孤島綜采工作面搬家技術

蘇寧 康仙

【摘 要】本文敘述了孤島綜采工作面搬家的整個施工過程，采用先進工藝進行頂板加固，確保圍巖穩定，為工作面搬家提供足夠的空間。計算了孤島工作面抗壓支護強度以及周期來壓步距，分析了如何用多種支護工藝維護孤島工作面壓力增高區。通過采用鋪樹脂纖維網、打錨桿（固定鋼絲繩）、敷設鋼絲繩、錨索、錨桿、支設鋼棚進行支護，頂板得到了很好的加固效果為綜采工作面順利搬家創造了有利的條件。探索出了一條如何抵抗孤島工作面礦壓顯現的先進子路，伴隨著國家對煤礦企業資源整合，大型綜采生產工藝已投入有五六年，許多礦井整合后的首采采區已進入尾聲，孤島工作面壓力顯現逐步凸顯。為今后現代化礦井孤島工作面搬家提供了一個成功的案例。

【關鍵詞】孤島工作面；樹脂纖維網；敷設鋼絲繩；支設鋼棚

孤島工作面的抵抗礦壓顯現一直是個比較困難的研究課題，尤其本文闡述的孤島工作面搬家，由于設備大，頂板、煤幫維護困難。由于2405工作緊挨FD2大斷層，在工作面設計初期進行了巷探，打了三條探巷。通過對該工作面礦壓的長期觀察為了避開周期來壓，工作面停采線設計在過完第三條探巷后。

1 地質情況

2405工作面東西走向布置，北部為2403采空區，中間留有15m保護煤柱，北部為運輸順槽。南部為2010年資源整合前老窯采空區，延工作面南部軌道順槽有FD2大斷層落差100m，為影響整個礦井采區劃分的主要因素。2405工作面西部為老窯采空區，并伴有積水在資源整合后均已采取了放水措施，在回采前對工作面進行了探放水。

2405工作面開采4#煤層，賦存于太原組頂部。工作面走向長475m，傾斜長69m，采放平均厚度12.40m。

2 施工設計

（1）2405工作面收尾工藝順序：停止放煤——收尾區域鋪單層樹脂纖維網——打錨桿（固定鋼絲繩）——敷設鋼絲繩——停止拉架—— 打錨索——打錨桿——煤壁掛單層尼龍網——打幫錨——支設鋼棚——打煤幫柱——清煤。

（2）收尾方案：本次收尾范圍推進長度16m，共計20個循環，每循環推進長度0.8m，最后1刀煤結束后，頂梁距煤壁3.5±0.1m。

頂板支護：打頂錨桿5排，間排距為1000mm×800mm；打錨索2排，間排距1500mm×2500mm；幫錨桿3排，間排距為間排距1000mm×1000mm。收尾時，距停采線16m時停止放頂煤開始鋪單層樹脂纖維網（75m×18m）。當工作面推進至距停采線14m時，上第一道Φ24.5mm×80m的鋼絲繩，工作面平行推進0.8m后，上第二道Φ24.5mm×80m的鋼絲繩，以此類推共上13道Φ24.5mm×80m的鋼絲繩。并且將大繩兩端用鎖具固定在上、下巷道頂板的錨索（或錨桿）上，并用14#鐵絲每隔1米沿工作面傾向將大繩固定在已掛好的樹脂纖維網。距停采線11米時，開始在兩巷端頭處用工字鋼+錨索進行維護端頭支架上面的頂板，保護端頭支架撤除后頂板牢固，上、下端頭支架各采用11#礦用工字鋼每根長度4米，每行2根，共4行，行間距2米，每根工字鋼上用兩根錨索固定。當工作面推進至距停采線3.9米時，進行打錨索支護，錨索為規格Φ15.24mm×10200mm的鋼絞線，間排距1500mm×2500mm，錨索托板規格為長×寬×厚=300mm×300mm×16mm的平鋼托板，錨索錨固用三卷k2360型樹脂錨固劑，錨索共計2排，距工作面煤壁700mm。工作面推進至距停采線3.5m時，工作面支架全部停止移架，開始打頂錨桿，頂錨桿為Φ20mm×2000mm的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距1000mm×800mm，錨固用k2360樹脂錨固劑一卷，頂錨桿托板規格為長×寬×厚=200mm×200mm×10mm碟形托板，頂錨桿下配套Φ14mm圓鋼梯子梁，規格為長×寬=4200mm×100mm，共計5排，最后一排頂錨桿與頂板夾角（傾向工作面煤壁）呈75°，距煤壁300mm。當工作面推進至停采線時，打幫錨桿，幫錨桿為規格Φ18mm×1800mm的圓鋼錨桿，間排距1000mm×1000mm，錨固劑用2360樹脂錨固劑一卷，幫錨桿托板規格為長×寬×厚=150mm×150mm×8mm碟形托板，共計3排，第一排幫錨桿距頂板250mm，并且與水平面夾角（垂直向上）呈15°，幫網為3m×10m的尼龍網。架設工字鋼棚，棚間距1.5米，工字鋼長度為4米，工字鋼一端用支架前梁支撐，另一端用煤幫柱支撐，煤幫柱距工作面煤壁100mm。

（3）樹脂纖維網片安裝運行工藝技術：2405工作面回撤通道頂板控制用新型樹脂纖維網片材料和技術，分四個步驟進行撤架前掛網和頂板控制。

安裝實施操作程序步驟：（1）柔性樹脂纖維網于工作面掛網貫通作業前2天一次性運輸至工作面軌道順槽，并在掛網前將卡箍、手動絞盤及定滑輪安裝好。往工作面內拉網前在進風順槽三角區安置導向裝置或打單體支柱，以便于網片順利運輸至工作面，不將網片刮壞。導向裝置可利用皮帶輥筒代替。另外，在工作面順槽及煤壁拐角處，鋪設廢舊皮帶，防止網片與地面和三角煤摩擦，磨損網片。（2）采煤機割掛網前一刀煤時，從機頭割至機尾，不進 行移架操作。并處理工作面片幫、鱗皮，拉空運輸機。在確認無安全隱患后進行掛網作業。（3）停機后固定導向裝置，用Φ18.5mm的鋼絲繩將網片的端頭和刮板機連接起來，向機頭位置慢速拖動網片。（4）確保網片沒有扭曲，起始端的鋼絲繩全長清晰可見。將外面捆住的繩索剪斷，放開折疊的部分，這樣網片有3m的長度露在外面，可以便于安裝。（5）將每個手動絞盤上面安裝好的鋼絲繩，從網片下面穿過與起始端的鋼絲繩連接固定。（6）從網片兩端開始挑網，由人工或降架將網邊捆綁在支架前梁上進行挑網作業（頂板完整時），如果頂板破碎不能進行降架操作，需提前上雙層金屬網，將柔性網與金屬網連接。（7）防止網片因自身重力作用，使網卷向中間收縮，在每卷網卷的兩端使用手拉葫蘆水平拉緊。（8）將網片邊緣固定在頂板打好的錨索上。（9）網片邊緣固定好后將支架的護幫板全部打開，然后再收護幫板進行移架、推溜操作，然后用手動絞盤將網片吊起，確保煤機正常運行。（10）割煤。（11）松開每一個手動絞盤上的鋼絲繩，保證網片下落2～3m。（12）滯后采煤機后滾筒十架，逐架進行拉架操作，確保每個支架降下來的幅度足夠多，以免刮壞網片，拉架時做到勻速操作。（13）支架拉出后，再用搖桿將網片搖起，重復割煤、放網、拉架、收網、割煤程序，直到工作面停采。為了保護煤幫，在采煤機未到達前，可以使網片下垂在煤壁前并打開護幫板，在采煤機將至時，再收護幫板并將網卷收吊起。（14）在割煤過程中出現破網現象時，及時用鐵絲和雙層金屬網進行修補。

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[責任編輯：薛俊歌]