綜放工作面貫通掛柔性樹脂網(wǎng)新工藝

王 鵬

（中國神華神東煤炭集團(tuán) 保德煤礦，山西 保德036600）

保德煤礦是神東煤炭集團(tuán)所屬的大型石炭二疊紀(jì)出口煤配煤基地，位于山西省保德縣境內(nèi)，地處黃河?xùn)|岸，河?xùn)|煤田的北部，屬黃土高原晉西北邊緣， 晉北大型煤炭基地河保偏礦區(qū)， 井田南北走向長14.0km，東西傾向?qū)?.7km，面積55.9km2。 區(qū)內(nèi)可采煤層四層，分別為8#、10#、11#和13#層，現(xiàn)開采8#煤層。 其81305 綜放工作面于2013 年8 月6 日貫通，貫通掛網(wǎng)采用山東浩珂礦業(yè)工程有限公司生產(chǎn)的柔性樹脂纖維網(wǎng) （網(wǎng)片規(guī)格為PET800×800MS， 長×寬為246m×14m 柔性網(wǎng)），并針對此新材料，采用了新掛網(wǎng)工藝，本次新工藝、新材料試驗取得了良好的效果。

1 81305 綜放工作面簡介

81305 綜采面傾斜長240m，煤層傾角4.5°，煤厚6.83m，蓋山厚度317 米，周期來壓步距21-22 米，工作面安設(shè)平頂山煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的ZFY12500/25/39D 型兩柱放頂煤支架141 臺，頂?shù)装鍘r性如下∶

表1 工作面煤層頂?shù)装鍘r性表

2 工作面掛網(wǎng)

2.1 掛網(wǎng)工藝選擇

在以往的綜放工作面貫通掛網(wǎng)過程中，采用雙層金屬網(wǎng)，每割一刀煤鋪一次網(wǎng)，每班需大約100 人，大量人員在溜槽內(nèi)作業(yè)，安全壓力大。 通過對中煤平朔安家?guī)X煤礦使用柔性網(wǎng)貫通的實地考察，和與浩珂礦業(yè)公司技術(shù)人員反復(fù)論證，對比新舊工藝，新工藝具有以下優(yōu)勢∶一是，減少參加掛網(wǎng)人數(shù)，原掛網(wǎng)時，全礦掘進(jìn)隊及外委隊人員全部調(diào)用至綜采隊掛網(wǎng)，造成掘進(jìn)隊停產(chǎn)3～4 天。使用柔性樹脂纖維網(wǎng)，掛網(wǎng)作業(yè)人員較少，除上網(wǎng)和清煤時用人較多外，其余每班只增加6 人即可保證正常掛網(wǎng)，各掘進(jìn)隊可正常組織生產(chǎn)，提高整體單進(jìn)水平，效益顯著；二是，降低作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，減少人員進(jìn)入溜槽聯(lián)網(wǎng)次數(shù)，安全有保障；三是，鋪網(wǎng)與割煤、推溜和移架協(xié)調(diào)作業(yè), 推進(jìn)速度加快，減少采面貫通時間，與原掛網(wǎng)工藝比較，可使綜采隊提前投入生產(chǎn)，保證礦井單產(chǎn)水平提升。

2.2 掛網(wǎng)前準(zhǔn)備

2.2.1 工作面壓力觀測

在距貫通200 米時，觀測支架PM32 數(shù)據(jù)，采用綜采工作面礦壓觀測系統(tǒng)監(jiān)測工作面壓力變化， 工作面觀測從工作面6 號支架開始，向機(jī)尾每隔10 架為一個觀測點，觀測數(shù)據(jù)以支架PM32 數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，每循環(huán)隨著采煤機(jī)開始采煤， 跟機(jī)依次記錄支架PM32 的壓力數(shù)值，根據(jù)所得數(shù)值分析生產(chǎn)時工作面壓力情況，并于當(dāng)日上傳至礦壓數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，根據(jù)礦壓曲面圖得出工作面周期來壓步距為21 米（必須每刀進(jìn)行監(jiān)測記錄數(shù)值，割多少刀記錄多少次數(shù)值），在距貫通15 米處等壓，將壓力甩入通道煤柱內(nèi)，保證掛網(wǎng)安全。

2.2.2 貫通材料準(zhǔn)備

a.在回風(fēng)順槽距回撤通道13 米處設(shè)置導(dǎo)向裝置，以便于網(wǎng)片順利運(yùn)輸至工作面。柔性樹脂纖維網(wǎng)由電瓶車于工作面掛網(wǎng)貫通作業(yè)前2 天一次性運(yùn)輸至工作面回風(fēng)順槽導(dǎo)向裝置外2 米處。 網(wǎng)片放置方向正確，保證網(wǎng)片進(jìn)入工作面后可向支架側(cè)打開。

b.收網(wǎng)用的搖輪及支護(hù)用鉆機(jī)于掛網(wǎng)前兩天安裝調(diào)試完畢。錨桿、挑桿、備用金屬網(wǎng)等其他材料于貫通前一天在工作面?zhèn)浜谩?/p>

2.2.3 采取的層位保證措施

a.層位對照圖

綁在相應(yīng)支架上，易于煤機(jī)司機(jī)查看對照。

二號點∶9# 支架

圖1 工作面層位對照圖示例

b.層位對照表

跟班隊長及班長等管理人員隨身攜帶，隨時檢查工作面層，以便及時調(diào)整。

c.層位標(biāo)志桿

在回撤通道垛式支架內(nèi)安設(shè)反光標(biāo)志桿，高2.7 米，與采煤機(jī)滾筒直徑相同， 在貫通時煤機(jī)司機(jī)通過滾筒與標(biāo)志桿的對比來調(diào)整層位。

2.2.4 掛網(wǎng)前人員安排

在綜采隊原有人員基礎(chǔ)上，第一個班增加30 人，最后一班清煤增加100 人，其余每班增加6 人。

2.2.5 掛網(wǎng)應(yīng)急處置措施

由于第一次試用柔性樹脂纖維網(wǎng)掛網(wǎng)綜放面貫通，在集團(tuán)公司內(nèi)部還沒有類似貫通作業(yè)經(jīng)驗，故針對在貫通作業(yè)過程中可能存在突發(fā)問題制定如下應(yīng)急措施∶

a.如遇工作面頂板局部破碎，柔性樹脂纖維網(wǎng)損壞，應(yīng)及時補(bǔ)網(wǎng)。（根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定補(bǔ)柔性樹脂纖維網(wǎng)或者金屬網(wǎng)）。

b.在工作面推進(jìn)過程中，如遇網(wǎng)片在兩端頭長度不夠情況，應(yīng)及時補(bǔ)掛金屬網(wǎng)，補(bǔ)第一片網(wǎng)打錨桿固定。

c.根據(jù)現(xiàn)場實際情況Φ8mm 鋼絲繩強(qiáng)度如不能滿足要求，必須重新鋪設(shè)Φ15.5mm 鋼絲繩。

d.在用煤機(jī)拉柔性樹脂纖維網(wǎng)到工作面過程中必須派專人看護(hù)，各監(jiān)護(hù)人員佩戴對講機(jī)，保證信息及時傳遞，煤機(jī)緩慢行駛，防止網(wǎng)片被刮壞。

e.如因網(wǎng)片褶皺等原因造成貫通時柔性網(wǎng)與回撤通道頂網(wǎng)無法對接，則補(bǔ)掛金屬網(wǎng)。

2.3 掛網(wǎng)工藝

2.3.1 采煤機(jī)割掛網(wǎng)前（距離回撤通道剩余13m）一刀煤時，從機(jī)尾割至機(jī)頭，只割頂?shù)?，拉出支架打出護(hù)幫板，不推移運(yùn)輸機(jī)。 由綜采隊負(fù)責(zé)處理工作面片幫、鱗皮，拉空運(yùn)輸機(jī)。在確認(rèn)無安全隱患后進(jìn)行掛網(wǎng)作業(yè)。

2.3.2 用40T 鏈將網(wǎng)片的端頭和運(yùn)輸機(jī)刮板鏈連接起來，用運(yùn)輸機(jī)開低速向機(jī)頭位置拖動網(wǎng)片，直到把全部網(wǎng)片拖到機(jī)頭煤機(jī)處，將一個機(jī)身長度的網(wǎng)片用支架吊起，煤機(jī)向機(jī)尾方向牽引一個機(jī)身確保網(wǎng)片端頭能固定在煤機(jī)左滾筒行星頭，啟動運(yùn)輸機(jī)并同速同向牽引煤機(jī)使網(wǎng)片端頭與順槽頂網(wǎng)搭接2 米。

2.3.3 確保網(wǎng)片沒有扭曲，起始端的鋼絲繩全長清晰可見。 將外面捆住的鋼絲帶剪斷， 放開折疊的部分， 這樣網(wǎng)片有4.0m 的長度露在外面，可以便于安裝。

2.3.4 將每個搖桿上面安裝好的鋼絲繩，在網(wǎng)片下面穿過與起始端的鋼絲繩連接。

2.3.5 從工作面中部開始，向兩頭挑網(wǎng)，采用支架頂梁進(jìn)行挑網(wǎng)。將單號碼支架前梁降下，將網(wǎng)邊與前梁綁扎，升起支架將網(wǎng)挑起，將雙號碼支架伸縮梁伸出使柔性網(wǎng)進(jìn)入到伸縮梁上。

2.3.6 打錨桿與挑網(wǎng)同步進(jìn)行，逐架作業(yè)。利用單體液壓鉆機(jī)打錨桿，對網(wǎng)片進(jìn)行固定，如遇頂板破碎，必須打錨索固定網(wǎng)片。

2.3.7 支護(hù)要求∶每兩架打一個眼（頂板破碎每一架打一眼），將眼打在支架架縫處距頂梁前梁端100mm 處， 頂板完整段使用Φ16×1800mm 鋼筋錨桿，頂板破碎段使用Φ15.24×5000mm 錨索。 支護(hù)工作完成后，撤出機(jī)道內(nèi)人員，收回護(hù)幫板，用搖輪將網(wǎng)片拉起，確保煤機(jī)正常通過。

2.3.8 割底刀，推移刮板輸送機(jī)，然后開始割下一刀煤。

2.3.9 松開每一個搖輪上的繩子，保證網(wǎng)片下落2m。 逐架拉出支架，拉架滯后煤機(jī)后滾筒10 架，確保每個支架降下來的幅度足夠多，以免刮壞網(wǎng)片。

2.3.10 支架拉出后，再用搖輪將網(wǎng)片搖起，重復(fù)割煤、放網(wǎng)、拉架、收網(wǎng)、割煤程序，直到工作面與回撤通道順利貫通。

3 掛網(wǎng)總結(jié)

3.1 貫通效果

3.1.1 本次工作面貫通層位把握較好，頂、底板過渡平整，柔性網(wǎng)與通道頂網(wǎng)搭接綁扎嚴(yán)密。

3.1.2 通過對主回撤通道頂?shù)装逡平坑^測，主通道內(nèi)頂、底板移近量不大，對回撤未產(chǎn)生影響。

3.1.3 由于提前做好了礦壓觀測工作，掛網(wǎng)時避開了周期壓，將周期壓控制在主、輔通道間煤柱內(nèi)，因此貫通時無明顯壓力顯現(xiàn)。

3.2 掛柔性網(wǎng)工藝優(yōu)缺點

優(yōu)點∶

一是，減少參加掛網(wǎng)人數(shù)，各掘進(jìn)隊可正常組織生產(chǎn)。

二是，降低作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，減少人員進(jìn)入溜槽聯(lián)網(wǎng)次數(shù)，安全有保障。

三是，節(jié)約停機(jī)聯(lián)網(wǎng)時間，減少采面貫通時間，可使綜采隊提前投入生產(chǎn)。

四是， 通過在柔性網(wǎng)中預(yù)編入8mm 鋼絲繩增加了摩擦?xí)r的抗剪切力，確?；爻窌r木點柱不易穿通柔性網(wǎng)。

缺點∶

一是，織網(wǎng)工藝導(dǎo)致柔性網(wǎng)經(jīng)向、緯向網(wǎng)絲不是編織在一起，而是通過樹脂粘結(jié)在一起，掛壞一處易向四周擴(kuò)散。

二是，摩擦?xí)r的抗剪切力不如金屬網(wǎng)，在與支架棱角摩擦?xí)r，易被磨斷，木點柱容易穿通柔性網(wǎng)。

三是，柔性網(wǎng)掛上頂板后，直到貫通護(hù)幫板一直不能使用，對片幫、架前冒頂管理不利。

3.3 結(jié)論與建議

從掛網(wǎng)及回撤支架過程上來看，柔性網(wǎng)工藝有著省工、省力、高效的顯著優(yōu)點，在煤層賦存條件較好，頂幫完整，無片幫、冒頂隱患，可通過降架、升架上網(wǎng)的工作面適宜用此工藝。

在神東礦區(qū)的地質(zhì)條件下，柔性樹脂纖維網(wǎng)這一新材料及新掛網(wǎng)工藝具有很大的安全、效益價值，應(yīng)大力推廣應(yīng)用。