綜放工作面貫通掛柔性樹脂網新工藝

王 鵬

（中國神華神東煤炭集團 保德煤礦，山西 保德036600）

保德煤礦是神東煤炭集團所屬的大型石炭二疊紀出口煤配煤基地，位于山西省保德縣境內，地處黃河東岸，河東煤田的北部，屬黃土高原晉西北邊緣， 晉北大型煤炭基地河保偏礦區， 井田南北走向長14.0km，東西傾向寬5.7km，面積55.9km2。 區內可采煤層四層，分別為8#、10#、11#和13#層，現開采8#煤層。 其81305 綜放工作面于2013 年8 月6 日貫通，貫通掛網采用山東浩珂礦業工程有限公司生產的柔性樹脂纖維網 （網片規格為PET800×800MS， 長×寬為246m×14m 柔性網），并針對此新材料，采用了新掛網工藝，本次新工藝、新材料試驗取得了良好的效果。

1 81305 綜放工作面簡介

81305 綜采面傾斜長240m，煤層傾角4.5°，煤厚6.83m，蓋山厚度317 米，周期來壓步距21-22 米，工作面安設平頂山煤礦機械有限責任公司生產的ZFY12500/25/39D 型兩柱放頂煤支架141 臺，頂底板巖性如下∶

表1 工作面煤層頂底板巖性表

2 工作面掛網

2.1 掛網工藝選擇

在以往的綜放工作面貫通掛網過程中，采用雙層金屬網，每割一刀煤鋪一次網，每班需大約100 人，大量人員在溜槽內作業，安全壓力大。 通過對中煤平朔安家嶺煤礦使用柔性網貫通的實地考察，和與浩珂礦業公司技術人員反復論證，對比新舊工藝，新工藝具有以下優勢∶一是，減少參加掛網人數，原掛網時，全礦掘進隊及外委隊人員全部調用至綜采隊掛網，造成掘進隊停產3～4 天。使用柔性樹脂纖維網，掛網作業人員較少，除上網和清煤時用人較多外，其余每班只增加6 人即可保證正常掛網，各掘進隊可正常組織生產，提高整體單進水平，效益顯著；二是，降低作業人員勞動強度，減少人員進入溜槽聯網次數，安全有保障；三是，鋪網與割煤、推溜和移架協調作業, 推進速度加快，減少采面貫通時間，與原掛網工藝比較，可使綜采隊提前投入生產，保證礦井單產水平提升。

2.2 掛網前準備

2.2.1 工作面壓力觀測

在距貫通200 米時，觀測支架PM32 數據，采用綜采工作面礦壓觀測系統監測工作面壓力變化， 工作面觀測從工作面6 號支架開始，向機尾每隔10 架為一個觀測點，觀測數據以支架PM32 數據為標準，每循環隨著采煤機開始采煤， 跟機依次記錄支架PM32 的壓力數值，根據所得數值分析生產時工作面壓力情況，并于當日上傳至礦壓數據處理系統，根據礦壓曲面圖得出工作面周期來壓步距為21 米（必須每刀進行監測記錄數值，割多少刀記錄多少次數值），在距貫通15 米處等壓，將壓力甩入通道煤柱內，保證掛網安全。

2.2.2 貫通材料準備

a.在回風順槽距回撤通道13 米處設置導向裝置，以便于網片順利運輸至工作面。柔性樹脂纖維網由電瓶車于工作面掛網貫通作業前2 天一次性運輸至工作面回風順槽導向裝置外2 米處。 網片放置方向正確，保證網片進入工作面后可向支架側打開。

b.收網用的搖輪及支護用鉆機于掛網前兩天安裝調試完畢。錨桿、挑桿、備用金屬網等其他材料于貫通前一天在工作面備好。

2.2.3 采取的層位保證措施

a.層位對照圖

綁在相應支架上，易于煤機司機查看對照。

二號點∶9# 支架

圖1 工作面層位對照圖示例

b.層位對照表

跟班隊長及班長等管理人員隨身攜帶，隨時檢查工作面層，以便及時調整。

c.層位標志桿

在回撤通道垛式支架內安設反光標志桿，高2.7 米，與采煤機滾筒直徑相同， 在貫通時煤機司機通過滾筒與標志桿的對比來調整層位。

2.2.4 掛網前人員安排

在綜采隊原有人員基礎上，第一個班增加30 人，最后一班清煤增加100 人，其余每班增加6 人。

2.2.5 掛網應急處置措施

由于第一次試用柔性樹脂纖維網掛網綜放面貫通，在集團公司內部還沒有類似貫通作業經驗，故針對在貫通作業過程中可能存在突發問題制定如下應急措施∶

a.如遇工作面頂板局部破碎，柔性樹脂纖維網損壞，應及時補網。（根據現場實際情況確定補柔性樹脂纖維網或者金屬網）。

b.在工作面推進過程中，如遇網片在兩端頭長度不夠情況，應及時補掛金屬網，補第一片網打錨桿固定。

c.根據現場實際情況Φ8mm 鋼絲繩強度如不能滿足要求，必須重新鋪設Φ15.5mm 鋼絲繩。

d.在用煤機拉柔性樹脂纖維網到工作面過程中必須派專人看護，各監護人員佩戴對講機，保證信息及時傳遞，煤機緩慢行駛，防止網片被刮壞。

e.如因網片褶皺等原因造成貫通時柔性網與回撤通道頂網無法對接，則補掛金屬網。

2.3 掛網工藝

2.3.1 采煤機割掛網前（距離回撤通道剩余13m）一刀煤時，從機尾割至機頭，只割頂刀，拉出支架打出護幫板，不推移運輸機。 由綜采隊負責處理工作面片幫、鱗皮，拉空運輸機。在確認無安全隱患后進行掛網作業。

2.3.2 用40T 鏈將網片的端頭和運輸機刮板鏈連接起來，用運輸機開低速向機頭位置拖動網片，直到把全部網片拖到機頭煤機處，將一個機身長度的網片用支架吊起，煤機向機尾方向牽引一個機身確保網片端頭能固定在煤機左滾筒行星頭，啟動運輸機并同速同向牽引煤機使網片端頭與順槽頂網搭接2 米。

2.3.3 確保網片沒有扭曲，起始端的鋼絲繩全長清晰可見。 將外面捆住的鋼絲帶剪斷， 放開折疊的部分， 這樣網片有4.0m 的長度露在外面，可以便于安裝。

2.3.4 將每個搖桿上面安裝好的鋼絲繩，在網片下面穿過與起始端的鋼絲繩連接。

2.3.5 從工作面中部開始，向兩頭挑網，采用支架頂梁進行挑網。將單號碼支架前梁降下，將網邊與前梁綁扎，升起支架將網挑起，將雙號碼支架伸縮梁伸出使柔性網進入到伸縮梁上。

2.3.6 打錨桿與挑網同步進行，逐架作業。利用單體液壓鉆機打錨桿，對網片進行固定，如遇頂板破碎，必須打錨索固定網片。

2.3.7 支護要求∶每兩架打一個眼（頂板破碎每一架打一眼），將眼打在支架架縫處距頂梁前梁端100mm 處， 頂板完整段使用Φ16×1800mm 鋼筋錨桿，頂板破碎段使用Φ15.24×5000mm 錨索。 支護工作完成后，撤出機道內人員，收回護幫板，用搖輪將網片拉起，確保煤機正常通過。

2.3.8 割底刀，推移刮板輸送機，然后開始割下一刀煤。

2.3.9 松開每一個搖輪上的繩子，保證網片下落2m。 逐架拉出支架，拉架滯后煤機后滾筒10 架，確保每個支架降下來的幅度足夠多，以免刮壞網片。

2.3.10 支架拉出后，再用搖輪將網片搖起，重復割煤、放網、拉架、收網、割煤程序，直到工作面與回撤通道順利貫通。

3 掛網總結

3.1 貫通效果

3.1.1 本次工作面貫通層位把握較好，頂、底板過渡平整，柔性網與通道頂網搭接綁扎嚴密。

3.1.2 通過對主回撤通道頂底板移近量觀測，主通道內頂、底板移近量不大，對回撤未產生影響。

3.1.3 由于提前做好了礦壓觀測工作，掛網時避開了周期壓，將周期壓控制在主、輔通道間煤柱內，因此貫通時無明顯壓力顯現。

3.2 掛柔性網工藝優缺點

優點∶

一是，減少參加掛網人數，各掘進隊可正常組織生產。

二是，降低作業人員勞動強度，減少人員進入溜槽聯網次數，安全有保障。

三是，節約停機聯網時間，減少采面貫通時間，可使綜采隊提前投入生產。

四是， 通過在柔性網中預編入8mm 鋼絲繩增加了摩擦時的抗剪切力，確保回撤時木點柱不易穿通柔性網。

缺點∶

一是，織網工藝導致柔性網經向、緯向網絲不是編織在一起，而是通過樹脂粘結在一起，掛壞一處易向四周擴散。

二是，摩擦時的抗剪切力不如金屬網，在與支架棱角摩擦時，易被磨斷，木點柱容易穿通柔性網。

三是，柔性網掛上頂板后，直到貫通護幫板一直不能使用，對片幫、架前冒頂管理不利。

3.3 結論與建議

從掛網及回撤支架過程上來看，柔性網工藝有著省工、省力、高效的顯著優點，在煤層賦存條件較好，頂幫完整，無片幫、冒頂隱患，可通過降架、升架上網的工作面適宜用此工藝。

在神東礦區的地質條件下，柔性樹脂纖維網這一新材料及新掛網工藝具有很大的安全、效益價值，應大力推廣應用。