王建濤(中煤科工集團武漢設計研究院有限公司,武漢 430064)
新型樹脂纖維柔性網在綜采工作面回撤中的應用
王建濤
(中煤科工集團武漢設計研究院有限公司,武漢 430064)
摘 要:為確保回撤通道作業過程的安全及提高巷道的支護質量,在80906綜放工作面末采采用全錨索和柔性網聯合支護工藝。應用效果證實:全錨索柔性網聯合支護相比較傳統工藝而言較安全,實現工作面整體上網,整體鋪設效果好,無需聯網,可節約大量的聯網時間和用工,有效提高拆架巷施工工效,安全性大大提高。
關鍵詞:回撤;柔性網;工作面;末采;金屬網
隨著煤礦綜采機械化水平的提高,工作面推進速度日益加快,大大縮短了綜采工作面的服務年限,由此,造成工作面頻繁搬家的情況出現,礦井非出煤生產時間延長,影響了礦井的生產效益。因此,采用何種支護手段,縮短工作面回撤時間成為現代化礦井面臨的難題之一。陽煤集團二礦原綜放工作面末采階段一直沿用木梁配金屬網支護作為工作面的回撤護頂工作,隨著回采工藝改進和發展,確保作業安全性和減少對圍巖的破壞,陽煤二礦借鑒單一煤層錨網支護和掘進頂板支護技術,在15#煤80906綜放工作面末采全新采用全錨索支護和格瑞特柔性網材料技術護頂控制頂板取得較好的使用效果。
陽煤二礦80906綜放工作面為15#煤復雜結構煤層,煤層厚度6.53m。工作面北高南低,煤層傾角3°~22°。進風巷及回風巷局部地段傾角增大,最大22°。工作面傾斜長201.6m,采用MGTY300/700-1.1D型電牽引采煤機,截深600mm。普通支架為ZF5000-1.7/2.8型低位放頂煤液壓支架,工作阻力5000KN,適應采高2.2-2.6m,支護寬度1.43-1.60m,共130架;端頭過渡支架為ZFG6500-1.8/3.0型低位放頂煤支架,工作阻力6500KN,適應采高2.2-3.0m,支護寬度1.43-1.60m,端頭過渡架前后各3架。80906綜放工作面末采階段鋪網采用格瑞特護頂柔性網。
2.1 工作面末采施工順序
柔性網固定→網全部通過后立柱時,在支架前梁上鋪設兩趟鋼絲繩(間距1.2m)→停架前一次進刀在支架前梁處全長打錨索一排→停架→采煤機依次割煤打錨索做巷(3.0m)→煤幫打幫錨桿。
2.2 柔性網上網固定及鋪設聯接
(1)用錨桿將定做好的鋼筋鋼帶和金屬網固定在頂板上,再將金屬網與柔性網聯接固定。進刀完畢后,鋪網、收回前伸縮梁,在靠煤幫側每架下支設臨時貼幫帽柱。在有效支護下進行打錨桿,用墊片配螺母固定鋼帶及金屬網片。金屬網兩頭對折,對折頭朝落山側,金屬網順煤壁下垂,上柔性網時松動絞盤,將網卷順好,將網邊拉出與金屬網聯接。聯網方式:金屬網與金屬網短邊搭接0.4m,金屬網與柔性網長邊搭接0.3m。由溜頭向尾輪逐架鋪設,貼幫柱待打完鋼筋鋼帶再逐段回撤,全長鋪設完畢后,即可正常推進。
(2)上鋼絲繩:隨后工作面開始全長鋪設柔性網,柔性網與柔性網搭接3m,每0.1m連接一道聯網絲。當柔性網通過后立柱后,開始在支架前梁端順工作面鋪設鋼絲繩(鋼絲繩直徑為∮15.5mm以上),2趟鋼絲繩間距為1.2m。鋼絲繩用聯網絲折成雙股每隔20cm與網捆在一起,捆綁要牢固,鋼絲繩兩端要超出工作面第一架和最后一架各3m,保證鋼絲繩拖地。
2.3 回撤通道支護
采用全錨索支護,鋼帶順巷布置。每架打一根錨索,鋼帶排距0.6m,交錯0.75m。成巷后在煤幫上下打兩排幫錨桿加強維護,錨桿距頂底板各0.8m,兩排錨桿間距1.0m。幫錨桿使用φ18×1.8m的玻璃鋼錨桿,幫托帽使用600mm×200mm×100mm的木托帽。
80906工作面末采從開始上網到成巷,歷時20天,(120架往后處遇構造,割底0.4—1.0m,打錨索所用時較長,影響了推進速度)。
3.1 柔性網與金屬網在做拆架巷時的優缺點比較
3.1.1 金屬網鋪聯網工藝在工作面做拆架巷中的缺點
(1)在使用過程中聯網時間較長,影響工作面的推進速度,需要在井下逐片連接,每割一刀煤都需要聯網一次,用工較多,工序復雜;
(2)人員需要頻繁運網和進入煤壁側聯網作業,作業人員的勞動強度高、安全系數低;
(3)它的使用造成末采期間增加,對工作面采空區防滅火造成了不利影響。
3.1.2 柔性網鋪聯網工藝在工作面做拆架巷中的優點
(1)采用柔性網進行工作面整體上網,利用安設在支架立柱上的手動搖盤和滑輪組成的上網方法,整體一次性懸鋪起吊,避免大量人員頻繁進入煤溜進行聯網工作,簡化工序;
(2)該網突出的優勢是整體鋪設效果好,無需聯網,可節約大量的聯網時間和用工,有效提高拆架巷施工工效。同時在設備回撤過程中,對頂板的管理起到了有效支護。
3.2 柔性網與金屬網在回撤支架時的優缺點比較
3.2.1 金屬網聯網拆架巷在回撤支架時的缺點
(1)金屬網聯網的拆架巷,在施工過程中需在井下人工逐片聯網,由于聯網片數多,網頭多,與一片整網相比人工聯網質量相對較差。在拉移支架過程中,支架頂梁易與金屬網、網頭及聯網網絲鋪住而撕扯頂網,造成在回撤支架時支架尾梁鋪在網子上,抽架困難;
(2)由于扇形帶頂網破裂,掉包,網片及網片聯結處撕裂,掩護架拉移困難,扇形帶維護速度慢,影響工作面支架回收速度。
3.2.2 柔性網聯網拆架巷在回撤支架時的優點
(1)柔性網突出的優勢是整體鋪設效果好,沒有二次聯網,鋪設平整,幾乎沒有破口,回撤支架時扇形帶基本上沒有漏渣,掉包現象;
(2)扇形帶維護容易,速度快,安全性高。
與金屬網相比,柔性網支護可實現工作面整體上網,整體鋪設效果好,無需聯網,可節約大量的聯網時間和用工,有效提高拆架巷施工工效,安全性大大提高,除在初次上網過程中需人員在煤溜進行操作外,其他環節無需人員進入煤溜內操作,且通道形成后,容易維護,基本上沒有漏渣,掉包現象。因此,80906綜放工作面打全錨使用護頂柔性網做拆架巷實現了安全、快速施工,為陽煤集團二礦綜放工作面拆除工作積累了經驗。
作者簡介:王建濤(1981-),男,河南平頂山人,本科,工程師,主要從事:設計工作。