柔性纤维网护顶技术在综采面快速回撤中的应用分析

武益刚 霍晓林

【摘 要】1209综采工作面由于顶板较破碎，容易出现顶板冒顶、煤壁偏帮问题，给回撤工作带来影响。采用柔性纤维网替代传统的金属网，不仅可以对顶板进行有效维护，而且还简化了网片的铺设流程，降低了井下工作人员的劳动强度，提升了回采面回撤效率及施工安全性，取得了较好的应用效果。该技术工艺为类似条件下的其他回采面的快速回撤提供了一定的经验与借鉴。

【关键词】综采工作面;快速回撤;柔性纤维网;金属网

【中图分类号】TD355 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）05-0099-02

由新型树脂材料制作而成的柔性纤维网具有质量轻、网片面积大、抗拉强度高、便于操作等特点，将柔性纤维网用作回侧通道护顶相对于传统的金属网具有一次铺设无需搭接、整体铺设效果明显、提高收尾工效等优点。同时，柔性纤维网还不怕水，具有较强的抗腐蚀性能，避免了金属网因水淋锈蚀而出现失效的现象，在工作面回撤过程中能起到对顶板较好的支护效果。将柔性纤维网用作回侧通道顶板，对提升综采设备的回撤效率及回撤安全性具有重要的作用。

1 概述

1209综采工作面位于2采区北侧，东边为轨道运输上山，西侧为实体煤。回采面的上部为1105、1103回采工作面采空区（2008年回采完毕）。1209综采工作面设计的走向长度为1 100 m，倾斜长度为186 m，回采工作面共布置124台液压支架。

1209综采工作面开采的10号煤层平均厚度为3.1 m，中间夹杂有厚度为0.15 m的2层泥岩矸石。煤层的平均倾角为18°，煤层直接顶是厚度为2 m的砂质泥岩，直接底为泥岩。回采区域内小断层及褶曲发育，受到地质构造作用响应，回采面容易出现煤壁片帮、顶板冒顶等问题，给回采面的正常生产带来一定的影响。

2 护顶工艺分析

2.1 金属网护顶

采用金属网护顶，每推进一刀就需要进行一次铺网、连网工作，在连接金属网时，需要配备较多的操作人员，且随着回采面的推进需要不断地运送金属网，工作人员劳动强度大。金属网的运输及铺设连网工作都是在采煤机上及回采煤壁前进行，顶板出现冒落或者煤壁片帮会对作业人员造成伤害，安全系数不高。金属网的铺设往往需要较长时间，给回采工作的推进造成影响，同时也给采空区防火管理造成不利的影響。

2.2 柔性纤维网护顶

采用由聚酯纤维制作而成的柔性纤维网，具有面积较大、重量轻的特点，可以一次性对工作面顶板进行铺设，避免了井下工作人员频繁运输金属网进行连网工作，降低了劳动强度，提升了工作效率;柔性纤维网铺设后，具有较高的护顶能力，整体性高，护顶能力强，上架速度快。铺网工作与采煤机割煤、推溜及移架相互配合，增加了回采面推进速度，降低了回采面回撤准备时间。柔性纤维网在横向及竖向方向上采用网丝编制而成，并用树脂进行黏结，围岩控制效果明显。

2.3 护顶技术工艺确定

1209综采工作面顶板为复合顶板，顶板岩层有泥岩等夹层，裂隙较为发育，在采空及地质构造等影响下，顶板容易出现冒落、煤壁容易出现片帮，影响了综采面设备的回撤，同时回采面回撤工作缺少工人，回撤时间紧张。为了实现1209综采工作面快速安全回撤，采用柔性纤维网护顶方式实现顶板的管理。

3 柔性纤维网护顶技术应用

3.1 回撤准备

1209综采工作面倾斜长度为186 m，现场准备的柔性纤维网规格为长96 m、宽8 m，为了覆盖整个综采工作面，需要铺设2片柔性网。在铺网准备及铺网过程中回采面依然正常进行生产，待回采面机巷推进到指定的铺网地点后开始铺设柔性纤维网。在铺设柔性纤维网时，回采面煤壁应平直，刮板机与液压支架平直，且液压支架顶梁与煤层直接顶接触紧密。在回采液压支架前每隔2～3个液压支架安设一个绞盘，并在支架的顶梁上安设滑轮。

3.2 柔性纤维网铺设

3.2.1 运送

在运送柔性纤维网之前，在回采工作面对应的运输巷上帮距离巷道底板1 m位置处施工2根锚杆（规格为直径20 mm、长度240 mm）并配合锚链固定吊重为20 t的滑轮;将柔性纤维网上标记有红的一端进行折叠，采用锚链配合钢丝对柔性纤维网进行捆绑，将柔性纤维网另一端穿过滑轮之后固定在采煤机摇臂上，采煤机按照3～5 m/min的运行速度向机头位置前行，将回风巷超前支护之外的柔性纤维网拉至回采面机头位置;对柔性纤维网进行调整，避免出现弯曲，网片的开始位置应在网片下侧煤壁露出，保证网片下侧钢丝绳全程可见，并用剪子外侧捆绑绳剪断，使符合采高的网片在外悬露，便于柔性纤维网的铺设。

3.2.2 铺网

在铺网之前，需要进行韧网，具体流程如下：在架子前200 mm的位置施工1根悬吊锚杆，锚杆底部的外露长度位150 mm，在对柔性纤维网进行韧网时，将绞盘上安设好的直径为6 mm钢丝从柔性纤维网卷下穿过，并将柔性纤维网整体吊起，配合使用锚杆垫板将柔性纤维网固定在顶板上，降低液压支架顶梁，工作人员用工具将柔性纤维网推至顶梁之上，然后升架，将柔性纤维网压紧。

当回采面推进至距离停采线10 m的位置时开始铺设柔性纤维网，沿回采巷道走向铺设长度为10 m柔性纤维网，其中4 m用于支架回侧通道护顶。

3.2.3 钢丝绳铺设

待铺设的柔性纤维网进入液压支架顶梁后方2m后，开始进行钢丝绳铺设工作。铺设的钢丝绳应平直，2个钢丝之间相互平行，间距为1 000～1 200 mm，顶梁上布置的钢丝绳不少于4根，当铺设的钢丝绳长度不足时，采用搭接方式加长，搭接长度不小于2 m，配合采用绳卡进行固定。钢丝绳每隔300 mm采用钢丝与柔性线进行连接;待钢丝绳张紧之后，用绳卡将其固定在巷帮的支护锚杆之上，使得钢丝绳具有一定的张紧度。待回采面柔性纤维网铺设结束之后，将最后一根钢丝绳固定在液压支架顶梁上距离梁端头350 mm的位置。柔性纤维网及钢丝绳悬挂如图1所示。

3.3 柔性纤维网护顶应用效果

1209综采工作面顶板岩层较为破碎，容易出现顶板冒落、煤壁片帮等问题，对回采面开采结束之后的设备回撤造成较大影响。采用柔性纤维网护可以避免在井下频繁运网，降低工作人员的劳动强度，待柔性纤维网一次铺设完成之后，不需要再次进行连网，回采面可以直接推进到停采线位置，缩短回采面末采时间，提升生产效率;柔性纤维网护在横向及竖向的连接均是采用黏结方式，整体性和平顺度都较好，柔性纤维网上架及移动速度均较快。在回采面设备回撤期间，柔性纤维网韧性及强度较高，能对破碎的顶板起到较好的支护，为回采面设备的快速回撤创造了良好的条件。

4 结语

柔性纤维网护在1209综采工作面回撤中取得了较好的应用。柔性纤维网具有较高的强度，能有效对顶板进行管理，避免了顶板冒落给回采面回撤造成不良影响，同时使用柔性纤维护顶，井下工作人员不需要频繁运输金属网，避免进入壁帮旁作业，降低了工作人员的劳动强度，增强了开采作业的安全性，为综采工作面快速回撤创造了良好的条件，取得了较为明显的经济效益和安全效益。

参 考 文 献

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[责任编辑：陈泽琦]