柔性纖維網護頂技術在綜采面快速回撤中的應用分析

武益剛 霍曉林

【摘 要】1209綜采工作面由于頂板較破碎，容易出現頂板冒頂、煤壁偏幫問題，給回撤工作帶來影響。采用柔性纖維網替代傳統的金屬網，不僅可以對頂板進行有效維護，而且還簡化了網片的鋪設流程，降低了井下工作人員的勞動強度，提升了回采面回撤效率及施工安全性，取得了較好的應用效果。該技術工藝為類似條件下的其他回采面的快速回撤提供了一定的經驗與借鑒。

【關鍵詞】綜采工作面;快速回撤;柔性纖維網;金屬網

【中圖分類號】TD355 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0099-02

由新型樹脂材料制作而成的柔性纖維網具有質量輕、網片面積大、抗拉強度高、便于操作等特點，將柔性纖維網用作回側通道護頂相對于傳統的金屬網具有一次鋪設無需搭接、整體鋪設效果明顯、提高收尾工效等優點。同時，柔性纖維網還不怕水，具有較強的抗腐蝕性能，避免了金屬網因水淋銹蝕而出現失效的現象，在工作面回撤過程中能起到對頂板較好的支護效果。將柔性纖維網用作回側通道頂板，對提升綜采設備的回撤效率及回撤安全性具有重要的作用。

1 概述

1209綜采工作面位于2采區北側，東邊為軌道運輸上山，西側為實體煤。回采面的上部為1105、1103回采工作面采空區（2008年回采完畢）。1209綜采工作面設計的走向長度為1 100 m，傾斜長度為186 m，回采工作面共布置124臺液壓支架。

1209綜采工作面開采的10號煤層平均厚度為3.1 m，中間夾雜有厚度為0.15 m的2層泥巖矸石。煤層的平均傾角為18°，煤層直接頂是厚度為2 m的砂質泥巖，直接底為泥巖。回采區域內小斷層及褶曲發育，受到地質構造作用響應，回采面容易出現煤壁片幫、頂板冒頂等問題，給回采面的正常生產帶來一定的影響。

2 護頂工藝分析

2.1 金屬網護頂

采用金屬網護頂，每推進一刀就需要進行一次鋪網、連網工作，在連接金屬網時，需要配備較多的操作人員，且隨著回采面的推進需要不斷地運送金屬網，工作人員勞動強度大。金屬網的運輸及鋪設連網工作都是在采煤機上及回采煤壁前進行，頂板出現冒落或者煤壁片幫會對作業人員造成傷害，安全系數不高。金屬網的鋪設往往需要較長時間，給回采工作的推進造成影響，同時也給采空區防火管理造成不利的影響。

2.2 柔性纖維網護頂

采用由聚酯纖維制作而成的柔性纖維網，具有面積較大、重量輕的特點，可以一次性對工作面頂板進行鋪設，避免了井下工作人員頻繁運輸金屬網進行連網工作，降低了勞動強度，提升了工作效率;柔性纖維網鋪設后，具有較高的護頂能力，整體性高，護頂能力強，上架速度快。鋪網工作與采煤機割煤、推溜及移架相互配合，增加了回采面推進速度，降低了回采面回撤準備時間。柔性纖維網在橫向及豎向方向上采用網絲編制而成，并用樹脂進行黏結，圍巖控制效果明顯。

2.3 護頂技術工藝確定

1209綜采工作面頂板為復合頂板，頂板巖層有泥巖等夾層，裂隙較為發育，在采空及地質構造等影響下，頂板容易出現冒落、煤壁容易出現片幫，影響了綜采面設備的回撤，同時回采面回撤工作缺少工人，回撤時間緊張。為了實現1209綜采工作面快速安全回撤，采用柔性纖維網護頂方式實現頂板的管理。

3 柔性纖維網護頂技術應用

3.1 回撤準備

1209綜采工作面傾斜長度為186 m，現場準備的柔性纖維網規格為長96 m、寬8 m，為了覆蓋整個綜采工作面，需要鋪設2片柔性網。在鋪網準備及鋪網過程中回采面依然正常進行生產，待回采面機巷推進到指定的鋪網地點后開始鋪設柔性纖維網。在鋪設柔性纖維網時，回采面煤壁應平直，刮板機與液壓支架平直，且液壓支架頂梁與煤層直接頂接觸緊密。在回采液壓支架前每隔2～3個液壓支架安設一個絞盤，并在支架的頂梁上安設滑輪。

3.2 柔性纖維網鋪設

3.2.1 運送

在運送柔性纖維網之前，在回采工作面對應的運輸巷上幫距離巷道底板1 m位置處施工2根錨桿（規格為直徑20 mm、長度240 mm）并配合錨鏈固定吊重為20 t的滑輪;將柔性纖維網上標記有紅的一端進行折疊，采用錨鏈配合鋼絲對柔性纖維網進行捆綁，將柔性纖維網另一端穿過滑輪之后固定在采煤機搖臂上，采煤機按照3～5 m/min的運行速度向機頭位置前行，將回風巷超前支護之外的柔性纖維網拉至回采面機頭位置;對柔性纖維網進行調整，避免出現彎曲，網片的開始位置應在網片下側煤壁露出，保證網片下側鋼絲繩全程可見，并用剪子外側捆綁繩剪斷，使符合采高的網片在外懸露，便于柔性纖維網的鋪設。

3.2.2 鋪網

在鋪網之前，需要進行韌網，具體流程如下：在架子前200 mm的位置施工1根懸吊錨桿，錨桿底部的外露長度位150 mm，在對柔性纖維網進行韌網時，將絞盤上安設好的直徑為6 mm鋼絲從柔性纖維網卷下穿過，并將柔性纖維網整體吊起，配合使用錨桿墊板將柔性纖維網固定在頂板上，降低液壓支架頂梁，工作人員用工具將柔性纖維網推至頂梁之上，然后升架，將柔性纖維網壓緊。

當回采面推進至距離停采線10 m的位置時開始鋪設柔性纖維網，沿回采巷道走向鋪設長度為10 m柔性纖維網，其中4 m用于支架回側通道護頂。

3.2.3 鋼絲繩鋪設

待鋪設的柔性纖維網進入液壓支架頂梁后方2m后，開始進行鋼絲繩鋪設工作。鋪設的鋼絲繩應平直，2個鋼絲之間相互平行，間距為1 000～1 200 mm，頂梁上布置的鋼絲繩不少于4根，當鋪設的鋼絲繩長度不足時，采用搭接方式加長，搭接長度不小于2 m，配合采用繩卡進行固定。鋼絲繩每隔300 mm采用鋼絲與柔性線進行連接;待鋼絲繩張緊之后，用繩卡將其固定在巷幫的支護錨桿之上，使得鋼絲繩具有一定的張緊度。待回采面柔性纖維網鋪設結束之后，將最后一根鋼絲繩固定在液壓支架頂梁上距離梁端頭350 mm的位置。柔性纖維網及鋼絲繩懸掛如圖1所示。

3.3 柔性纖維網護頂應用效果

1209綜采工作面頂板巖層較為破碎，容易出現頂板冒落、煤壁片幫等問題，對回采面開采結束之后的設備回撤造成較大影響。采用柔性纖維網護可以避免在井下頻繁運網，降低工作人員的勞動強度，待柔性纖維網一次鋪設完成之后，不需要再次進行連網，回采面可以直接推進到停采線位置，縮短回采面末采時間，提升生產效率;柔性纖維網護在橫向及豎向的連接均是采用黏結方式，整體性和平順度都較好，柔性纖維網上架及移動速度均較快。在回采面設備回撤期間，柔性纖維網韌性及強度較高，能對破碎的頂板起到較好的支護，為回采面設備的快速回撤創造了良好的條件。

4 結語

柔性纖維網護在1209綜采工作面回撤中取得了較好的應用。柔性纖維網具有較高的強度，能有效對頂板進行管理，避免了頂板冒落給回采面回撤造成不良影響，同時使用柔性纖維護頂，井下工作人員不需要頻繁運輸金屬網，避免進入壁幫旁作業，降低了工作人員的勞動強度，增強了開采作業的安全性，為綜采工作面快速回撤創造了良好的條件，取得了較為明顯的經濟效益和安全效益。

參 考 文 獻

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[責任編輯：陳澤琦]