孫貽海 胡 盼
(棗莊礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司田陳煤礦,山東 棗莊 277523)
田陳煤礦7116工作面開采煤層為3下煤層,工作面煤層賦存較穩(wěn)定,煤厚3.4~13/6.0m,煤層大部分含一到三層0~1.0/0.5m細(xì)砂巖、泥巖夾矸,煤體結(jié)構(gòu)整體為原生結(jié)構(gòu)煤?;卷敽穸?5~155/115m,以中細(xì)砂巖、灰白色、鈣質(zhì)膠結(jié)、具斜層理、長石、石英為主,局部夾砂質(zhì)泥巖互層,f=8~12;直接頂厚度0~1.5/0.6m,為炭質(zhì)泥巖,灰黑色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),含炭質(zhì),松軟,較完整,f=2。工作面采用走向長壁后退式采煤方法,綜采放頂煤采煤工藝,工作面面長212m,采高3.2m,采放比為1:1.14。
工作面布置MG400/930-WD雙滾筒采煤機(jī)1部,ZF7000-23/47型支撐掩護(hù)式液壓支架132架,ZFG7600-23/42型支撐掩護(hù)式支架6架,SGZ-830/800型可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)2部。運(yùn)輸巷布置SZZ-830/400型橋式轉(zhuǎn)載機(jī)1部,在橋式轉(zhuǎn)載機(jī)上處安裝PLM-1500型破碎機(jī)1部,DSJ100/120/2×160型膠帶輸送機(jī)1部。MG400/930-WD型雙滾筒采煤機(jī)采高2.0~3.8m,截深0.8m。ZF7000-23/47型支撐掩護(hù)式液壓支架支撐高度2.3~4.7m,支撐寬度1.43~1.60m,初撐力6184kN,工作阻力7000kN,最小外形尺寸2.3×1.43×5.8m。
綜放工作面采用采煤機(jī)切割一段支護(hù)一段多循環(huán)擴(kuò)幫方法,支護(hù)方式為:錨網(wǎng)梯(索)復(fù)合支護(hù)法支護(hù)頂板,即先鋪設(shè)柔性網(wǎng),柔性網(wǎng)下打錨桿、錨索,錨桿之間用鋼筋梯連接。如圖1所示。
末采上網(wǎng)區(qū)段工作面采高控制在3.5m,停采后支架前梁前端至煤壁凈寬度為3.2m(即擴(kuò)幫4棟)。
(1)采用在頂板鋪設(shè)的柔性網(wǎng)下打錨桿、錨索、鋪設(shè)鋼筋梯、捆綁鋼絲繩的復(fù)合型支護(hù)方式。支架前梁前端至煤壁2.8m范圍布置4排錨桿,間排距為0.9×1.0m,第1排錨桿距前梁前端0.25m,最后一排錨桿打在頂板與距煤壁0.25m之間的肩窩處,與頂板的角度為15°,要求鋼筋梯沿傾向鋪設(shè),錨桿必須打在鋼筋梯內(nèi)。錨索布置在第2排錨桿之間,間距2.0m,錨固長度不小于1.5m,錨入基巖長度不低于1.5m,并使用錨索托盤加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度。如圖2所示。
(2)柔性網(wǎng)單片幅寬20m,長度55m,拉伸強(qiáng)度范圍400×400kN/m。錨桿規(guī)格為Ф20×2400mm無縱筋左螺旋紋鋼錨桿,錨索規(guī)格為Ф17.8×5.0m、強(qiáng)度270K級鋼絞線,錨索托盤采用長度250mm的14#槽鋼制作,中心鉆Ф20mm的圓孔,鋼筋梯長度3.2m。
(1)幫部使用錨桿配合柔性網(wǎng)進(jìn)行支護(hù),打上、中、下3排錨桿,并加木托盤,五花眼布置,最上一排距離頂板0.3m,與水平線間仰角為30°,錨桿上、中、下排距為1.4m,沿工作面傾向間距為1.0m。
(2)錨桿規(guī)格為Ф18×1800mm無縱筋左旋螺紋鋼樹脂錨桿,木托板規(guī)格為200×200×50mm。如圖3所示。
圖1 工作面支護(hù)剖面示意圖
圖2 工作面停采頂板支護(hù)平面示意圖
(1)工作面距停采線15m位置時,開始在支架前梁上先鋪設(shè)兩排金屬網(wǎng)作為生根網(wǎng),再采取引導(dǎo)全面上高強(qiáng)度聚酯纖維柔性網(wǎng)。
(2)高強(qiáng)聚酯纖維網(wǎng)運(yùn)至工作面機(jī)尾側(cè)時,使用鋼絲繩一端捆綁在網(wǎng)卷上,另一端捆綁在運(yùn)輸機(jī)刮板上,整體向工作面內(nèi)牽引,牽引過程中安排專人觀察,防止高強(qiáng)聚酯纖維網(wǎng)扭曲、刮壞。
(3)將高強(qiáng)聚酯纖維網(wǎng)與金屬網(wǎng)相連接,配套的手動絞盤和吊掛滑輪與液壓支架一起形成整體、循環(huán)鋪網(wǎng)的系統(tǒng)。
(4)高強(qiáng)聚酯纖維網(wǎng)吊掛到支架前梁后開始割煤,滯后采煤機(jī)開始松動每個手動絞盤將高強(qiáng)聚酯纖維網(wǎng)放下,然后進(jìn)行移架、推溜,支架前移后,再用手動絞盤將高強(qiáng)聚酯纖維網(wǎng)片全部收到支架前梁下方,然后重復(fù)割煤、放網(wǎng)、移架、收網(wǎng)等工序,直至工作面聯(lián)網(wǎng)結(jié)束。
(5)距停采線12.5m時開始沿工作面傾向方向在柔性網(wǎng)下上不低于Ф24.5mm鋼絲繩,間距1.45m,共上6根。每一道鋼絲繩用14#扎絲將其固定在柔性網(wǎng)下,扎絲扣距0.5m。
(6)將柔性網(wǎng)在工作面內(nèi)展開,用固定在支架立柱上的手動絞盤、定滑輪將柔性網(wǎng)吊起到支架頂梁前端下方,與金屬網(wǎng)用扎絲連接,其搭接長度不小于0.5m,柔性網(wǎng)搭接長度不低于2m,用鐵絲或軟繩捆綁聯(lián)牢。
圖3 工作面停采幫部支護(hù)平面示意圖
聚酯纖維柔性網(wǎng)配合錨索梯支護(hù)工藝,改進(jìn)了傳統(tǒng)的單體液壓支柱、木板梁支護(hù)工藝,施工錨索、錨桿,能夠完全覆蓋工作面頂板、煤壁,保障了作業(yè)人員的安全,操作簡單,減少了運(yùn)、鋪、聯(lián)網(wǎng)多道工序,縮短上網(wǎng)工期,減少材料費(fèi)用投入,實(shí)現(xiàn)了液壓支架撤除免拆前梁,減少一道工序,縮短撤除工期。