柔性網(wǎng)在潞寧礦綜采工作面結(jié)采中的應(yīng)用分析

郭志林，辛?xí)詵|，李運宏

(潞安礦業(yè)集團公司，山西 長治 046204)

對于綜合機械化采煤工藝，工作面結(jié)采后，設(shè)備回撤需要足夠的空間，工作面結(jié)采的質(zhì)量好壞直接決定了回撤空間的大小，是綜采設(shè)備能否安全回撤的前提和保證，是能否實現(xiàn)礦井安全高效生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。目前綜采工作面結(jié)采通常采用鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)和鋼絲繩，來保證設(shè)備回撤的有效空間，但是常規(guī)鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)結(jié)采，人員需頻繁進入煤墻聯(lián)網(wǎng)，容易造成人身事故，無法保證安全，并且需要組織龐大的施工隊伍，效率比較低下。針對以上情況，潞寧礦結(jié)合本礦實際，推廣新裝備、使用新技術(shù)，在22109綜采工作面結(jié)采時進行技術(shù)創(chuàng)新，采用高強度聚酯纖維柔性網(wǎng)(以下簡稱“柔性網(wǎng)”)做假頂代替了傳統(tǒng)的金屬菱形網(wǎng)支護頂板，為設(shè)備搬家倒面提供安全有效的回撤通道，實現(xiàn)了工作面快速安全結(jié)采[1]。

1 工作面概況

潞寧礦22109工作面所開采煤層屬侏羅紀大同組第二段第三亞段，工作面煤層賦存整體為南東向傾斜的單斜構(gòu)造，走向N48°，傾向N138°，傾角13～14°。工作面傾斜長度174.9 m，走向長度1 288.5 m，煤層厚度為4.6 m，采用走向長壁一次采全高綜合機械化采煤方法，風(fēng)運巷均采用全錨網(wǎng)支護，頂板管理為強制放頂全部垮落法。

2 工作面結(jié)采工藝

2.1 結(jié)采材料準備

22109綜采工作面根據(jù)切眼長度計算需要使用3卷柔性網(wǎng)來控制頂板，選用柔性網(wǎng)型號為JD PE450*450MS和JD PE200*200MS，單卷網(wǎng)片規(guī)格為長×寬=64 m×18 m，網(wǎng)格為40 mm見方，共計3 456 m2(長192 m、寬18 m)，分別在每組支架上各安設(shè)一個絞盤及滑輪，共計123組。

2.2 結(jié)采工序

當工作面采至距停采線16 m時，將支架全部拉直，升緊頂梁，保證初撐力。以每兩組支架為一組，在距支架梁端200 mm處朝頂板打設(shè)一根固網(wǎng)錨桿(型號為D22 mm-M22-1 100 mm)，先不上托板，為下一步鋪柔性網(wǎng)做好準備。

根據(jù)選用的柔性網(wǎng)規(guī)格和工作面傾斜長度，每40組支架鋪設(shè)一卷網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接長度為1 m，搭接處采用16號鉛絲雙絲扣聯(lián)網(wǎng)，要求孔孔相連。鋪網(wǎng)時，由機尾向機頭方向鋪設(shè)，先將捆綁有鋼絲繩的柔性網(wǎng)的一端固定于固網(wǎng)錨桿上，緊接著上好錨桿托盤進行固網(wǎng)，而后將錨桿螺母緊固，達到固網(wǎng)作用。

工作面初次掛網(wǎng)完成后，操作人員站在立柱行人通道間搖動絞盤使滑輪轉(zhuǎn)動，拉緊鋼絲繩起吊柔性網(wǎng)，將柔性網(wǎng)懸吊平整。推移大溜，采煤機由機尾向機頭開始割煤，工作面割完一刀煤，松開手動絞盤將柔性網(wǎng)緩慢放下后拉出支架，按照此割煤移架方式，完成工作面結(jié)采作業(yè)。采用此柔性網(wǎng)，人員不用在割煤推溜后進入大溜內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，大大提高了工作面結(jié)采期間的安全性。

2.3 結(jié)采使用工時

22109綜采工作面于3月22日八點班回采至距停采線16 m位置，進入工作面收尾階段， 4月7日八點班正式結(jié)束，移交于安裝隊，回采工藝結(jié)束。歷時16 d，共計48個小班。

3 柔性網(wǎng)結(jié)采的優(yōu)點和存在的問題

3.1 應(yīng)用柔性網(wǎng)的優(yōu)點

1) 采用柔性網(wǎng)可以實現(xiàn)工作面一次性完成鋪網(wǎng)結(jié)采，避免了原先使用金屬網(wǎng)時作業(yè)人員頻繁運網(wǎng)和頻繁進入煤墻進行聯(lián)網(wǎng)，不僅降低了作業(yè)人員的勞動強度，而且安全保障性也有很大提高。

2) 工作面礦壓對煤壁的超前影響無明顯顯現(xiàn)。柔性網(wǎng)是一次性鋪設(shè)完成，不需要進行聯(lián)網(wǎng)作業(yè)，采煤機停機時間變化不大，可以有效提高工作面的生產(chǎn)效率。同時鋪網(wǎng)和采煤、推溜、移架可以協(xié)調(diào)作業(yè)，工作面循環(huán)速度基本不受影響，結(jié)采整體推進速度相當于正?；夭伤俣龋虼斯ぷ髅娴V壓尚未顯現(xiàn)就已完成結(jié)采。

3) 節(jié)省輔助運輸時間。本次收尾共使用三卷柔性網(wǎng)，僅調(diào)度三輛平板車就全部運至工作面，若使用普通金屬菱形網(wǎng)則最少需要十輛平板車，從根本上緩解了結(jié)采時的輔助運輸壓力。

4) 應(yīng)用柔性網(wǎng)后，聯(lián)網(wǎng)、運網(wǎng)、吊網(wǎng)等相關(guān)工序較以前收尾節(jié)省了18道聯(lián)網(wǎng)工序，節(jié)省工時4 d左右，若按常規(guī)鋪金屬網(wǎng)結(jié)采，每次聯(lián)網(wǎng)需使用30個工時計算，總計節(jié)省540個工時，節(jié)約工時效果明顯。同時節(jié)省的時間對該礦的大銜接也起到很重要的作用，很直觀的就是收尾節(jié)省4 d時間，主采工作面就能提前4 d進行正規(guī)循環(huán)。

3.2 存在問題及以后需要改進的地方

1) 初次上網(wǎng)時，網(wǎng)的兩邊要分別布置于風(fēng)巷的上幫和運巷的下幫，與巷道頂網(wǎng)相連，盡可能避免出現(xiàn)回采推進后，網(wǎng)因支架后兜煤而向中間回縮，導(dǎo)致最后邊網(wǎng)不足。

2) 支架初撐力要保證每班不少于三次打設(shè)，特別是打設(shè)第一排錨索前。本次收尾的第一排錨索，因頂板出現(xiàn)離層，導(dǎo)致打設(shè)時間過長，歷時四個小班才基本完成。

3) 本工作面結(jié)采時采高規(guī)定為3.6 m，采煤機割煤時，需將柔性網(wǎng)整體吊起，防片幫板不能正常打出，煤墻容易出現(xiàn)片幫，導(dǎo)致工作面大炭過多，需停機處理大炭，影響工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)。另外端頭高度過低，導(dǎo)致端頭無法正常使用絞盤及滑輪。

4) 從收尾各工藝時間上可以看出，機械故障耽誤收尾4個小班，抹角、清煤所用9小班，錨桿、錨索打設(shè)耽誤時間較長，這些仍將是我們以后控制收尾時間的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4 結(jié) 語

潞寧礦22109工作面結(jié)采采用同步上網(wǎng)整體鋪設(shè)的工藝，在工作面停采前一次性整體鋪設(shè)柔性網(wǎng)，簡化了收尾工序，可以真正實現(xiàn)綜采工作面快速結(jié)采的目的，對提高工作面安全保障性和回撤效率具有重要的意義。通過直觀和客觀的綜合對比，使用柔性網(wǎng)結(jié)采不僅在長遠的經(jīng)濟效益上具有一定的優(yōu)勢，而且對工作面收尾后擱置時間較長，頂板有水或頂板破碎等困難條件下的回撤具有顯著效果[2]。

綜上所述，建議將鋪設(shè)柔性網(wǎng)作假頂支護頂板作為快速結(jié)采的一種采煤工藝在全礦進行推廣應(yīng)用。