淺析柔性纖維網支護工藝在綜采工作面回撤過程中的應用

高俊德

摘 要：以馮家塔煤礦的一個綜采工作面為例，介紹了柔性纖維網支護回撤通道頂板時的工藝技術、關鍵工序和安全、經濟效益。

關鍵詞：支護工藝；工藝技術；回撤通道；柔性纖維網

中圖分類號：TD823.97 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.147

1 工程概況

1403工作面煤層為二疊系山西組4#煤層，煤層賦存整體穩定，為傾向北西的單斜構造，局部有北西向的裂隙發育。煤層結構為0.4（0.10）0.4（0.05）1.30（0.20）1.0，夾矸巖性分別為炭質泥巖、粉砂質泥巖、砂質泥巖。4#煤層厚度平均約3.5 m，3#、4#煤合層煤層厚度為7.5～8.5 m，煤層傾角2°～4°，平均傾角3°，2#、4#煤層間距為6.5～14.0 m。

2 柔性纖維網支護工藝

工作面頂板鋪網壓在老空1.2 m，支架上方9.3 m，回撤通道4.5 m，傾向長度245 m。纖維網尺寸為245 m×15 m，網孔尺寸為20 mm×30 mm。當工作面距離采線大約15 m時，將柔性纖維網掛上，借助采煤機得到4.5 m的通道，然后使用位于支架立柱上的搖盤和滑輪實現網片的整體懸掛，完成割煤后再實施放網、挑網等一系列工序。

2.1 準備工作

準備工作主要包括：①在離停采之前約50 m的位置，預先設定工作面的推進速度和采高，控制采高為3.2 m，以層位為基礎，實現慢而穩定的過渡過程。②在離停采之前約50 m的位置，應當對工作中的一切設備進行細致而完整的檢查，及時維修出現問題的設備。相關的核心設備都應當有若干備用配件，確保回采不受設備因素的影響。③在離停采處位置之前約50 m處，根據頂底板高度進行適當修正，使工作面采高、兩巷推進速度等在合理狀態下。

2.2 安裝過程

安裝過程為：①距煤壁3 m的位置打一排錨桿，并將間距控制在1.75 m左右。②把纖維網從某一端開始折疊20 m，將φ18 mm×64 mm鏈條固定至工作面刮板輸送機鏈環上，在低速情況下把網片拉運至離采煤機2 m處停機，然后用人工展開的方式處理已經折疊過的纖維網，使它通過采煤機拉運至工作面機頭處。③把長度為249 m，直徑為18.5 mm的鋼絲繩穿入加工完畢的錨桿托盤鎖鉤里，然后把鋼絲繩盡量拉直，在鋼絲繩的兩個端口分別用直徑為18.5 mm的繩卡與兩順槽頂板錨桿牢牢固定在一起。④用直徑為18.5 mm的鋼絲繩使絞盤鋼絲繩穿過工作面頂板，然后借助絞盤鋼絲繩鉤頭和纖維網連接為一體（離網邊約4 m），搖動絞盤，將網片吊起來，再使用14號鐵絲，每隔3 m連一扣，把纖維網與直徑為18.5 mm的鋼絲繩連接起來。⑤割煤進刀完成20架以后立即停機，松動絞盤，把已經割過煤段的網片卸下。挪第一架時，應當首先把相鄰兩架護幫板打出，讓網片與頂板貼合緊密以后，再用移架把網片穩穩托住，然后按照上述循環步驟割煤。

2.3 操作關鍵步驟

操作關鍵步驟有：①把所有的柔性纖維網放置在回風巷口，然后在其周圍安裝導向裝置，降低后續網片運輸過程的難度。②用采煤機割掛網前1刀煤的時候，要按照從頭至尾的順序，僅割頂煤，然后將支架移除，得到護幫板。③將柔性纖維網與直徑為18.5 mm的鋼絲繩固定起來。各個搖桿均有鋼絲繩，將其穿出網片與起始端鋼絲繩結合起來，以工作面中點為起點，分別向兩頭挑網。④采用單體液壓鉆機按順序打錨桿，將網片固定牢固，然后將機道內的人員撤離。⑤割底刀，推移刮板輸送機，把繩子都解開，確保網片下落距離為2 m，然后慢慢抽離支架。⑥將支架抽離之后，把網片搖起來再完成一次割煤到收網的四個步驟。特別要注意的是，割回撤通道時候，每割1刀煤，應當立即固定網片，重復此步驟，一直到割通為止。

3 支護方法

當離停采線大約80 m時，開始在運、回順預定停采線前后10 m處支護架棚。棚梁采用長為5.2 m的“π”型梁，并采用“一梁二柱”的支護方式，棚腿采用單體液壓支柱，棚距為1.0 m。在超前停采線15 m范圍內打設戴帽點柱，為了確保支架無論在上口還是在下口均可以按照預期旋轉，在兩個口處都安裝了兩架8.6 m的“π”型對棚。

回撤通道的頂部采用“錨索+錨桿+托梁+纖維網”的支護方式，錨桿間、排距為0.8 m×0.8 m，錨桿規格為φ20 mm×2 500 mm的螺紋鋼錨桿。每條托梁布置6個錨桿，沿工作面傾斜方向呈矩形布置。錨索間距為3.5 m，排距為1.6 m，錨索規格為φ15.24 mm×8 000 mm，樹脂錨固劑規格為CK2360。沿工作面走向架設“π”型梁，長度為4.5 m，“π”形梁架設采用“一梁四柱”的支護方式。從鋪網線向前推采4 m，鋼絲繩間距為1 m，每根長249 m。通道煤幫采用規格為φ20 mm×2 000 mm的螺紋鋼錨桿支護，呈矩形安裝。

4 回撤通道的施工過程與具體實施方案

回撤通道的施工過程：工作面掛第1道鋼絲繩和柔性纖維網→采煤機下行割煤→臨時支護→打錨桿（索）→采煤機上行返機→移動刮板輸送機→采煤機上部斜切進刀→采煤機下行割煤→開始進行下一個循環。

具體的實施方案可以歸納為以下幾點：①當工作面離停采線25 m時，應當使工作面煤壁和停采線處于同一水平線，再調整工作面，使采高接近3.2 m。②當工作面離停采線15 m時開始鋪網，在工作面傾斜的方向上選擇全長柔性纖維網聯網。將網片低速拉運到距采煤機2 m時停機，并沿工作面傾向拉開。③解開柔性纖維網的包裝，將柔性纖維網邊每3 m連一扣，連接到支架前端的Φ18.5 mm鋼絲繩上，然后將位于工作面范圍的柔性纖維網都拿起來。將護幫板調整至水平，然后把柔性纖維網打開，平鋪于護幫板之上。④把支架放置到規定地點，然后將頂梁升實、升緊，確保初撐力大于或等于設計值。⑤當采煤機還剩下最后4刀時，采煤機下行割30 m后立刻鎖閉煤機，用液壓錨桿鉆機打設錨桿，完成頂板的支護工作。⑥針對設備通道的頂部，可以選擇“錨索+錨桿+托梁+纖維網+‘π型鋼梁”的支護方法。⑦從鋪網線向前推采10.4 mm時，采煤機返至75#支架后停止前移，自下而上將工作面支架與刮板機脫開。把工作面刮板機推到煤幫位置，然后用采煤機再割5刀，得到凈寬4.5 m、凈高3.2 m的回撤通道。⑧采煤機割完最后1刀，沿工作面走向安裝兩根長度為4.5 m的“π”型鋼梁。

5 結束語

采用柔性纖維網可以有效降低對人工的依賴，降低工作人員的工作強度，提升工作效率，這尤其體現在收尾方面。除此之外，回撤時得到的鋪設效果良好，而且可以很好地支護頂板，提升其安全性能。總之，綜采面回采掛網時，從經濟方面考慮，柔性纖維網的優勢相當突出。

〔編輯：王霞〕