聚酯纤维柔性网在综放工作面末采中的应用

孙贻海 胡 盼

（枣庄矿业（集团）有限责任公司田陈煤矿，山东 枣庄 277523）

1 概况

田陈煤矿7116工作面开采煤层为3下煤层，工作面煤层赋存较稳定，煤厚3.4～13/6.0m，煤层大部分含一到三层0～1.0/0.5m细砂岩、泥岩夹矸，煤体结构整体为原生结构煤。基本顶厚度75～155/115m，以中细砂岩、灰白色、钙质胶结、具斜层理、长石、石英为主，局部夹砂质泥岩互层，f=8～12；直接顶厚度0～1.5/0.6m，为炭质泥岩，灰黑色，泥质结构，含炭质，松软，较完整，f=2。工作面采用走向长壁后退式采煤方法，综采放顶煤采煤工艺，工作面面长212m，采高3.2m，采放比为1:1.14。

工作面布置MG400/930-WD双滚筒采煤机1部，ZF7000-23/47型支撑掩护式液压支架132架，ZFG7600-23/42型支撑掩护式支架6架，SGZ-830/800型可弯曲刮板运输机2部。运输巷布置SZZ-830/400型桥式转载机1部，在桥式转载机上处安装PLM-1500型破碎机1部，DSJ100/120/2×160型胶带输送机1部。MG400/930-WD型双滚筒采煤机采高2.0～3.8m，截深0.8m。ZF7000-23/47型支撑掩护式液压支架支撑高度2.3～4.7m，支撑宽度1.43～1.60m，初撑力6184kN，工作阻力7000kN，最小外形尺寸2.3×1.43×5.8m。

2 末采支护工艺

综放工作面采用采煤机切割一段支护一段多循环扩帮方法，支护方式为：锚网梯（索）复合支护法支护顶板，即先铺设柔性网，柔性网下打锚杆、锚索，锚杆之间用钢筋梯连接。如图1所示。

2.1 扩帮要求

末采上网区段工作面采高控制在3.5m，停采后支架前梁前端至煤壁净宽度为3.2m（即扩帮4栋）。

2.2 顶板支护方式

（1）采用在顶板铺设的柔性网下打锚杆、锚索、铺设钢筋梯、捆绑钢丝绳的复合型支护方式。支架前梁前端至煤壁2.8m范围布置4排锚杆，间排距为0.9×1.0m，第1排锚杆距前梁前端0.25m，最后一排锚杆打在顶板与距煤壁0.25m之间的肩窝处，与顶板的角度为15°，要求钢筋梯沿倾向铺设，锚杆必须打在钢筋梯内。锚索布置在第2排锚杆之间，间距2.0m，锚固长度不小于1.5m，锚入基岩长度不低于1.5m，并使用锚索托盘加强支护强度。如图2所示。

（2）柔性网单片幅宽20m，长度55m，拉伸强度范围400×400kN/m。锚杆规格为Ф20×2400mm无纵筋左螺旋纹钢锚杆，锚索规格为Ф17.8×5.0m、强度270K级钢绞线，锚索托盘采用长度250mm的14#槽钢制作，中心钻Ф20mm的圆孔，钢筋梯长度3.2m。

2.3 帮部支护方式

（1）帮部使用锚杆配合柔性网进行支护，打上、中、下3排锚杆，并加木托盘，五花眼布置，最上一排距离顶板0.3m，与水平线间仰角为30°，锚杆上、中、下排距为1.4m，沿工作面倾向间距为1.0m。

（2）锚杆规格为Ф18×1800mm无纵筋左旋螺纹钢树脂锚杆，木托板规格为200×200×50mm。如图3所示。

图1 工作面支护剖面示意图

图2 工作面停采顶板支护平面示意图

2.4 施工工艺

（1）工作面距停采线15m位置时，开始在支架前梁上先铺设两排金属网作为生根网，再采取引导全面上高强度聚酯纤维柔性网。

（2）高强聚酯纤维网运至工作面机尾侧时，使用钢丝绳一端捆绑在网卷上，另一端捆绑在运输机刮板上，整体向工作面内牵引，牵引过程中安排专人观察，防止高强聚酯纤维网扭曲、刮坏。

（3）将高强聚酯纤维网与金属网相连接，配套的手动绞盘和吊挂滑轮与液压支架一起形成整体、循环铺网的系统。

（4）高强聚酯纤维网吊挂到支架前梁后开始割煤，滞后采煤机开始松动每个手动绞盘将高强聚酯纤维网放下，然后进行移架、推溜，支架前移后，再用手动绞盘将高强聚酯纤维网片全部收到支架前梁下方，然后重复割煤、放网、移架、收网等工序，直至工作面联网结束。

（5）距停采线12.5m时开始沿工作面倾向方向在柔性网下上不低于Ф24.5mm钢丝绳，间距1.45m，共上6根。每一道钢丝绳用14#扎丝将其固定在柔性网下，扎丝扣距0.5m。

（6）将柔性网在工作面内展开，用固定在支架立柱上的手动绞盘、定滑轮将柔性网吊起到支架顶梁前端下方，与金属网用扎丝连接，其搭接长度不小于0.5m，柔性网搭接长度不低于2m，用铁丝或软绳捆绑联牢。

图3 工作面停采帮部支护平面示意图

3 效果

聚酯纤维柔性网配合锚索梯支护工艺，改进了传统的单体液压支柱、木板梁支护工艺，施工锚索、锚杆，能够完全覆盖工作面顶板、煤壁，保障了作业人员的安全，操作简单，减少了运、铺、联网多道工序，缩短上网工期，减少材料费用投入，实现了液压支架撤除免拆前梁，减少一道工序，缩短撤除工期。