矿井巷道快速掘进临时支护设备的结构改进

王怀伟

（同煤集团同家梁矿， 山西 大同 037025）

引言

煤炭的开采过程主要分为围岩掘进和围岩支护，两者的工作过程占据了整个开采作业大部分的工作时间，不仅要重视掘进过程的安全，还要更加重视常被安全管理人员忽视的超前临时支护的工作过程。现有的临时支护自动化程度较低，工作效率也偏低。提高临时支护设备与掘进设备相互配合的默契度是实现工作效率与安全生产密切协同的关键[1]。

1 矿井巷道快速掘进塑性区分布规律

为了有针对性地设计出对于矿井围岩的临时支护设备结构，应对矿井巷道在快速掘进开采作业过程中所受到的塑性变形区域进行分析。巷道内围岩在受到钻头冲击时会发生弹塑性变形，由于塑性变形是不可逆的过程，会形成安全隐患，根据巷道岩内塑性变形区域的有效支护能够降低发生安全事故的概率[2]。根据实际工况条件，建立起巷道受力模型，按照实际情况施加载荷作用力，通过ANSYS 仿真软件提取相应的图片分析及数据分析资料，如图1 所示。

由图1 可知，其中没有颜色的区域部分表示围岩受到的是弹性变形作用，该部分处于弹性阶段，属于可恢复的状态。有颜色部分浅色区域代表的是围岩处于塑性变形阶段，该处的受力较大，处于比较危险的程度，深色区域代表围岩在塑性变形的基础上发生了松动现象，是很危险的区域，随时有可能发生围岩的坍塌并发生安全事故。此外还可以得出以下结论：