厚煤層分幅開采綜采工作面自動鋪網(wǎng)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(wǎng)與傳統(tǒng)的人工鋪網(wǎng)相比存在的優(yōu)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(wǎng)支架既滿足了分幅開采的鋪網(wǎng)要求，又解決了傳統(tǒng)的人工鋪網(wǎng)存在的鋪網(wǎng)質量差以及不利于安全的問題。

【關鍵詞】自動鋪網(wǎng)；分幅開采；鋪網(wǎng)質量；安全生產(chǎn)

0 前言

鐵法煤業(yè)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(jīng)停產(chǎn)封閉，立井處于殘復采階段，主要回采工業(yè)廣場煤柱，礦井核定能力60萬噸/年，由于工業(yè)廣場煤柱賦存淺煤層厚，經(jīng)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(xiàn)安全開采，需采用鋪設金屬網(wǎng)分幅開采。傳統(tǒng)的分幅回采工藝在鋪網(wǎng)過程中存在鋪網(wǎng)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(tǒng)的人工鋪網(wǎng)工藝所存在的問題，同時提高了回采速度、保證了安全生產(chǎn)。

1 自動鋪網(wǎng)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(jīng)論證，需采用分幅開采的方式。自動鋪網(wǎng)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(wǎng)托裝置（圖1），把網(wǎng)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(wǎng)放在網(wǎng)托上，隨著液壓支架的拉移，金屬網(wǎng)自動鋪設在工作面底板上，隨著頂板的自然垮落，將金屬網(wǎng)壓住，作為下幅工作面的人工假頂，自動鋪網(wǎng)支架的使用保證了鋪網(wǎng)質量滿足了設計要求。

2 自動鋪網(wǎng)支架的使用

自動鋪網(wǎng)支架將帶有轉動軸的金屬網(wǎng)放置在網(wǎng)托裝置上，網(wǎng)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(wǎng)自動鋪設在采空區(qū)的底板上，金屬網(wǎng)每捆長度12m，寬度1.6m，隨著回采的推進，當一捆金屬網(wǎng)用完后，重新?lián)Q上下一捆帶有轉動軸的金屬網(wǎng)聯(lián)接好后即可，與傳統(tǒng)的鋪網(wǎng)工藝相比人員不需要到支架的前梁處換金屬網(wǎng)。網(wǎng)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(wǎng)托裝置，還能夠保證鋪網(wǎng)均勻，避免出現(xiàn)壓網(wǎng)過多和網(wǎng)間距過大等現(xiàn)象。隨著回采推進，頂板冒落后，將金屬網(wǎng)壓在采空區(qū)的底板上，避免了頂板垮落后壓網(wǎng)不均勻和損壞金屬網(wǎng)現(xiàn)象，從而達到了預期的效果。

3 傳統(tǒng)的人工鋪網(wǎng)工藝及缺點

傳統(tǒng)的人工鋪網(wǎng)工藝采用的是將金屬網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)隨著頂板帶入采空區(qū)。拉移支架過程中，如遇到頂板不平整時，會造成金屬網(wǎng)被搓破和撕壞的現(xiàn)象，而且回采過程中采煤機滾筒容易把前梁下面的金屬網(wǎng)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(wǎng)壓在采空區(qū)的底板上，頂板垮落不均勻時，會造成局部地點金屬網(wǎng)鋪設不均勻或無金屬網(wǎng)，致使人工假頂不能達到理想效果；金屬網(wǎng)用完后，還需要人員到支架前梁下續(xù)網(wǎng)作業(yè)，不利于安全生產(chǎn)。

4 自動鋪網(wǎng)支架工藝及優(yōu)點

自動鋪網(wǎng)支架將金屬網(wǎng)網(wǎng)托裝置設在液壓支架底座尾部，隨著支架的前移將金屬網(wǎng)自動鋪設在工作面的采空區(qū)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(wǎng)和拉移液壓支架搓壞、撕壞金屬網(wǎng)現(xiàn)象。此裝置不會因頂板垮落不均勻而導致金屬網(wǎng)在采空區(qū)底板上鋪設不均勻或者局部無網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)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(jié)約施工成本、降低工人勞動強度，既解決了人員鋪網(wǎng)時在支架前梁下作業(yè)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(wǎng)造成損壞的現(xiàn)象，能夠達到設計的鋪網(wǎng)質量要求。

5 經(jīng)濟效益分析

使用自動鋪網(wǎng)支架與使用未改造的液壓支架采用傳統(tǒng)的人工鋪網(wǎng)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(jié)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?？傊?，自動鋪網(wǎng)支架的使用比使用未改造的支架采用傳統(tǒng)人工鋪網(wǎng)工藝相比，在經(jīng)濟效益上可節(jié)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(wǎng)支架與傳統(tǒng)的人工鋪網(wǎng)工藝相比，存在鋪網(wǎng)質量高、不易于損壞金屬網(wǎng)、工人的勞動強度低、安全程度高、回采速度快等優(yōu)點，同時為下幅的開采在頂板管理方面創(chuàng)造了良好的條件，為厚煤層分幅開采綜采工作面在鋪網(wǎng)工藝方面探索出了一條新途徑。

[責任編輯：鄧麗麗]