厚煤層分幅開采綜采工作面自動鋪網技術的研究與應用

楊清成等

【摘 要】介紹了綜采工作面自動鋪網與傳統的人工鋪網相比存在的優勢。對于鋪設人工假頂分幅開采的綜采工作面，改造后的自動鋪網支架既滿足了分幅開采的鋪網要求，又解決了傳統的人工鋪網存在的鋪網質量差以及不利于安全的問題。

【關鍵詞】自動鋪網；分幅開采；鋪網質量；安全生產

0 前言

鐵法煤業集團大明煤礦由原大明斜井和大明立井合并而成。如今由于煤炭資源枯竭，斜井已經停產封閉，立井處于殘復采階段，主要回采工業廣場煤柱，礦井核定能力60萬噸/年，由于工業廣場煤柱賦存淺煤層厚，經沈陽煤炭科學研究所論證，如果采用一次性回采工藝可能與地表水或第四系含水層等導通，為了實現安全開采，需采用鋪設金屬網分幅開采。傳統的分幅回采工藝在鋪網過程中存在鋪網質量差、不利于安全等問題，通過對支架的成功改造，即解決了傳統的人工鋪網工藝所存在的問題，同時提高了回采速度、保證了安全生產。

1 自動鋪網支架的設計理念

對于殘復采礦井，煤炭資源顯得尤其重要，大明立井廣場煤柱煤層平均厚度9m，為了保證安全回采，經論證，需采用分幅開采的方式。自動鋪網支架利用原有的ZFS7200/17/29型液壓支架進行改造，將其改造成ZFS7200/20/32型液壓支架并在支架底座尾部增加網托裝置（圖1），把網托裝置高低錯落的安設在液壓支架底座尾部。工作面回采時將金屬網放在網托上，隨著液壓支架的拉移，金屬網自動鋪設在工作面底板上，隨著頂板的自然垮落，將金屬網壓住，作為下幅工作面的人工假頂，自動鋪網支架的使用保證了鋪網質量滿足了設計要求。

2 自動鋪網支架的使用

自動鋪網支架將帶有轉動軸的金屬網放置在網托裝置上，網托裝置安裝在液壓支架底座尾部，隨著支架的前移將金屬網自動鋪設在采空區的底板上，金屬網每捆長度12m，寬度1.6m，隨著回采的推進，當一捆金屬網用完后，重新換上下一捆帶有轉動軸的金屬網聯接好后即可，與傳統的鋪網工藝相比人員不需要到支架的前梁處換金屬網。網托裝置錯落安設在單號液壓支架（圖2）與雙號液壓支架（圖3）的底座尾部，不會導致液壓支架擠壞網托裝置，還能夠保證鋪網均勻，避免出現壓網過多和網間距過大等現象。隨著回采推進，頂板冒落后，將金屬網壓在采空區的底板上，避免了頂板垮落后壓網不均勻和損壞金屬網現象，從而達到了預期的效果。

3 傳統的人工鋪網工藝及缺點

傳統的人工鋪網工藝采用的是將金屬網打開后一片片鋪設在液壓支架的前梁上，前梁下面的金屬網吊掛在支架的前梁和護幫板上，隨著回采的推進，依靠液壓支架前移，將金屬網隨著頂板帶入采空區。拉移支架過程中，如遇到頂板不平整時，會造成金屬網被搓破和撕壞的現象，而且回采過程中采煤機滾筒容易把前梁下面的金屬網割破，同時隨著回采的推進，頂板形成懸臂梁，工作面頂板周期來壓時，直接頂和老頂垮落把金屬網壓在采空區的底板上，頂板垮落不均勻時，會造成局部地點金屬網鋪設不均勻或無金屬網，致使人工假頂不能達到理想效果；金屬網用完后，還需要人員到支架前梁下續網作業，不利于安全生產。

4 自動鋪網支架工藝及優點

自動鋪網支架將金屬網網托裝置設在液壓支架底座尾部，隨著支架的前移將金屬網自動鋪設在工作面的采空區底板上。此裝置的應用杜絕了回采過程中采煤機滾筒刮壞金屬網和拉移液壓支架搓壞、撕壞金屬網現象。此裝置不會因頂板垮落不均勻而導致金屬網在采空區底板上鋪設不均勻或者局部無網現象的發生，使人工假頂能夠達到設計的理想效果。此支架的使用又能提高回采率、節約施工成本、降低工人勞動強度，既解決了人員鋪網時在支架前梁下作業的危險，又杜絕了回采過程中液壓支架、采煤機滾筒、頂板垮落對金屬網造成損壞的現象，能夠達到設計的鋪網質量要求。

5 經濟效益分析

使用自動鋪網支架與使用未改造的液壓支架采用傳統的人工鋪網工藝相比，采高提高0.3m，可多出煤炭3.6萬噸，按照售價210元/噸計算，增加效益756萬元；每幅可減少工時30天，三幅節約人工費37.8萬元；每幅可減少耗電150000kWh，每度電按照0.8元計算，三幅可降耗36萬元。總之，自動鋪網支架的使用比使用未改造的支架采用傳統人工鋪網工藝相比，在經濟效益上可節資、降耗、提效829.8萬元。

6 結論

通過在廣場煤柱三段綜采工作面的使用，改造的自動鋪網支架與傳統的人工鋪網工藝相比，存在鋪網質量高、不易于損壞金屬網、工人的勞動強度低、安全程度高、回采速度快等優點，同時為下幅的開采在頂板管理方面創造了良好的條件，為厚煤層分幅開采綜采工作面在鋪網工藝方面探索出了一條新途徑。

[責任編輯：鄧麗麗]