一把撑在顶上的“安全伞”——看机制分公司如何巧用“吊轨行走”治理空顶顽疾

来源:中国能源网2026年04月27日 18:16

煤矿井下掘进作业的安全防护,是矿井安全生产的重中之重。由水矿控股机制分公司自主研发的ZLD-30吊轨式临时支护装置,以多项核心技术创新,突破传统支护装备短板,实现了掘进支护的安全升级、效率提升与成本优化,创造了良好的安全和经济价值,为掘进作业工作面撑起了一顶牢固的安全保护伞。

掘进一线的三大“拦路虎”

现有临时支护装备存在不少短板。最突出的是空间干涉——支护设备和掘进机挤在一块,无法平行作业,空顶区域防护不到位,顶板垮落、矸石涌入的风险始终存在。

适配性也是个问题。遇上巷道起伏、断面变化,传统装备常常“水土不服”,维护频次高,对复杂地质条件适应性差。

还有成本压力。采购成本、维护成本、人工成本居高不下,且设备使用寿命短,这些都是亟待解决的现实问题。

这些难题,直接影响着掘进作业的连续性,制约着井下掘进的安全与效率。

悬空的“保护伞”:单轨吊如何撑起一片安全天?

机制分公司技术团队的突破口,选在了“单轨吊”上。

团队借鉴单轨吊驱动原理,设计了一台悬挂在巷道顶部轨道上的临时支护装置,主体结构分为动力系统、执行系统、辅助系统三部分。

动力可直接对接综掘机液压系统,也可搭载独立防爆泵站,巷修、炮掘场景均能适用。执行系统的核心是“盾架”——由4根弧形方钢加护翼组成,可适配3.5米×2米范围内的矩形、拱形巷道;迎头护壁采用折叠式设计,展开后有效防护面积超过3平方米,能有效阻挡迎头滚落的矸石。

最关键的设计是“悬挂”。设备挂在顶部轨道上,与综掘机机身互不干扰,掘进机专注掘进作业,支护装置同步开展支护作业,两者可实现交错并行,彻底破解了空间干涉的难题。

快速搭建“顶-侧-底”黄金防护区

该设备驱动系统采用液压马达加自动机械制动,响应迅速、制动平稳;支护结构采用“油缸伸缩加折叠联动”的传动方式,减少了复杂连杆机构带来的故障点;关键部件选用高强度合金钢材,支护额定工作阻力达到30千牛以上,能够满足井下复杂地质条件的防护要求。

掘进结束后,作业人员启动系统,装置沿吊轨驶向迎头,到位后自动制动;随后依次完成动作连杆及调整护盾角度下降、铺网、上升接顶、展开迎头护壁、伸出接地油缸接地等一系列操作,作业人员便可在临时支护下方进行打钻及支护作业——一个“顶-侧-底”三维防护空间就此快速成型。

整个过程中,作业人员可在相对安全的位置操作,杜绝了空顶作业的安全隐患。

安全账与效益账的“双赢”逻辑

设备投用后,变化是实实在在的。

安全方面,空顶区域和迎头实现全范围支护覆盖,顶板垮落、矸石涌入的风险得到有效管控;设备的常闭制动、过载保护设计,搭配远程操作模式,让作业人员可远离迎头危险区域,进一步筑牢了作业安全防线。

效率方面,支护完成后,临时支护可快速撤出,不影响掘进其他工序推进,有效提升了掘进作业的连续性和整体效率。

成本方面,设备对复杂地质条件的适应性显著增强,维护频次大幅下降;同时,支护材料可通过盾架平台直接举升至巷顶,减少了人工搬运、搭设的环节,有效降低了人工成本。

从人工作业到机械支护,从空顶作业到立体防护,从直面生产痛点到技术创新落地,ZLD-30吊轨式临时支护装置的研发成功,真正给掘进工作面撑起了一把“安全伞”,是机制分公司技术人员立足生产实际、以创新赋能安全生产的生动实践。(贵州能源集团)

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