馬國宏
(山西陽泉煤業(集團)有限責任公司總調度室,山西 陽泉 045000)
為縮短工作面設備拆除搬離時間,陽煤集團二礦71503 綜采工作面首次采用格瑞特柔性網進行末采回撤試驗,實現了安全回撤,效果顯著。
71503 工作面位于560m 水平3#煤十五采區,東部為71505 工作面,南部為十五采區準備巷,西部為71501 回采工作面采空區,北是中莊村保護煤柱。工作面埋藏深度305~480m,標高464~533m。
71503 工作面屬復雜結構煤層,均含穩定夾石兩層,自上而下:煤厚0.10~0.20m,平均0.14m;夾石厚0.15~0.25m,平均0.18m,泥巖巖性;煤厚0.50~0.74m,平均0.64m;夾石厚0.02~0.05m,平均0.04m,泥巖巖性;煤厚1.57~2.02m,平均1.77m。平均煤層厚度2.77m。工作面回風巷高進風巷低,煤層傾角1~11°,煤層傾角平均5°,容重1.39t/m3。
71503 工作面機電設備有MGTY300/700-D1.1型采煤機一臺,ZY5000-1.6/3.2 型液壓支架134 架,SGZ764/630 型工作溜一部,SZZ800/250 型 轉 載機一部,PCM250A 破碎機一部,SSJ-1000/2×160型膠帶運輸機兩部。額定工作阻力5000kN、初撐力3687~4037kN 的ZY5000-1.6/3.2 型 液 壓 支 架 長5.59m,寬1.42m,支架中心距1.5m。支架最大支撐高度3.2m,最小支撐高度1.6m。
(1)格瑞特柔性網在工作面掛網作業前2d 一次性運輸到工作面回風順槽。拉網前對回風順槽三角區安裝導向裝置或打單體支柱進行支護,防止網片破損。
導向裝置用皮帶輥筒或在拐角處安裝多根單體支柱如圖1。在工作面順槽與煤壁拐角位置,為防止網片刮傷,在拐角處安裝兩片長3m 廢舊皮帶。
(2)采煤機切割掛網前一刀煤時,機頭切割到機尾不進行移架,同時處理工作面片幫、鱗皮,把運輸機拉空,確認無安全隱患開始掛網作業。停止切割機后固定導向裝置,用直徑19mm 的鋼絲繩把網片端頭、采煤機與刮板機相連,向機頭方向慢速鋪開網片。

圖1 導向裝置示意圖
(3)保證網片平整無扭曲,起始部分鋼絲繩清晰可見。把外部捆繩剪斷,展開折疊部分,為方便安裝余下3.5m 網片長度在外面。每個手動絞盤上安鋼絲繩,從網片下穿過與起始部分鋼絲繩相連、固定。
(4)由人工或降架進行挑網(頂板完整時),從網片兩頭挑網。防止因重力網片卷向中間部分收縮,在網卷的兩頭用倒鏈固定拉緊。兩片網間的搭接長度3m,用鐵絲將搭接處編織在一起。固定好網片邊緣后打開支架全部護幫板,收護幫板并進行移架、推溜,用手動絞盤吊起網片,保證切煤機運行正常,如圖2。

圖2 長壁工作面撤架期間格瑞特柔性網掛網效果
(5)割煤。全部松開每一個手動絞盤上的鋼絲繩,確保網片下落2~3m。滯后采煤機后滾筒十架,逐個拉架,使每個支架降幅達標。拉架操作勻速,避免刮壞網片。
(6)用搖桿搖起網片,重復循環進行割煤、放網、拉架、收網、割煤等程序,割完整個工作面。采煤機未到前,為保護煤幫,在煤壁前打開護幫板使網片下垂,采煤機到時,收起護幫板收吊起網卷。
(7)停采后,推移溜槽,用采煤機割出2.8m回撤通道,如圖3。

圖3 柔性網在工作面回撤時的應用
(1)工作面采到距停采線14m 處全長鋪設金屬網,金屬網規格10m×1.0m,網孔規格100mm×100mm,由14#鉛絲編織而成。第一茬和第二茬網鋪成單網,板木在兩架支架中間方便喂網,以后鋪成雙網,雙網鋪到停采線為止。
(2)鋪網時網的長邊平行工作面布置。上第一茬網時由溜頭向尾輪方向逐架喂入,每架支架上方至少喂入500mm,喂網時一次只許降一架。
(3)金屬網的聯結方法:單網與單網的長邊搭接300mm,相鄰兩片單網的短邊搭接500mm 聯結單網。聯雙網時,相鄰兩片網的長邊搭接500mm,短邊搭接200mm。鋪雙層網時,上下兩層網的短邊錯開500mm,防止移架過程中掛網。
(4)將長600mm14#鉛絲對折成雙股聯網,把雙環頭彎一下插入網孔,用聯網鉤鉤住雙環頭旋轉三圈,壓倒尾巴,在尾巴壓倒方向統一朝向工作面尾輪方。
(5)聯網間距:長邊每隔100mm、短邊每隔150mm 聯一道。鋪網時,首尾兩架液壓支架上方網頭要搭出支架0.8~1m 以上,與進、回風順槽原巷道的頂網固定。
(6)在上第一茬網時,在展開的網片上捆綁Φ180mm/2×1.5m 長板木,每隔300mm 聯網絲把網和板木捆在一起,板木在支架頂梁上,布置在相鄰兩架中間,拉架時鄰架固定金屬網,上網時一次只降一架,嚴禁兩架以上同時降架,降架后拉過支架,人工將網搭在支架頂梁上,升緊支架。
(7)第一茬網上好后,補聯第二茬網、第三茬網……同時將剩余的網拉入支架頂梁下掛好,防止采煤機割網。采煤機割過后,拉架前要先將掛好的網解開再移架。按連網、掛網、割煤、解網、移架的順序作業,嚴禁聯網割煤平行作業。
5.1 金屬網聯網拆架巷在回撤支架時的缺陷
采用金屬網鋪聯網工藝回撤中存在下列缺陷,如圖4。

圖4 金屬網鋪網工藝存在的主要問題
(1)使用金屬網需逐片連接,每割一刀煤聯網一次,聯網時間長,進度慢,收尾工作人員多,工序亂,效率低;聯網人員需頻繁運網,進入煤幫側聯網工作,給工作面采空區防滅火工作帶來隱患。
(2)金屬網聯網的拆架巷,聯網片數多,網頭多,整片網比人工聯網差。拉移支架時,支架頂梁與金屬網、網頭和聯網網絲鋪住,撕扯頂網,支架回撤時支架尾梁鋪在網子上易造成抽架困難。
(3)回撤支架形成扇形帶后,扇形帶頂板垮落,頂板壓力增大,頂網破裂、掉包,網片與網片聯結處被撕裂,使扇形帶維護困難。補聯網與清理浮煤,增加扇形帶內支設與回收單體支柱的安全隱患。扇形帶頂網破裂,掉包,網片與網片聯結處易撕裂造成掩護架拉移困難,扇形帶難以維護。
5.2 格瑞特柔性網聯網拆架巷在回撤支架時優勢
格瑞特柔性網優勢:整體鋪設效果好,無二次聯網,鋪設平整,破口少,回撤支架時扇形帶無漏渣、掉包現象。扇形帶易維護,工作效率高,工期短,回撤速度快。71503 工作面共134 臺液壓支架,6 月28 日開始回撤第一臺液壓支架,到7 月15 日液壓支架全部回撤完畢,共18d。
71503 綜采工作面回撤用金屬網需550 卷,成本9.9 萬元。工作面回撤用格瑞特柔性網需2800m2,加上相關配件費用共42 萬元。
6.1.1 經濟效益
71503 工作面134 臺液壓支架,5 月21 日中班開始鋪網, 5月24日中班鋪網結束,計7個生產班(檢修班不鋪網),平均每班進2 刀;5 月25 日零點班開始做撤架通道,5 月30 日零點班做完拆架巷,工程共計9d。
綜采隊人員提前投入到下個工作面,每天割煤8 刀,每刀出煤439t 計算,5d 多出煤17560t,每噸煤850 元,新增產值1492.6 萬元。
使用金屬網時需要聯網,使用格瑞特柔性網不需要聯網。鋪網人員減少43%,按人均月工資5000元計算,可節省工資費用9.6 萬元。
6.1.2 社會效益
“格瑞特柔性網”的成功應用,對陽煤集團礦井工作面末采鋪網技術優化、降低工人勞動強度、礦井現代化發展起到了示范作用。
使用格瑞特柔性網工作面煤炭自燃發火風險降低,礦工不用在煤壁前頻繁聯網,降低了煤壁片幫傷人隱患,減少了礦工進入煤壁側工作時間,提高了工作效率。
在綜采工作面鋪網做拆架巷時,使用護頂格瑞特柔性網實現安全、快速施工。二礦在71503 綜采工作面試用格瑞特柔性網,為陽煤集團綜采工作面拆除工作縮短了工期,提高了經濟效益,降低了安全隱患。