一種新型綜采末采支護材料的應用

摘要：綜采工作面的末采回撤是一項工序復雜，人力、材料投入多，易發(fā)生危及人身安全事故的工作，傳統(tǒng)末采支護一直沿用聯(lián)金屬網(wǎng)、上鋼絲繩的工藝，存在人員勞動量大、安全隱患多等缺點，針對末采的特殊性，采用煤礦井下用聚酯纖維增強塑料網(wǎng)假定（簡稱柔性網(wǎng)）上網(wǎng)工藝，能夠提高末采效率，效果明顯。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；末采支護材料；末采回撤；柔性網(wǎng)；煤礦

中圖分類號：TD355 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0050-02

1 工作面概況

李家壕煤礦11209綜采工作面位于2-2煤11盤區(qū)，工作面長度為240m，推進長度為2576m，煤層平均厚度為2.2m，傾角0°～3°，容重1.3t/m3，采用傾斜長壁后退式一次采全高全部垮落綜合機械化采煤方法。采用鄭州煤機廠生產(chǎn)的1.2～2.4m二柱掩護式液壓支架、SGZ-900/1050刮板機及與之配套的SZZ-1000/400轉(zhuǎn)載機、PCM200破碎機運輸設(shè)備一套。

2 柔性網(wǎng)工藝簡介

柔性網(wǎng)采用高強度、高模量、低蠕變的聚合長絲纖維經(jīng)緯向整體編織及表面涂層處理制成。柔性網(wǎng)經(jīng)緯向相互間無彎曲狀態(tài)，交叉點用高強纖維長絲針織捆綁結(jié)合起來，形成牢固的結(jié)合點，充分發(fā)揮其力學性能和整體穩(wěn)定性，可在地面根據(jù)井下使用尺寸預先編織為整體網(wǎng)片。采用同步上網(wǎng)工藝，自動化鋪網(wǎng)工具，實現(xiàn)機械化上網(wǎng)，免除人工架前聯(lián)網(wǎng)，簡化末采工序，提高末采速度，末采用工明顯減少，工效大幅提高，提高安全保障性。

3 施工工藝

3.1 掛網(wǎng)前準備

3.1.1 掛網(wǎng)前綜采二隊安裝好手動絞盤。用卡箍將手動絞盤牢固安裝在每臺液壓支架的側(cè)立柱上。

3.1.2 工作面支架初撐力必須全部達到300bar

以上。

3.1.3 掛網(wǎng)前最后一刀煤，只割頂?shù)?，不割底刀，?.6m左右底煤，方便后續(xù)的打錨桿和掛網(wǎng)工作。割完最后一刀煤將機頭割通后煤機停到機頭合適位置。

3.1.4 工作面具備掛網(wǎng)條件后停機，拉空刮板輸送機，跟班隊長通知控制臺電工、馬蒂爾司機、機頭看大塊工閉鎖皮帶和三機，各段負責人員進入指定位置，閉鎖支架后，開始協(xié)助并監(jiān)督外派單位施工錨桿。

3.1.5 準備Φ16×1200mm錨桿、Φ17.8×2000mm錨索、Φ17.8的錨索托盤和鎖具等材料。

3.2 鋼絲繩的鋪設(shè)方法

3.2.1 回采至距停采線10m時，開始打錨桿，鋪設(shè)第一道鋼絲繩工作。

3.2.2 錨桿沿工作面方向每間隔1架布置1根，錨桿打設(shè)位置在液壓支架架間頂板上，從支架頂梁前端往采空區(qū)方向100mm處，眼深1100mm，使用規(guī)格為Φ16×1200mm的圓鋼錨桿。

3.2.3 打眼完畢后，每個鉆眼中用Φ16×1200mm的圓鋼錨桿和1根CK2350樹脂。

3.2.4 錨桿固定后，在每根錨桿上安裝、固定1個連接環(huán)，連接環(huán)開口朝向煤壁，然后開始穿第一道鋼絲繩。作業(yè)時每組2人，先將吊掛的最下面一道鋼絲繩全部放到電纜槽內(nèi)，然后將鋼絲繩托起放入連接環(huán)內(nèi)，作業(yè)人員撤到兩側(cè)支架下，朝機尾（機頭）方向?qū)摻z繩預緊拉直。隨后進行預緊鋼絲繩。

3.2.5 將鋼絲繩一端頭穿過機尾頂板錨索（已預先打好）上的40T接鏈環(huán)，反向折回長度1500mm，然后使用六個Φ15.5mm的繩卡卡死，繩卡子的間距為200mm。在機頭順槽頂板預先打好的錨索上安裝、固定好40T接鏈環(huán)，把鋼絲繩另一端穿入40T接鏈環(huán)，固定在采煤機機頭側(cè)滾筒的起吊環(huán)上，鋼絲繩預緊完畢后，將預先上好的六個鋼絲繩繩卡緊固牢靠。

3.3 柔性網(wǎng)運輸

3.3.1 工作面推進至掛網(wǎng)位置時，為了避免向工作面運網(wǎng)過程中對網(wǎng)卷的損傷，提前將網(wǎng)的拖地段清理平整，同時在沿線有可能剮蹭的區(qū)域鋪設(shè)好舊皮帶，將刮板運輸機拉空后閉鎖。

3.3.2 使用TS350-25T特種鏟車將網(wǎng)卷運至回風順槽主回撤通道口位置處后，然后使用TS350-25T將網(wǎng)框推至距離機尾煤壁5m位置處。

3.3.3 運網(wǎng)前，將煤機停在機頭，在機尾柔性網(wǎng)向運輸機內(nèi)轉(zhuǎn)彎處密集打設(shè)三根單體，光面向外，手把向里，形成從回風順槽向工作面的平滑導向角，并用舊皮帶包裹導向部位，以減小拉網(wǎng)時對網(wǎng)卷的摩擦。

3.3.4 使用刮板機進行牽引網(wǎng)卷，將網(wǎng)卷一端折回1～1.5m后用10T鏈條與刮板機刮板鏈固定，低速往機頭方向牽引。

3.3.5 網(wǎng)卷牽引至采煤機右滾筒前1～2m位置時停止牽引，將網(wǎng)卷端頭使用絞盤上的鋼絲繩懸吊起一個略長于采煤機機身的長度，然后將采煤機退至網(wǎng)卷下方，再將網(wǎng)卷放在采煤機機身上并進行捆綁，點動刮板輸送機，待刮板機上網(wǎng)卷有一定余量后，向機頭牽引煤機，將刮板機上余量網(wǎng)卷拉直后停止牽引煤機，松開網(wǎng)卷。反復使用刮板機和采煤機配合運網(wǎng)的方法，將網(wǎng)卷端頭運至主運順槽巷道中部位置。

3.4 掛網(wǎng)及柔性網(wǎng)使用

3.4.1 網(wǎng)卷運入工作面后，先將網(wǎng)卷順直，保證網(wǎng)邊一致朝上，不得出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，然后將網(wǎng)邊拉出，將偶數(shù)架絞盤上的鋼絲繩穿過定滑輪從網(wǎng)卷上方繞過掛網(wǎng)鋼絲繩，利用鉤頭與網(wǎng)邊下方500mm位置鎖扣在一起，將奇數(shù)架絞盤上的鋼絲繩穿過定滑輪繞過網(wǎng)卷下方與掛網(wǎng)鋼絲繩扣好，操作絞盤將網(wǎng)卷由工作面70#支架向兩端頭依次吊起，并使用U型環(huán)每間隔1000mm將網(wǎng)邊鋼絲繩與掛網(wǎng)鋼絲繩連接固定；最后將偶數(shù)架絞盤鋼絲繩上的鉤頭與網(wǎng)卷取開，操作絞盤將鋼絲繩收回并從網(wǎng)卷下方繞過與掛網(wǎng)鋼絲繩鎖扣好。

3.4.2 將每臺絞盤上的鋼絲繩穿過定滑輪從網(wǎng)卷下方繞過，并將絞盤鋼絲繩上的鉤頭從掛網(wǎng)鋼絲繩下方繞過，與纖維網(wǎng)邊鎖扣在一起后，撩網(wǎng)時操作絞盤，收回絞盤鋼絲繩，將纖維網(wǎng)懸吊在支架前梁下方，要求柔性網(wǎng)緊貼支架頂梁。

3.4.3 滯后采煤機后滾筒5～7架，緩慢操作絞盤，松放絞盤鋼絲繩，將纖維網(wǎng)放下。落網(wǎng)后要求網(wǎng)卷距離刮板輸送機鏈條垂直距離不小于700mm。

3.5 聯(lián)網(wǎng)及挑頂方法

工作面貫通后，及時移架，進行聯(lián)網(wǎng)工作，將網(wǎng)片拉緊后壓在預先施工的壓網(wǎng)錨索上，使用雙股14#綁絲將柔性網(wǎng)邊與回撤通道頂板鋼筋網(wǎng)牢固綁扎，然后上好錨索托盤。每200mm上一道綁絲。超出綁扎位置200mm的部分割掉，局部長度不夠要進行補網(wǎng)（使用單層柔性網(wǎng)或者雙層鉛絲菱形網(wǎng)補網(wǎng)）。要確保液壓支架達到初撐力，如有接頂不嚴的支架，應用木楔或道木填實。

4 柔性網(wǎng)使用注意事項

（1）為防止網(wǎng)卷向一端竄動，展網(wǎng)、掛網(wǎng)由中間向兩邊順序進行，并確保網(wǎng)卷掛設(shè)平直，不發(fā)生扭轉(zhuǎn)；（2）人員進入溜槽掛網(wǎng)工作時，不得站在煤壁與網(wǎng)片之間，以免片幫傷人；（3）掛網(wǎng)期間掛網(wǎng)人員要時刻注意觀察頂板和煤壁情況，防止片幫傷人，并由綜采二隊各組組長監(jiān)護指揮；（4）掛網(wǎng)完畢后，撤出溜槽內(nèi)人員，各包段人員從70#架向兩端頭依次轉(zhuǎn)動絞盤將網(wǎng)片撩起，使網(wǎng)卷緊貼支架頂梁；（5）采煤機割煤時，滯后后滾筒5～7架落網(wǎng)，緩慢操作絞盤，松放絞盤鋼絲繩，將纖維網(wǎng)放下，拉出奇數(shù)號支架，待奇數(shù)號支架全部拉出后，逐架將偶數(shù)架拉出并升緊支架。從起始放網(wǎng)處到網(wǎng)片完全放開處于垂直狀態(tài)不得低于8架，嚴禁緊跟采煤機后滾筒落網(wǎng)或提前落網(wǎng)，以免造成滾筒割網(wǎng)；（6）落網(wǎng)后網(wǎng)卷距離刮板輸送機鏈條垂直距離不得小于700mm；（7）拉架工作必須由兩人共同進行，一名支架工操作支架，另一人觀察支架與網(wǎng)的情況，不得出現(xiàn)支架刮網(wǎng)、撕網(wǎng)現(xiàn)象，支架工拉架時降架高度不得低于250mm，嚴禁擦頂移架，以免刮壞網(wǎng)片；（8）撩網(wǎng)滯后拉架距離不得少于5架；（9）如果支架前梁或采煤機將網(wǎng)損壞，應及時使用單層柔性網(wǎng)或雙層金屬網(wǎng)修補，嚴禁硬拉。

5 結(jié)語

采用柔性網(wǎng)工藝上網(wǎng)后，末采貫通時間由傳統(tǒng)金屬網(wǎng)工藝的9～12個班減少到5～6個班，效率提高了1倍左右，同時免除了每班增加的30名專職運網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)人員，工人勞動量大幅度減少，安全保障性提高；在經(jīng)濟效益方面，采用柔性網(wǎng)工藝由于減少了末采時間從而減少人員出工數(shù)量，節(jié)約的工資與增加的直接成本基本相當，同時產(chǎn)生的經(jīng)濟效益明顯高于金屬網(wǎng)工藝。通過后期設(shè)備回撤效果檢驗，該工藝完全能滿足末采支護工藝要求，具有在同類礦井推廣應用的借鑒意義。

作者簡介：楊木林（1980-），男，江蘇豐縣人，神華包頭礦業(yè)公司李家壕煤礦副礦長，助工，研究方向：礦山壓力。