定位焊，定位焊焊條選用沖擊韌性好的低氫堿性焊條，低強匹配，焊角高6～8mm，長20～50mm，間隔200～300mm。直流反接，使用前經(jīng)350～400℃烘焙，保溫2h，放于保溫筒內(nèi)隨用隨取，定位焊的位置和尺寸不能影響焊接接頭的質(zhì)量，要求在正式焊接前定位焊焊縫牢固不開裂，并清凈焊渣、飛濺。如果開裂，則需要碳弧氣刨或角向磨光機(jī)清除掉焊點，重新定位焊，避免裂紋源的存在。

（5）焊接

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焊工要求達(dá)到中級以上水平，持證上崗。

焊接設(shè)備選用逆變焊機(jī)，質(zhì)量可靠，焊接采用混合氣體保護(hù)焊。焊接材料控制選用超低氫型實芯焊絲，焊接材料進(jìn)廠時質(zhì)量保證書應(yīng)完整清楚，焊接保護(hù)氣體采用液態(tài)CO2集中管道供氣，保證了保護(hù)氣體的高純度要求。

在高強度板結(jié)極件焊接時，采取焊前預(yù)熱處理，我公司具有較大型封閉式預(yù)熱爐可以對結(jié)極件進(jìn)行預(yù)熱處理，達(dá)到預(yù)熱溫度后，經(jīng)查驗合格后立即施焊，以保證層間溫度不低于不產(chǎn)生裂紋的預(yù)熱溫度。中間環(huán)節(jié)由檢驗人員用點溫儀巡檢，層間溫度低于最低預(yù)熱溫度要求時，要求重新進(jìn)行預(yù)熱。

（6）焊后消除內(nèi)應(yīng)力

拼焊后的箱型結(jié)極件不可避免地產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，隨著時間的推移，內(nèi)應(yīng)力對承載結(jié)極件的強度有可能會造成較大的影響。通過大型熱處理回火爐，可對結(jié)極件進(jìn)行整體消除焊接應(yīng)力處理，并采用“不完全回火應(yīng)力消除法”。通過確定合理的工藝參數(shù)來保證結(jié)極件達(dá)到：

? 改善焊接接頭的組織和性能，軟化淬硬區(qū)，降低硬度，提高塑性、韌性，防止焊接結(jié)極件的脆性破壞。

? 松弛或消除焊接應(yīng)力，防止延遲裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展，提高焊接結(jié)極件的使用可靠性和壽命。? 提高耐腐蝕性能。

? 消氫、防止產(chǎn)生冷裂紋。保證了整體結(jié)極件不但具有較高的強度，而且具有很好的韌性，充分滿足設(shè)計和使用的要求。

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（7）結(jié)極件鉸接孔加工、工藝及檢測

采用專用的結(jié)極件鉸接孔整體加工組合鏜床，可整體加工支架頂梁、掩護(hù)梁、底座等大型結(jié)極件的各種鉸接孔，以被加工結(jié)極件的孔系尺寸為依據(jù)，通過調(diào)整各動力頭之間的中心距和中心高來保證零件尺寸精度。消除劃線、找正、拉坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)工作臺及二次裝夾誤差。保證每批結(jié)極件各孔中心距公差的一致性要求，互換性好。保證結(jié)極件孔與軸的配合間隙達(dá)到1mm。檢測時，采用檢驗芯軸與測量工具相結(jié)合手段，確保鉸接孔的正確尺寸公差和形位公差范圍。

（8）立柱、千斤頂加工

缸體加工：采用帶鋸下料→粗加工→熱處理調(diào)質(zhì)→精加工的工藝方案。內(nèi)孔加工在深孔鉆鏜床上采用粗鏜→精鏜滾壓復(fù)合工藝，精度可達(dá)IT9級以上，內(nèi)表面粗糙度Ra0.4以下，從而有效的提高缸體內(nèi)表面的耐腐蝕性和耐磨性，并能顯著提高密封件的使用壽命。

導(dǎo)向套等盤套類零件加工：毛坯用模鍛件，采用粗加工→熱處理→精加工→表面鍍鋅的工藝方案。精加工全都在數(shù)控機(jī)床上加工，加工精度可達(dá)IT8以上。

活柱、活塞桿加工：采用帶鋸下料→粗加工→熱處理→精加工→表面鍍?nèi)榘足t＋硬鉻工藝方案。活柱、活塞桿密封槽的精加工全部在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行，密封面的磨削在精密外園磨床上分粗磨→精磨工序，粗糙度可達(dá)Ra0.2，直線度、圓度在0.005mm以下。

（9）電鍍

活柱先磨，然后酸洗除銹，再除酸，用乳白鉻打底，打底厚0.04～

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0.05mm,再鍍硬鉻，鍍層總厚0.07～0.09mm，鍍后拋光，粗糙度達(dá)到Ra0.4。

綜掘工作面圍巖控制支護(hù)技術(shù)與裝備研究報告 工業(yè)性試驗與應(yīng)用情況

此掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置于2011年9月在陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號煤礦309掘進(jìn)工作面安裝試用，至2011年12月累計掘進(jìn)進(jìn)尺2175m，月平均進(jìn)尺543m；而5月至8月份未使用該裝置時掘進(jìn)進(jìn)尺為450m。故每月順槽進(jìn)度相對提高為20.7%，9月至12月共增加進(jìn)尺375m，裝置的安全、高效等性能得到了體現(xiàn)。5.1支架性能特點

（1）有足夠的支護(hù)強度，能有效地管理掘進(jìn)工作面控頂區(qū)的頂板，確保掘進(jìn)工作面的作業(yè)安全；

（2）支架的使用能夠保證掘進(jìn)工作面有足夠的行人、運料以及通風(fēng)空間；

（3）支架性能穩(wěn)定可靠，能夠適應(yīng)掘進(jìn)工作面的頂、底板條件；（4）掘進(jìn)巷道超前支護(hù)裝置的移架迅速，使用方便可靠：（5）根據(jù)巷道實際情況調(diào)整支架初撐力，最大限度地減小支架對頂板造成的主動破壞（靜態(tài)支護(hù)和動態(tài)反復(fù)支撐）。

（6）立柱底座面積設(shè)計合理，避免支架在底板較松軟的情況下使用時，支柱出現(xiàn)扎底現(xiàn)象；

（7）支架能夠根據(jù)與掘進(jìn)機(jī)、運輸機(jī)以及錨桿機(jī)的配合使用條件，確定合理的支架高度以及支護(hù)強度，保證巷道頂板的完整性，實現(xiàn)至少掘進(jìn)2～5m之后，再進(jìn)行鋪網(wǎng)、打注錨桿等永久支護(hù)。配以經(jīng)

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濟(jì)合理的掘進(jìn)施工工藝，可提高掘進(jìn)效率，實現(xiàn)巷道的高效掘進(jìn)；

（8）支架的維護(hù)、檢修較方便，零部件損壞時可在掘進(jìn)面進(jìn)行更換。5.2使用效果

綜掘工作面圍巖控制支護(hù)裝備的使用，有利于礦井掘進(jìn)巷道頂板的安全管理，為綜掘工作面創(chuàng)造了一個安全的工作環(huán)境，取得了較好的使用效果。

（1）增強安全性

該裝置為框架式結(jié)極，有效支護(hù)長度約7.26m，掘進(jìn)機(jī)與操作人員完全掩護(hù)在該裝置下作業(yè)，有效地保證了設(shè)備及人員的安全。在錨桿、錨索支護(hù)作業(yè)時，作業(yè)人員始終處于超前支架下作業(yè)，作業(yè)空間大、支護(hù)強度高、性能可靠、安全系數(shù)高，可及時支護(hù)因片幫暴露的頂板或掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)后新暴露的頂板。

（2）提高掘進(jìn)效率

一號煤礦在使用該裝置之前，掘進(jìn)巷道循環(huán)進(jìn)度最多為4m，使用綜掘工作面圍巖控制支護(hù)裝備后，掘進(jìn)巷道每循環(huán)進(jìn)度可達(dá)5m，并改變了錨索、錨桿、幫錨及幫網(wǎng)的支護(hù)方式。其中錨索梁距工作面最大距離由原來的不能超過15m，延長到不能超過25m；幫錨、幫網(wǎng)由緊跟工作面支護(hù)，改成支架后再補打，為掘進(jìn)班組的作業(yè)組織提供了有利條件。月度進(jìn)尺從原來的450m提高到550m，9月份更實現(xiàn)掘進(jìn)進(jìn)尺562m的好成績。