淺析柔性纖維網(wǎng)支護(hù)工藝在綜采工作面回撤過(guò)程中的應(yīng)用

高俊德

摘 要：以馮家塔煤礦的一個(gè)綜采工作面為例，介紹了柔性纖維網(wǎng)支護(hù)回撤通道頂板時(shí)的工藝技術(shù)、關(guān)鍵工序和安全、經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：支護(hù)工藝；工藝技術(shù)；回撤通道；柔性纖維網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TD823.97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.147

1 工程概況

1403工作面煤層為二疊系山西組4#煤層，煤層賦存整體穩(wěn)定，為傾向北西的單斜構(gòu)造，局部有北西向的裂隙發(fā)育。煤層結(jié)構(gòu)為0.4（0.10）0.4（0.05）1.30（0.20）1.0，夾矸巖性分別為炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖。4#煤層厚度平均約3.5 m，3#、4#煤合層煤層厚度為7.5～8.5 m，煤層傾角2°～4°，平均傾角3°，2#、4#煤層間距為6.5～14.0 m。

2 柔性纖維網(wǎng)支護(hù)工藝

工作面頂板鋪網(wǎng)壓在老空1.2 m，支架上方9.3 m，回撤通道4.5 m，傾向長(zhǎng)度245 m。纖維網(wǎng)尺寸為245 m×15 m，網(wǎng)孔尺寸為20 mm×30 mm。當(dāng)工作面距離采線大約15 m時(shí)，將柔性纖維網(wǎng)掛上，借助采煤機(jī)得到4.5 m的通道，然后使用位于支架立柱上的搖盤(pán)和滑輪實(shí)現(xiàn)網(wǎng)片的整體懸掛，完成割煤后再實(shí)施放網(wǎng)、挑網(wǎng)等一系列工序。

2.1 準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作主要包括：①在離停采之前約50 m的位置，預(yù)先設(shè)定工作面的推進(jìn)速度和采高，控制采高為3.2 m，以層位為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)慢而穩(wěn)定的過(guò)渡過(guò)程。②在離停采之前約50 m的位置，應(yīng)當(dāng)對(duì)工作中的一切設(shè)備進(jìn)行細(xì)致而完整的檢查，及時(shí)維修出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備。相關(guān)的核心設(shè)備都應(yīng)當(dāng)有若干備用配件，確?；夭刹皇茉O(shè)備因素的影響。③在離停采處位置之前約50 m處，根據(jù)頂?shù)装甯叨冗M(jìn)行適當(dāng)修正，使工作面采高、兩巷推進(jìn)速度等在合理狀態(tài)下。

2.2 安裝過(guò)程

安裝過(guò)程為：①距煤壁3 m的位置打一排錨桿，并將間距控制在1.75 m左右。②把纖維網(wǎng)從某一端開(kāi)始折疊20 m，將φ18 mm×64 mm鏈條固定至工作面刮板輸送機(jī)鏈環(huán)上，在低速情況下把網(wǎng)片拉運(yùn)至離采煤機(jī)2 m處停機(jī)，然后用人工展開(kāi)的方式處理已經(jīng)折疊過(guò)的纖維網(wǎng)，使它通過(guò)采煤機(jī)拉運(yùn)至工作面機(jī)頭處。③把長(zhǎng)度為249 m，直徑為18.5 mm的鋼絲繩穿入加工完畢的錨桿托盤(pán)鎖鉤里，然后把鋼絲繩盡量拉直，在鋼絲繩的兩個(gè)端口分別用直徑為18.5 mm的繩卡與兩順槽頂板錨桿牢牢固定在一起。④用直徑為18.5 mm的鋼絲繩使絞盤(pán)鋼絲繩穿過(guò)工作面頂板，然后借助絞盤(pán)鋼絲繩鉤頭和纖維網(wǎng)連接為一體（離網(wǎng)邊約4 m），搖動(dòng)絞盤(pán)，將網(wǎng)片吊起來(lái)，再使用14號(hào)鐵絲，每隔3 m連一扣，把纖維網(wǎng)與直徑為18.5 mm的鋼絲繩連接起來(lái)。⑤割煤進(jìn)刀完成20架以后立即停機(jī)，松動(dòng)絞盤(pán)，把已經(jīng)割過(guò)煤段的網(wǎng)片卸下。挪第一架時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先把相鄰兩架護(hù)幫板打出，讓網(wǎng)片與頂板貼合緊密以后，再用移架把網(wǎng)片穩(wěn)穩(wěn)托住，然后按照上述循環(huán)步驟割煤。

2.3 操作關(guān)鍵步驟

操作關(guān)鍵步驟有：①把所有的柔性纖維網(wǎng)放置在回風(fēng)巷口，然后在其周圍安裝導(dǎo)向裝置，降低后續(xù)網(wǎng)片運(yùn)輸過(guò)程的難度。②用采煤機(jī)割掛網(wǎng)前1刀煤的時(shí)候，要按照從頭至尾的順序，僅割頂煤，然后將支架移除，得到護(hù)幫板。③將柔性纖維網(wǎng)與直徑為18.5 mm的鋼絲繩固定起來(lái)。各個(gè)搖桿均有鋼絲繩，將其穿出網(wǎng)片與起始端鋼絲繩結(jié)合起來(lái)，以工作面中點(diǎn)為起點(diǎn)，分別向兩頭挑網(wǎng)。④采用單體液壓鉆機(jī)按順序打錨桿，將網(wǎng)片固定牢固，然后將機(jī)道內(nèi)的人員撤離。⑤割底刀，推移刮板輸送機(jī)，把繩子都解開(kāi)，確保網(wǎng)片下落距離為2 m，然后慢慢抽離支架。⑥將支架抽離之后，把網(wǎng)片搖起來(lái)再完成一次割煤到收網(wǎng)的四個(gè)步驟。特別要注意的是，割回撤通道時(shí)候，每割1刀煤，應(yīng)當(dāng)立即固定網(wǎng)片，重復(fù)此步驟，一直到割通為止。

3 支護(hù)方法

當(dāng)離停采線大約80 m時(shí)，開(kāi)始在運(yùn)、回順預(yù)定停采線前后10 m處支護(hù)架棚。棚梁采用長(zhǎng)為5.2 m的“π”型梁，并采用“一梁二柱”的支護(hù)方式，棚腿采用單體液壓支柱，棚距為1.0 m。在超前停采線15 m范圍內(nèi)打設(shè)戴帽點(diǎn)柱，為了確保支架無(wú)論在上口還是在下口均可以按照預(yù)期旋轉(zhuǎn)，在兩個(gè)口處都安裝了兩架8.6 m的“π”型對(duì)棚。

回撤通道的頂部采用“錨索+錨桿+托梁+纖維網(wǎng)”的支護(hù)方式，錨桿間、排距為0.8 m×0.8 m，錨桿規(guī)格為φ20 mm×2 500 mm的螺紋鋼錨桿。每條托梁布置6個(gè)錨桿，沿工作面傾斜方向呈矩形布置。錨索間距為3.5 m，排距為1.6 m，錨索規(guī)格為φ15.24 mm×8 000 mm，樹(shù)脂錨固劑規(guī)格為CK2360。沿工作面走向架設(shè)“π”型梁，長(zhǎng)度為4.5 m，“π”形梁架設(shè)采用“一梁四柱”的支護(hù)方式。從鋪網(wǎng)線向前推采4 m，鋼絲繩間距為1 m，每根長(zhǎng)249 m。通道煤幫采用規(guī)格為φ20 mm×2 000 mm的螺紋鋼錨桿支護(hù)，呈矩形安裝。

4 回撤通道的施工過(guò)程與具體實(shí)施方案

回撤通道的施工過(guò)程：工作面掛第1道鋼絲繩和柔性纖維網(wǎng)→采煤機(jī)下行割煤→臨時(shí)支護(hù)→打錨桿（索）→采煤機(jī)上行返機(jī)→移動(dòng)刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)上部斜切進(jìn)刀→采煤機(jī)下行割煤→開(kāi)始進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

具體的實(shí)施方案可以歸納為以下幾點(diǎn)：①當(dāng)工作面離停采線25 m時(shí)，應(yīng)當(dāng)使工作面煤壁和停采線處于同一水平線，再調(diào)整工作面，使采高接近3.2 m。②當(dāng)工作面離停采線15 m時(shí)開(kāi)始鋪網(wǎng)，在工作面傾斜的方向上選擇全長(zhǎng)柔性纖維網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。將網(wǎng)片低速拉運(yùn)到距采煤機(jī)2 m時(shí)停機(jī)，并沿工作面傾向拉開(kāi)。③解開(kāi)柔性纖維網(wǎng)的包裝，將柔性纖維網(wǎng)邊每3 m連一扣，連接到支架前端的Φ18.5 mm鋼絲繩上，然后將位于工作面范圍的柔性纖維網(wǎng)都拿起來(lái)。將護(hù)幫板調(diào)整至水平，然后把柔性纖維網(wǎng)打開(kāi)，平鋪于護(hù)幫板之上。④把支架放置到規(guī)定地點(diǎn)，然后將頂梁升實(shí)、升緊，確保初撐力大于或等于設(shè)計(jì)值。⑤當(dāng)采煤機(jī)還剩下最后4刀時(shí)，采煤機(jī)下行割30 m后立刻鎖閉煤機(jī)，用液壓錨桿鉆機(jī)打設(shè)錨桿，完成頂板的支護(hù)工作。⑥針對(duì)設(shè)備通道的頂部，可以選擇“錨索+錨桿+托梁+纖維網(wǎng)+‘π型鋼梁”的支護(hù)方法。⑦從鋪網(wǎng)線向前推采10.4 mm時(shí)，采煤機(jī)返至75#支架后停止前移，自下而上將工作面支架與刮板機(jī)脫開(kāi)。把工作面刮板機(jī)推到煤幫位置，然后用采煤機(jī)再割5刀，得到凈寬4.5 m、凈高3.2 m的回撤通道。⑧采煤機(jī)割完最后1刀，沿工作面走向安裝兩根長(zhǎng)度為4.5 m的“π”型鋼梁。

5 結(jié)束語(yǔ)

采用柔性纖維網(wǎng)可以有效降低對(duì)人工的依賴，降低工作人員的工作強(qiáng)度，提升工作效率，這尤其體現(xiàn)在收尾方面。除此之外，回撤時(shí)得到的鋪設(shè)效果良好，而且可以很好地支護(hù)頂板，提升其安全性能?？傊?，綜采面回采掛網(wǎng)時(shí)，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，柔性纖維網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)突出。

〔編輯：王霞〕