杨贤江1 宋晓林2 李金山3
1.陕西正通煤业有限责任公司 陕西 咸阳 713600；2.山东能源淄矿集团葛亭煤矿 山东 济宁 272000；
3.浩珂科技有限公司 山东 济宁 272000
摘要：我国煤矿开采技术已经实现高度机械化的程度，千万吨产量的现代化煤矿已经成为煤炭产量的主力军，矿井总产和工作面单产都已接近或超过世界发达国家的先进水平。回采推进速度的提高，要求综采、综放工作面接续时间越来越短，搬家频率也越加频繁。高效综采工作面快速搬迁设备已经基本得到解决，末采搬家工艺如何安全高效的进行回撤，“矿用聚酯纤维网快速安装控制回撤通道顶板技术”是对末采回撤工艺的革新。
关键词：工作面撤出；聚酯纤维网；大采高；支护工艺
工程概况：
陕西正通煤业的102工作面所采煤层为侏罗系中统延安组4煤，视密度为1.39t/m3。根据工作面巷道实际揭露煤层厚度在10.5m～12.9m之间，该面平均厚度为11.09m。102工作面参数为：回采长度按440m计，面宽142m。底板标高平均约为+115m。
本工作面共计安装大采高掩护式综采液压支架83架，其中中间支架共77架、渡支架6架（头尾各3架）。
矿井防治水工作原则是回采时不波及洛河组上段含水层，故102工作面涌水量预计时主要考虑白垩系洛河组下段、侏罗系直罗组、延安组含水层。
矿井绝对瓦斯涌出量为7.45m3/min。
自然发火：属Ⅱ类自燃煤层，自然发火期37天。
工作面以往回撤设备采用金属网铺网工艺。
聚酯纤维网设计：
根据102回采工作面基本情况，纤维网规格定为JD PET400*400MS和JD PET600*600MS两种。其中JD PET400*400MS的宽度为5m，主要用于液压支架后部压力较小区域；JD PET600*600MS宽度为14m，主要用于液压支架尾梁到顶梁压力集中段，长度覆盖整个工作面液压支架，共155m。两种纤维网总面积共需2945㎡。另根据运输尺寸，将155m长网片均分成两段装框运输，然后在井下进行搭接。该矿为高瓦斯矿井，自然发火期也较短。为保证工作面回撤期间的安全，在纤维网上加铺10m宽的风筒布，用于隔绝采空区域和工作面间的气流交换。
相关附件：手绞盘(83个)、滑轮(83个)、包装框架(2个)。
聚酯纤维网使用技术：
1.末采施工工艺
（1）铺网时间
距停采线16m时进入末采阶段，开始铺设聚酯纤维网，末采共计20个循环。
（2）铺网范围
沿工作面倾斜方向至两端头，走向沿工作面推进方向铺设至停采位置。
（3）铺联网要求
聚酯纤维网尺寸：长*宽=155m*19m，网片在地面按长度分成两个段。
规格分别为：长*宽=77.5m*19m两段。
两段网之间搭接3m，搭接时由厂家技术人员在现场指导。进入末采前，提前在工作面液压支架的下立柱中部安装手动绞盘，顶梁上安装滑轮，并在绞盘上安装好钢丝绳，钢丝绳直径6mm。
2.铺网方法
（1）将聚酯纤维网运至102巷距工作面机尾10~20m处。
（2）末采前一个循环割煤后不拉支架不推运输机，将机道和运输机上浮煤清理干净，做好将运网到工作面的准备工作。在液压支架间的前梁顶板处，打短锚杆，每两个支架间打一根。
（3）用手动葫芦或铁链将第一段网的端头和运输机刮板链连接起来。在机尾转角处设置一个导向轮，防止网片被划破。
（4）向机头位置牵引纤维网，直到将其拖至机头设计位置。
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（5）前半部分网到位后，剪捆网绳开，逐架降低固定有手绞盘的偶数支架，用尼龙绳或铁丝将穿有6mm钢丝绳的网边与支架前沿处捆绑固定，随后将手绞盘上的钢丝绳从网片下面绕到网边，用锁扣挂于6mm钢丝绳上，然后逐架升紧并将护帮板打出。
（6）同样方法将第二片纤维网运到指定位置，采取同样方法吊起网边。进行搭接，搭接长度不少于3m。搭接方法采用尼龙绳或铁丝沿搭接段四周隔三孔缝制，形状呈矩形。该网挂于煤壁后。
（7）将后段网采用上述方法固定于支架前沿，全部吊挂好后用导链固定于巷道煤壁，将网边的钢丝绳拉紧；网边固定在液压支架前顶梁上的短锚杆上。用金属托盘压紧。
（8）确保每个护帮板收回到正确的位置，从机头往机尾一次同时摇动8个左右绞盘，将纤维网吊起，置于支架护帮板下，尽量拉紧不出现网下沉成弧形，避免采煤机割网、挂网。
（9）开始割煤，割煤后不拉架，将工作面中部偶数架护帮板打出贴于顶板上将网压住，做完后，从中间到两边，偶数支架上重复该动作，以确保架与架之间不出现挤网现象。
（10）在铺网的区域里，将每个奇数架逐架降架前移，移过后升紧将网压紧贴于顶板；待奇数架全部拉过后，逐架将偶数架护帮板收回，施工人员利用梯子将固定网边的尼龙绳剪断，然后逐架前移、升紧支架，将网反向拉起置于支架顶梁下，推移运输机准备生产。
（11）采煤机割煤后，停止刮板输送机，并闭锁。
（12）摇动手绞盘，将吊挂的纤维网松开下落。
（13）打开偶数架护帮板，逐架前移奇数架，待奇数架全部拉过后，逐架将偶数架护帮板收回，然后逐架前移、升紧支架。
（14）将网反向拉起置于支架顶梁下。
（15）重复割煤和铺网的每个程序，直到工作面达到停采回撤位置。
3.做撤架通道
（1）打锚杆、锚索时间
工作面末采第15~20个循环，在工作面顶板采用锚网钢带、锚索联合支护。
（2）施工位置及要求
1)支架顶梁上：第15个循环中间施工一排单体锚索，锚索间距3.5m。
2)撤架通道：割第16、18、20刀后，在工作面施工一排锚杆、锚索混合支护，并上W型钢带；割第17、19刀后，在工作面施工一排锚杆并上W型钢带，每排交错布置。
应用效果对比：
（1）末采时间缩短，主要省去挂联网工序。末采铺金属网工艺原为：割煤–>放网–>拉架–>移溜–>联网–>钩网–>割煤。
现为：割煤–>放网–>拉架–>移溜–>吊网–>割煤。
（2）按工期对比：155m工作面，金属网末采用时15，聚酯纤维网末采用时10天。
（3）避免了作业人员使用金属网时人工运网和频繁进入煤壁侧进行联网作业，降低了作业人员劳动强度，保障了作业人员的安全。
（4）末采过程中不再需要进行联网作业，节约停机联网时间，提高生产效率，缩短了末采时间。
（5）整体性强，上架及向后移动速度快，效果好。加风筒布后，末采期间瓦斯浓度一直较低，一氧化碳浓度也较控制较好。风筒布隔绝效果较好。
（6）回撤支架过程中，三角区漏矸少，对破碎顶板维护较好，支护方便快捷，具备快速抽架条件。
（7）可根据工作面的生产条件设计定制不同规格、不同尺寸的网片，以便于入井、挂网、联网等，尽可能满足实际生产需要。
结语
实践证明，聚酯纤维网在工作面停采前开始铺设，采用同步上网工艺整体铺设，简化收尾工序，网片根据工作面情况预制不同强度和规格，对提高综采工作面回撤效率和安全保障性具有重要意义，尤其对工作面收尾后搁置时间较长、自然发火期较短或顶板破碎等困难条件下的回撤具有显著效果。利用聚酯纤维网末采，真正实现了综采工作面安全快速搬迁的目的。
论文作者:杨贤江1,宋晓林2,李金山3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/18
标签：工作面论文; 支架论文; 聚酯纤维论文; 绞盘论文; 顶板论文; 顶梁论文; 偶数论文; 《防护工程》2018年第12期论文;