柔性網在綜采工作面末采階段的應用實踐

張潤濤

（晉能控股煤業集團 白洞礦業大同有限公司，山西 大同 037029）

0 引 言

在綜采工作面末采階段，為了保障綜采配套設備的順利回收，需要鋪設人工假頂，加強對頂板的管理。在保障職工安全及設備完好的前提下，盡量縮短工作面的回撤時間，此時末采階段頂板管理尤為重要。許多專家、學者及現場工程技術人員進行多方面的研究實踐，并取得了良好的經濟效果。本文在借鑒學習前人的基礎上，以塔山白洞礦8119綜放工作面為工程背景，在工作面末采階段，提出了鋪設柔性網結合錨桿、錨索的支護方案，鋪設假頂的原材料由傳統的金屬網替換成了柔性網，施工時整體一次性鋪網，從而保證了假頂的完整性，減少了鋪設金屬網時交接處的薄弱區域，為設備及液壓支架的安全回撤提供了基礎[1]。

1 工程概況

白洞礦8119綜放工作面位于C5號層301盤區南部右翼，工作面平均長度1 724 m，可采走向長1 264 m，工作面主采煤層為石炭系5號煤層傾角為2°～6°，厚度8.78 m，開采標高+930 m，蓋山厚度380～520 m，偽頂巖性為炭質泥巖，厚度0.2～0.4 m，直接頂巖性為高嶺質泥巖、砂質泥巖、泥巖和粉砂巖，厚度1.2～6.0 m，基本頂巖性以砂巖為主，其次為中砂巖，粗砂巖，厚度1.3～11 m。

該工作面采用綜采放頂煤工藝進行回采，采高3.2 m，共有配套液壓支架84架，為了順利回撤液壓支架及其采煤機等其它設備，預定停采線為1 295 m，上覆為C3號8101面采空區，距上覆C3號8101面停采線位置27 m。

2 上網前的準備工作

2.1 礦壓監測確定鋪網位置

為了保證鋪網工作的順利，必須對周期來壓進行監測分析。通過現場液壓支架上的壓力實測，C5號層301盤區8119工作面周期來壓步距為43 m；對8119工作面周期來壓規律進行統計分析，預計采位1 275 m、1 318 m分別遇到周期來壓，根據工作面礦壓規律及上覆采空區停采煤柱位置，確定8119工作面1 280 m開始鋪網，停采線位置在采位1 295 m處。

2.2 柔性材料準備

根據現場實際需要提前計算網的需求量，把材料運送到工作面，主要經過2項工作。

2.2.1 地面至回風超前柔性網的運輸

（1）在地面將柔性網（單片尺寸：長×寬=65 m×17 m）折疊在2個專用框架（長×寬×高=4.0 m×1.3 m×1.8 m）內。

（2）地面使用吊車起吊框架并用鋼絲繩配絞棒分別緊固于2臺平板車上，將柔性網運至8119工作面上巷超前處。

2.2.2 工作面柔性網的運輸

（1）在工作面運網前，提前將機尾刮板輸送機處的浮煤進行清理。在清理浮煤的過程中，注意安全，必須進行“敲幫問頂”，將煤壁片幫離層煤處理干凈。

（2）在工作面幫側壁口附近支設3根單體柱進行導向，防止網卷往前刮板機內牽引過程中，與三角煤摩擦導致網卷磨損。單體規格為DW45-250/110，支設單體柱遇鉆底量超標時必須“戴帽穿鞋”。

（3）將柔性網標有記號的一端用鏈條綁在機尾84號架護幫板上。

（4）收縮護幫板將柔性網標有記號的一端拉至前刮板機機尾溜槽內，解開鏈條，用起重小鏈將柔性網綁至機尾前刮板機鏈條上，確保起吊小鏈綁扎牢固，且在運輸過程中無卡掛。

（5）開啟前刮板機將第一卷網拉至45號支架附近停機并閉鎖，將第一卷網的尾端與第二卷網頭端搭接捆綁。然后利用刮板輸送機進行運輸柔性網，到達采煤機停機位置以后，解除刮板機鏈條與柔性網的捆綁，使用手搖絞盤將柔性網前20 m吊起，將采煤機倒退至網卷下，再將網卷放在采煤機機身上并捆綁固定，開啟采煤機將網卷端頭拉至機頭正對采幫處。

3 柔性上網技術

3.1 鋪設第一道鋼絲繩

依據預定的停采線，確定鋪設第一道鋼絲繩，在距離停采線15 m的位置，即工作面1 280 m處，從工作面機頭沿液壓支架頂梁前端，在頂板上鋪設1道φ18.5 mm鋼絲繩直至機尾[2]。將鋼絲繩端頭固定在工作面上下兩巷端頭頂板的錨索上，端頭處用繩卡子鎖緊卡牢，鋼絲繩處于拉近緊狀態。從工作面機頭到機尾每隔2架液壓支架，用錨桿及托盤壓緊鋼絲繩，錨桿規格為φ22 mm×1 200 mm。鋪設的鋼絲繩無彎曲，無下垂，與煤墻平行達到合格標準。

3.2 鋪設縱向鋼絲繩

按間距3 m隔架上1根φ18.5 mm長16 m的縱向鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在用來壓緊橫向鋼絲繩的螺紋鋼錨桿上。

3.3 掛網

3.3.1 展網

用美工刀將外面捆扎柔性網的尼龍帶割斷，使柔性網展開500 mm左右，且確保網片展開后沒有扭曲。

3.3.2 上網

（1）將液壓支架按奇數架、偶數架進行編號2類。偶數液壓支架的絞盤鋼絲繩經定滑輪穿過對應頂梁前端錨桿末端下的鋼絲繩后，將鋼絲繩與網邊起始端連接[3]。偶數架纏繞方式如圖1所示。

圖1 偶數架纏繞方式Fig.1 Winding method of even support

（2）奇數液壓支架上的絞盤鋼絲繩經過定滑輪從柔性網網片下面穿過，將絞盤鉤頭與支架前梁頂端的鋼絲繩相扣，奇數架纏繞方式如圖2所示。

圖2 奇數架纏繞方式Fig.2 Winding method of odd support

（3）從機頭往機尾方向，將柔性網的網邊全部挑至工作面靠近煤壁的頂板。

（4）通過控制絞盤，從而調整柔性網的網邊高度，確保與鋪設的鋼絲繩相接對齊。

（5）采用雙股14號鉛絲將柔性網網邊得鋼絲繩與頂板鋪設處得鋼絲繩進行聯接，間隔距離為400 mm。

（6）將偶數架的絞盤鉤頭與網邊的聯接進行拆除后，依照奇數架絞盤拉線的纏繞方式，重新纏繞后與網邊鋼絲繩相扣。

（7）兩片柔性網的搭接長度為5 m。柔性網搭接部分用14號鉛絲每隔400 mm相聯，并穿插尼龍繩進行加固，保障柔性網搭接部分在推移支架過程中不會搓網。

3.4 鋪設假頂時的流程

為了快速安全的鋪設假頂，推進時的主要工序有撩網—割煤—放網—移架—推溜—撩網，具體操作步驟如下。

（1）撩網。采煤機循環進尺為800 mm，為了保證柔性網的完整性，避免采煤機在采動過程中割網、刮網，在割煤之前用絞盤將柔性網撩起，置于液壓支架護幫板下，并拉緊，避免柔性網下沉，撩網操作如圖3所示。

圖3 柔性網鋪設過程中撩網操作Fig.3 Lifting operation in flexible network laying process

（2）放網。在采煤機割煤過程中，滯后采煤機后滾筒5架，派專人進行放網，將吊掛的網卷松開下落，最低點與線纜槽頂部平齊[4]。放網操作如圖4所示。

圖4 柔性網鋪設過程中放網操作Fig.4 Netting operation in flexible network laying process

（3）移架。在移動液壓支架的過程中，先將放網區域內偶數號支架護幫打至頂板挑起柔性網后，交替拉移奇數、偶數液壓架，并保證柔性網與工作面頂板緊密貼合。

（4）推溜。在采煤機割煤過程中，跟機推溜，并確保刮板運輸機彎曲段不小于15 m。

（5）割透煤墻后，將采煤機停止，控制絞盤將工作面網片全部撩起。

3.5 鋪設鋼絲繩并聯網

從距停采線15 m開始上第一道橫向鋼絲繩，共計9道，前5道間距1 600 mm，后4道間距800 mm。在采煤機割煤移架后，先鋪設橫向鋼絲繩，當橫向鋼絲繩緊固后，用雙股14號鉛絲將橫、縱鋼絲繩與柔性網捆綁，鋼絲繩必須從柔性網下穿過整個工作面，以達到兜起頂網的作用。捆綁密度不得大于0.4 m，以保障強度。

3.6 重復步驟

依照：割一刀煤（推進度800 mm）—放網—移架—推溜—鋪鋼絲繩并聯網—撩網的程序，向前推采至開幫位置。

4 結 語

柔性網在8119綜放工作面的應用，整體鋪設效果良好，按照割一刀煤（推進度800 mm）—放網—移架—推溜—鋪鋼絲繩并聯網—撩網的程序，不用聯網，簡化了末采工序，鋼絲繩由原來的12條減少至9條，上網速度加快，縮短了施工工期，可節省工作忙回撤時間的35%以上，減輕了職工勞動強度，提高了安全系數和末采效率。