柔性网在潞宁矿综采工作面结采中的应用分析

郭志林，辛晓东，李运宏

(潞安矿业集团公司，山西 长治 046204)

对于综合机械化采煤工艺，工作面结采后，设备回撤需要足够的空间，工作面结采的质量好坏直接决定了回撤空间的大小，是综采设备能否安全回撤的前提和保证，是能否实现矿井安全高效生产的重要环节。目前综采工作面结采通常采用铺设金属菱形网和钢丝绳，来保证设备回撤的有效空间，但是常规铺设金属菱形网结采，人员需频繁进入煤墙联网，容易造成人身事故，无法保证安全，并且需要组织庞大的施工队伍，效率比较低下。针对以上情况，潞宁矿结合本矿实际，推广新装备、使用新技术，在22109综采工作面结采时进行技术创新，采用高强度聚酯纤维柔性网(以下简称“柔性网”)做假顶代替了传统的金属菱形网支护顶板，为设备搬家倒面提供安全有效的回撤通道，实现了工作面快速安全结采[1]。

1 工作面概况

潞宁矿22109工作面所开采煤层属侏罗纪大同组第二段第三亚段，工作面煤层赋存整体为南东向倾斜的单斜构造，走向N48°，倾向N138°，倾角13～14°。工作面倾斜长度174.9 m，走向长度1 288.5 m，煤层厚度为4.6 m，采用走向长壁一次采全高综合机械化采煤方法，风运巷均采用全锚网支护，顶板管理为强制放顶全部垮落法。

2 工作面结采工艺

2.1 结采材料准备

22109综采工作面根据切眼长度计算需要使用3卷柔性网来控制顶板，选用柔性网型号为JD PE450*450MS和JD PE200*200MS，单卷网片规格为长×宽=64 m×18 m，网格为40 mm见方，共计3 456 m2(长192 m、宽18 m)，分别在每组支架上各安设一个绞盘及滑轮，共计123组。

2.2 结采工序

当工作面采至距停采线16 m时，将支架全部拉直，升紧顶梁，保证初撑力。以每两组支架为一组，在距支架梁端200 mm处朝顶板打设一根固网锚杆(型号为D22 mm-M22-1 100 mm)，先不上托板，为下一步铺柔性网做好准备。

根据选用的柔性网规格和工作面倾斜长度，每40组支架铺设一卷网，网与网之间搭接长度为1 m，搭接处采用16号铅丝双丝扣联网，要求孔孔相连。铺网时，由机尾向机头方向铺设，先将捆绑有钢丝绳的柔性网的一端固定于固网锚杆上，紧接着上好锚杆托盘进行固网，而后将锚杆螺母紧固，达到固网作用。

工作面初次挂网完成后，操作人员站在立柱行人通道间摇动绞盘使滑轮转动，拉紧钢丝绳起吊柔性网，将柔性网悬吊平整。推移大溜，采煤机由机尾向机头开始割煤，工作面割完一刀煤，松开手动绞盘将柔性网缓慢放下后拉出支架，按照此割煤移架方式，完成工作面结采作业。采用此柔性网，人员不用在割煤推溜后进入大溜内联网，大大提高了工作面结采期间的安全性。

2.3 结采使用工时

22109综采工作面于3月22日八点班回采至距停采线16 m位置，进入工作面收尾阶段， 4月7日八点班正式结束，移交于安装队，回采工艺结束。历时16 d，共计48个小班。

3 柔性网结采的优点和存在的问题

3.1 应用柔性网的优点

1) 采用柔性网可以实现工作面一次性完成铺网结采，避免了原先使用金属网时作业人员频繁运网和频繁进入煤墙进行联网，不仅降低了作业人员的劳动强度，而且安全保障性也有很大提高。

2) 工作面矿压对煤壁的超前影响无明显显现。柔性网是一次性铺设完成，不需要进行联网作业，采煤机停机时间变化不大，可以有效提高工作面的生产效率。同时铺网和采煤、推溜、移架可以协调作业，工作面循环速度基本不受影响，结采整体推进速度相当于正常回采速度，因此工作面矿压尚未显现就已完成结采。

3) 节省辅助运输时间。本次收尾共使用三卷柔性网，仅调度三辆平板车就全部运至工作面，若使用普通金属菱形网则最少需要十辆平板车，从根本上缓解了结采时的辅助运输压力。

4) 应用柔性网后，联网、运网、吊网等相关工序较以前收尾节省了18道联网工序，节省工时4 d左右，若按常规铺金属网结采，每次联网需使用30个工时计算，总计节省540个工时，节约工时效果明显。同时节省的时间对该矿的大衔接也起到很重要的作用，很直观的就是收尾节省4 d时间，主采工作面就能提前4 d进行正规循环。

3.2 存在问题及以后需要改进的地方

1) 初次上网时，网的两边要分别布置于风巷的上帮和运巷的下帮，与巷道顶网相连，尽可能避免出现回采推进后，网因支架后兜煤而向中间回缩，导致最后边网不足。

2) 支架初撑力要保证每班不少于三次打设，特别是打设第一排锚索前。本次收尾的第一排锚索，因顶板出现离层，导致打设时间过长，历时四个小班才基本完成。

3) 本工作面结采时采高规定为3.6 m，采煤机割煤时，需将柔性网整体吊起，防片帮板不能正常打出，煤墙容易出现片帮，导致工作面大炭过多，需停机处理大炭，影响工作面正规循环作业。另外端头高度过低，导致端头无法正常使用绞盘及滑轮。

4) 从收尾各工艺时间上可以看出，机械故障耽误收尾4个小班，抹角、清煤所用9小班，锚杆、锚索打设耽误时间较长，这些仍将是我们以后控制收尾时间的关键环节。

4 结 语

潞宁矿22109工作面结采采用同步上网整体铺设的工艺，在工作面停采前一次性整体铺设柔性网，简化了收尾工序，可以真正实现综采工作面快速结采的目的，对提高工作面安全保障性和回撤效率具有重要的意义。通过直观和客观的综合对比，使用柔性网结采不仅在长远的经济效益上具有一定的优势，而且对工作面收尾后搁置时间较长，顶板有水或顶板破碎等困难条件下的回撤具有显著效果[2]。

综上所述，建议将铺设柔性网作假顶支护顶板作为快速结采的一种采煤工艺在全矿进行推广应用。