一种新型综采末采支护材料的应用

摘要：综采工作面的末采回撤是一项工序复杂，人力、材料投入多，易发生危及人身安全事故的工作，传统末采支护一直沿用联金属网、上钢丝绳的工艺，存在人员劳动量大、安全隐患多等缺点，针对末采的特殊性，采用煤矿井下用聚酯纤维增强塑料网假定（简称柔性网）上网工艺，能够提高末采效率，效果明显。

关键词：综采工作面；末采支护材料；末采回撤；柔性网；煤矿

中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0050-02

1 工作面概况

李家壕煤矿11209综采工作面位于2-2煤11盘区，工作面长度为240m，推进长度为2576m，煤层平均厚度为2.2m，倾角0°～3°，容重1.3t/m3，采用倾斜长壁后退式一次采全高全部垮落综合机械化采煤方法。采用郑州煤机厂生产的1.2～2.4m二柱掩护式液压支架、SGZ-900/1050刮板机及与之配套的SZZ-1000/400转载机、PCM200破碎机运输设备一套。

2 柔性网工艺简介

柔性网采用高强度、高模量、低蠕变的聚合长丝纤维经纬向整体编织及表面涂层处理制成。柔性网经纬向相互间无弯曲状态，交叉点用高强纤维长丝针织捆绑结合起来，形成牢固的结合点，充分发挥其力学性能和整体稳定性，可在地面根据井下使用尺寸预先编织为整体网片。采用同步上网工艺，自动化铺网工具，实现机械化上网，免除人工架前联网，简化末采工序，提高末采速度，末采用工明显减少，工效大幅提高，提高安全保障性。

3 施工工艺

3.1 挂网前准备

3.1.1 挂网前综采二队安装好手动绞盘。用卡箍将手动绞盘牢固安装在每台液压支架的侧立柱上。

3.1.2 工作面支架初撑力必须全部达到300bar

以上。

3.1.3 挂网前最后一刀煤，只割顶刀，不割底刀，留0.6m左右底煤，方便后续的打锚杆和挂网工作。割完最后一刀煤将机头割通后煤机停到机头合适位置。

3.1.4 工作面具备挂网条件后停机，拉空刮板输送机，跟班队长通知控制台电工、马蒂尔司机、机头看大块工闭锁皮带和三机，各段负责人员进入指定位置，闭锁支架后，开始协助并监督外派单位施工锚杆。

3.1.5 准备Φ16×1200mm锚杆、Φ17.8×2000mm锚索、Φ17.8的锚索托盘和锁具等材料。

3.2 钢丝绳的铺设方法

3.2.1 回采至距停采线10m时，开始打锚杆，铺设第一道钢丝绳工作。

3.2.2 锚杆沿工作面方向每间隔1架布置1根，锚杆打设位置在液压支架架间顶板上，从支架顶梁前端往采空区方向100mm处，眼深1100mm，使用规格为Φ16×1200mm的圆钢锚杆。

3.2.3 打眼完毕后，每个钻眼中用Φ16×1200mm的圆钢锚杆和1根CK2350树脂。

3.2.4 锚杆固定后，在每根锚杆上安装、固定1个连接环，连接环开口朝向煤壁，然后开始穿第一道钢丝绳。作业时每组2人，先将吊挂的最下面一道钢丝绳全部放到电缆槽内，然后将钢丝绳托起放入连接环内，作业人员撤到两侧支架下，朝机尾（机头）方向将钢丝绳预紧拉直。随后进行预紧钢丝绳。

3.2.5 将钢丝绳一端头穿过机尾顶板锚索（已预先打好）上的40T接链环，反向折回长度1500mm，然后使用六个Φ15.5mm的绳卡卡死，绳卡子的间距为200mm。在机头顺槽顶板预先打好的锚索上安装、固定好40T接链环，把钢丝绳另一端穿入40T接链环，固定在采煤机机头侧滚筒的起吊环上，钢丝绳预紧完毕后，将预先上好的六个钢丝绳绳卡紧固牢靠。

3.3 柔性网运输

3.3.1 工作面推进至挂网位置时，为了避免向工作面运网过程中对网卷的损伤，提前将网的拖地段清理平整，同时在沿线有可能剐蹭的区域铺设好旧皮带，将刮板运输机拉空后闭锁。

3.3.2 使用TS350-25T特种铲车将网卷运至回风顺槽主回撤通道口位置处后，然后使用TS350-25T将网框推至距离机尾煤壁5m位置处。

3.3.3 运网前，将煤机停在机头，在机尾柔性网向运输机内转弯处密集打设三根单体，光面向外，手把向里，形成从回风顺槽向工作面的平滑导向角，并用旧皮带包裹导向部位，以减小拉网时对网卷的摩擦。

3.3.4 使用刮板机进行牵引网卷，将网卷一端折回1～1.5m后用10T链条与刮板机刮板链固定，低速往机头方向牵引。

3.3.5 网卷牵引至采煤机右滚筒前1～2m位置时停止牵引，将网卷端头使用绞盘上的钢丝绳悬吊起一个略长于采煤机机身的长度，然后将采煤机退至网卷下方，再将网卷放在采煤机机身上并进行捆绑，点动刮板输送机，待刮板机上网卷有一定余量后，向机头牵引煤机，将刮板机上余量网卷拉直后停止牵引煤机，松开网卷。反复使用刮板机和采煤机配合运网的方法，将网卷端头运至主运顺槽巷道中部位置。

3.4 挂网及柔性网使用

3.4.1 网卷运入工作面后，先将网卷顺直，保证网边一致朝上，不得出现扭曲现象，然后将网边拉出，将偶数架绞盘上的钢丝绳穿过定滑轮从网卷上方绕过挂网钢丝绳，利用钩头与网边下方500mm位置锁扣在一起，将奇数架绞盘上的钢丝绳穿过定滑轮绕过网卷下方与挂网钢丝绳扣好，操作绞盘将网卷由工作面70#支架向两端头依次吊起，并使用U型环每间隔1000mm将网边钢丝绳与挂网钢丝绳连接固定；最后将偶数架绞盘钢丝绳上的钩头与网卷取开，操作绞盘将钢丝绳收回并从网卷下方绕过与挂网钢丝绳锁扣好。

3.4.2 将每台绞盘上的钢丝绳穿过定滑轮从网卷下方绕过，并将绞盘钢丝绳上的钩头从挂网钢丝绳下方绕过，与纤维网边锁扣在一起后，撩网时操作绞盘，收回绞盘钢丝绳，将纤维网悬吊在支架前梁下方，要求柔性网紧贴支架顶梁。

3.4.3 滞后采煤机后滚筒5～7架，缓慢操作绞盘，松放绞盘钢丝绳，将纤维网放下。落网后要求网卷距离刮板输送机链条垂直距离不小于700mm。

3.5 联网及挑顶方法

工作面贯通后，及时移架，进行联网工作，将网片拉紧后压在预先施工的压网锚索上，使用双股14#绑丝将柔性网边与回撤通道顶板钢筋网牢固绑扎，然后上好锚索托盘。每200mm上一道绑丝。超出绑扎位置200mm的部分割掉，局部长度不够要进行补网（使用单层柔性网或者双层铅丝菱形网补网）。要确保液压支架达到初撑力，如有接顶不严的支架，应用木楔或道木填实。

4 柔性网使用注意事项

（1）为防止网卷向一端窜动，展网、挂网由中间向两边顺序进行，并确保网卷挂设平直，不发生扭转；（2）人员进入溜槽挂网工作时，不得站在煤壁与网片之间，以免片帮伤人；（3）挂网期间挂网人员要时刻注意观察顶板和煤壁情况，防止片帮伤人，并由综采二队各组组长监护指挥；（4）挂网完毕后，撤出溜槽内人员，各包段人员从70#架向两端头依次转动绞盘将网片撩起，使网卷紧贴支架顶梁；（5）采煤机割煤时，滞后后滚筒5～7架落网，缓慢操作绞盘，松放绞盘钢丝绳，将纤维网放下，拉出奇数号支架，待奇数号支架全部拉出后，逐架将偶数架拉出并升紧支架。从起始放网处到网片完全放开处于垂直状态不得低于8架，严禁紧跟采煤机后滚筒落网或提前落网，以免造成滚筒割网；（6）落网后网卷距离刮板输送机链条垂直距离不得小于700mm；（7）拉架工作必须由两人共同进行，一名支架工操作支架，另一人观察支架与网的情况，不得出现支架刮网、撕网现象，支架工拉架时降架高度不得低于250mm，严禁擦顶移架，以免刮坏网片；（8）撩网滞后拉架距离不得少于5架；（9）如果支架前梁或采煤机将网损坏，应及时使用单层柔性网或双层金属网修补，严禁硬拉。

5 结语

采用柔性网工艺上网后，末采贯通时间由传统金属网工艺的9～12个班减少到5～6个班，效率提高了1倍左右，同时免除了每班增加的30名专职运网、联网人员，工人劳动量大幅度减少，安全保障性提高；在经济效益方面，采用柔性网工艺由于减少了末采时间从而减少人员出工数量，节约的工资与增加的直接成本基本相当，同时产生的经济效益明显高于金属网工艺。通过后期设备回撤效果检验，该工艺完全能满足末采支护工艺要求，具有在同类矿井推广应用的借鉴意义。

作者简介：杨木林（1980-），男，江苏丰县人，神华包头矿业公司李家壕煤矿副矿长，助工，研究方向：矿山压力。