張潤濤

（晉能控股煤業(yè)集團 白洞礦業(yè)大同有限公司，山西 大同 037029）

0 引 言

在綜采工作面末采階段，為了保障綜采配套設(shè)備的順利回收，需要鋪設(shè)人工假頂，加強對頂板的管理。在保障職工安全及設(shè)備完好的前提下，盡量縮短工作面的回撤時間，此時末采階段頂板管理尤為重要。許多專家、學(xué)者及現(xiàn)場工程技術(shù)人員進行多方面的研究實踐，并取得了良好的經(jīng)濟效果。本文在借鑒學(xué)習(xí)前人的基礎(chǔ)上，以塔山白洞礦8119綜放工作面為工程背景，在工作面末采階段，提出了鋪設(shè)柔性網(wǎng)結(jié)合錨桿、錨索的支護方案，鋪設(shè)假頂?shù)脑牧嫌蓚鹘y(tǒng)的金屬網(wǎng)替換成了柔性網(wǎng)，施工時整體一次性鋪網(wǎng)，從而保證了假頂?shù)耐暾裕瑴p少了鋪設(shè)金屬網(wǎng)時交接處的薄弱區(qū)域，為設(shè)備及液壓支架的安全回撤提供了基礎(chǔ)[1]。

1 工程概況

白洞礦8119綜放工作面位于C5號層301盤區(qū)南部右翼，工作面平均長度1 724 m，可采走向長1 264 m，工作面主采煤層為石炭系5號煤層傾角為2°～6°，厚度8.78 m，開采標高+930 m，蓋山厚度380～520 m，偽頂巖性為炭質(zhì)泥巖，厚度0.2～0.4 m，直接頂巖性為高嶺質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖和粉砂巖，厚度1.2～6.0 m，基本頂巖性以砂巖為主，其次為中砂巖，粗砂巖，厚度1.3～11 m。

該工作面采用綜采放頂煤工藝進行回采，采高3.2 m，共有配套液壓支架84架，為了順利回撤液壓支架及其采煤機等其它設(shè)備，預(yù)定停采線為1 295 m，上覆為C3號8101面采空區(qū)，距上覆C3號8101面停采線位置27 m。

2 上網(wǎng)前的準備工作

2.1 礦壓監(jiān)測確定鋪網(wǎng)位置

為了保證鋪網(wǎng)工作的順利，必須對周期來壓進行監(jiān)測分析。通過現(xiàn)場液壓支架上的壓力實測，C5號層301盤區(qū)8119工作面周期來壓步距為43 m；對8119工作面周期來壓規(guī)律進行統(tǒng)計分析，預(yù)計采位1 275 m、1 318 m分別遇到周期來壓，根據(jù)工作面礦壓規(guī)律及上覆采空區(qū)停采煤柱位置，確定8119工作面1 280 m開始鋪網(wǎng)，停采線位置在采位1 295 m處。

2.2 柔性材料準備

根據(jù)現(xiàn)場實際需要提前計算網(wǎng)的需求量，把材料運送到工作面，主要經(jīng)過2項工作。

2.2.1 地面至回風(fēng)超前柔性網(wǎng)的運輸

（1）在地面將柔性網(wǎng)（單片尺寸：長×寬=65 m×17 m）折疊在2個專用框架（長×寬×高=4.0 m×1.3 m×1.8 m）內(nèi)。

（2）地面使用吊車起吊框架并用鋼絲繩配絞棒分別緊固于2臺平板車上，將柔性網(wǎng)運至8119工作面上巷超前處。

2.2.2 工作面柔性網(wǎng)的運輸

（1）在工作面運網(wǎng)前，提前將機尾刮板輸送機處的浮煤進行清理。在清理浮煤的過程中，注意安全，必須進行“敲幫問頂”，將煤壁片幫離層煤處理干凈。

（2）在工作面幫側(cè)壁口附近支設(shè)3根單體柱進行導(dǎo)向，防止網(wǎng)卷往前刮板機內(nèi)牽引過程中，與三角煤摩擦導(dǎo)致網(wǎng)卷磨損。單體規(guī)格為DW45-250/110，支設(shè)單體柱遇鉆底量超標時必須“戴帽穿鞋”。

（3）將柔性網(wǎng)標有記號的一端用鏈條綁在機尾84號架護幫板上。

（4）收縮護幫板將柔性網(wǎng)標有記號的一端拉至前刮板機機尾溜槽內(nèi)，解開鏈條，用起重小鏈將柔性網(wǎng)綁至機尾前刮板機鏈條上，確保起吊小鏈綁扎牢固，且在運輸過程中無卡掛。

（5）開啟前刮板機將第一卷網(wǎng)拉至45號支架附近停機并閉鎖，將第一卷網(wǎng)的尾端與第二卷網(wǎng)頭端搭接捆綁。然后利用刮板輸送機進行運輸柔性網(wǎng)，到達采煤機停機位置以后，解除刮板機鏈條與柔性網(wǎng)的捆綁，使用手搖絞盤將柔性網(wǎng)前20 m吊起，將采煤機倒退至網(wǎng)卷下，再將網(wǎng)卷放在采煤機機身上并捆綁固定，開啟采煤機將網(wǎng)卷端頭拉至機頭正對采幫處。

3 柔性上網(wǎng)技術(shù)

3.1 鋪設(shè)第一道鋼絲繩

依據(jù)預(yù)定的停采線，確定鋪設(shè)第一道鋼絲繩，在距離停采線15 m的位置，即工作面1 280 m處，從工作面機頭沿液壓支架頂梁前端，在頂板上鋪設(shè)1道φ18.5 mm鋼絲繩直至機尾[2]。將鋼絲繩端頭固定在工作面上下兩巷端頭頂板的錨索上，端頭處用繩卡子鎖緊卡牢，鋼絲繩處于拉近緊狀態(tài)。從工作面機頭到機尾每隔2架液壓支架，用錨桿及托盤壓緊鋼絲繩，錨桿規(guī)格為φ22 mm×1 200 mm。鋪設(shè)的鋼絲繩無彎曲，無下垂，與煤墻平行達到合格標準。

3.2 鋪設(shè)縱向鋼絲繩

按間距3 m隔架上1根φ18.5 mm長16 m的縱向鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在用來壓緊橫向鋼絲繩的螺紋鋼錨桿上。

3.3 掛網(wǎng)

3.3.1 展網(wǎng)

用美工刀將外面捆扎柔性網(wǎng)的尼龍帶割斷，使柔性網(wǎng)展開500 mm左右，且確保網(wǎng)片展開后沒有扭曲。

3.3.2 上網(wǎng)

（1）將液壓支架按奇數(shù)架、偶數(shù)架進行編號2類。偶數(shù)液壓支架的絞盤鋼絲繩經(jīng)定滑輪穿過對應(yīng)頂梁前端錨桿末端下的鋼絲繩后，將鋼絲繩與網(wǎng)邊起始端連接[3]。偶數(shù)架纏繞方式如圖1所示。

圖1 偶數(shù)架纏繞方式Fig.1 Winding method of even support

（2）奇數(shù)液壓支架上的絞盤鋼絲繩經(jīng)過定滑輪從柔性網(wǎng)網(wǎng)片下面穿過，將絞盤鉤頭與支架前梁頂端的鋼絲繩相扣，奇數(shù)架纏繞方式如圖2所示。

圖2 奇數(shù)架纏繞方式Fig.2 Winding method of odd support

（3）從機頭往機尾方向，將柔性網(wǎng)的網(wǎng)邊全部挑至工作面靠近煤壁的頂板。

（4）通過控制絞盤，從而調(diào)整柔性網(wǎng)的網(wǎng)邊高度，確保與鋪設(shè)的鋼絲繩相接對齊。

（5）采用雙股14號鉛絲將柔性網(wǎng)網(wǎng)邊得鋼絲繩與頂板鋪設(shè)處得鋼絲繩進行聯(lián)接，間隔距離為400 mm。

（6）將偶數(shù)架的絞盤鉤頭與網(wǎng)邊的聯(lián)接進行拆除后，依照奇數(shù)架絞盤拉線的纏繞方式，重新纏繞后與網(wǎng)邊鋼絲繩相扣。

（7）兩片柔性網(wǎng)的搭接長度為5 m。柔性網(wǎng)搭接部分用14號鉛絲每隔400 mm相聯(lián)，并穿插尼龍繩進行加固，保障柔性網(wǎng)搭接部分在推移支架過程中不會搓網(wǎng)。

3.4 鋪設(shè)假頂時的流程

為了快速安全的鋪設(shè)假頂，推進時的主要工序有撩網(wǎng)—割煤—放網(wǎng)—移架—推溜—撩網(wǎng)，具體操作步驟如下。

（1）撩網(wǎng)。采煤機循環(huán)進尺為800 mm，為了保證柔性網(wǎng)的完整性，避免采煤機在采動過程中割網(wǎng)、刮網(wǎng)，在割煤之前用絞盤將柔性網(wǎng)撩起，置于液壓支架護幫板下，并拉緊，避免柔性網(wǎng)下沉，撩網(wǎng)操作如圖3所示。

圖3 柔性網(wǎng)鋪設(shè)過程中撩網(wǎng)操作Fig.3 Lifting operation in flexible network laying process

（2）放網(wǎng)。在采煤機割煤過程中，滯后采煤機后滾筒5架，派專人進行放網(wǎng)，將吊掛的網(wǎng)卷松開下落，最低點與線纜槽頂部平齊[4]。放網(wǎng)操作如圖4所示。

圖4 柔性網(wǎng)鋪設(shè)過程中放網(wǎng)操作Fig.4 Netting operation in flexible network laying process

（3）移架。在移動液壓支架的過程中，先將放網(wǎng)區(qū)域內(nèi)偶數(shù)號支架護幫打至頂板挑起柔性網(wǎng)后，交替拉移奇數(shù)、偶數(shù)液壓架，并保證柔性網(wǎng)與工作面頂板緊密貼合。

（4）推溜。在采煤機割煤過程中，跟機推溜，并確保刮板運輸機彎曲段不小于15 m。

（5）割透煤墻后，將采煤機停止，控制絞盤將工作面網(wǎng)片全部撩起。

3.5 鋪設(shè)鋼絲繩并聯(lián)網(wǎng)

從距停采線15 m開始上第一道橫向鋼絲繩，共計9道，前5道間距1 600 mm，后4道間距800 mm。在采煤機割煤移架后，先鋪設(shè)橫向鋼絲繩，當(dāng)橫向鋼絲繩緊固后，用雙股14號鉛絲將橫、縱鋼絲繩與柔性網(wǎng)捆綁，鋼絲繩必須從柔性網(wǎng)下穿過整個工作面，以達到兜起頂網(wǎng)的作用。捆綁密度不得大于0.4 m，以保障強度。

3.6 重復(fù)步驟

依照：割一刀煤（推進度800 mm）—放網(wǎng)—移架—推溜—鋪鋼絲繩并聯(lián)網(wǎng)—撩網(wǎng)的程序，向前推采至開幫位置。

4 結(jié) 語

柔性網(wǎng)在8119綜放工作面的應(yīng)用，整體鋪設(shè)效果良好，按照割一刀煤（推進度800 mm）—放網(wǎng)—移架—推溜—鋪鋼絲繩并聯(lián)網(wǎng)—撩網(wǎng)的程序，不用聯(lián)網(wǎng)，簡化了末采工序，鋼絲繩由原來的12條減少至9條，上網(wǎng)速度加快，縮短了施工工期，可節(jié)省工作忙回撤時間的35%以上，減輕了職工勞動強度，提高了安全系數(shù)和末采效率。