王建涛(中煤科工集团武汉设计研究院有限公司,武汉 430064)
新型树脂纤维柔性网在综采工作面回撤中的应用
王建涛
(中煤科工集团武汉设计研究院有限公司,武汉 430064)
摘 要:为确保回撤通道作业过程的安全及提高巷道的支护质量,在80906综放工作面末采采用全锚索和柔性网联合支护工艺。应用效果证实:全锚索柔性网联合支护相比较传统工艺而言较安全,实现工作面整体上网,整体铺设效果好,无需联网,可节约大量的联网时间和用工,有效提高拆架巷施工工效,安全性大大提高。
关键词:回撤;柔性网;工作面;末采;金属网
随着煤矿综采机械化水平的提高,工作面推进速度日益加快,大大缩短了综采工作面的服务年限,由此,造成工作面频繁搬家的情况出现,矿井非出煤生产时间延长,影响了矿井的生产效益。因此,采用何种支护手段,缩短工作面回撤时间成为现代化矿井面临的难题之一。阳煤集团二矿原综放工作面末采阶段一直沿用木梁配金属网支护作为工作面的回撤护顶工作,随着回采工艺改进和发展,确保作业安全性和减少对围岩的破坏,阳煤二矿借鉴单一煤层锚网支护和掘进顶板支护技术,在15#煤80906综放工作面末采全新采用全锚索支护和格瑞特柔性网材料技术护顶控制顶板取得较好的使用效果。
阳煤二矿80906综放工作面为15#煤复杂结构煤层,煤层厚度6.53m。工作面北高南低,煤层倾角3°~22°。进风巷及回风巷局部地段倾角增大,最大22°。工作面倾斜长201.6m,采用MGTY300/700-1.1D型电牵引采煤机,截深600mm。普通支架为ZF5000-1.7/2.8型低位放顶煤液压支架,工作阻力5000KN,适应采高2.2-2.6m,支护宽度1.43-1.60m,共130架;端头过渡支架为ZFG6500-1.8/3.0型低位放顶煤支架,工作阻力6500KN,适应采高2.2-3.0m,支护宽度1.43-1.60m,端头过渡架前后各3架。80906综放工作面末采阶段铺网采用格瑞特护顶柔性网。
2.1 工作面末采施工顺序
柔性网固定→网全部通过后立柱时,在支架前梁上铺设两趟钢丝绳(间距1.2m)→停架前一次进刀在支架前梁处全长打锚索一排→停架→采煤机依次割煤打锚索做巷(3.0m)→煤帮打帮锚杆。
2.2 柔性网上网固定及铺设联接
(1)用锚杆将定做好的钢筋钢带和金属网固定在顶板上,再将金属网与柔性网联接固定。进刀完毕后,铺网、收回前伸缩梁,在靠煤帮侧每架下支设临时贴帮帽柱。在有效支护下进行打锚杆,用垫片配螺母固定钢带及金属网片。金属网两头对折,对折头朝落山侧,金属网顺煤壁下垂,上柔性网时松动绞盘,将网卷顺好,将网边拉出与金属网联接。联网方式:金属网与金属网短边搭接0.4m,金属网与柔性网长边搭接0.3m。由溜头向尾轮逐架铺设,贴帮柱待打完钢筋钢带再逐段回撤,全长铺设完毕后,即可正常推进。
(2)上钢丝绳:随后工作面开始全长铺设柔性网,柔性网与柔性网搭接3m,每0.1m连接一道联网丝。当柔性网通过后立柱后,开始在支架前梁端顺工作面铺设钢丝绳(钢丝绳直径为∮15.5mm以上),2趟钢丝绳间距为1.2m。钢丝绳用联网丝折成双股每隔20cm与网捆在一起,捆绑要牢固,钢丝绳两端要超出工作面第一架和最后一架各3m,保证钢丝绳拖地。
2.3 回撤通道支护
采用全锚索支护,钢带顺巷布置。每架打一根锚索,钢带排距0.6m,交错0.75m。成巷后在煤帮上下打两排帮锚杆加强维护,锚杆距顶底板各0.8m,两排锚杆间距1.0m。帮锚杆使用φ18×1.8m的玻璃钢锚杆,帮托帽使用600mm×200mm×100mm的木托帽。
80906工作面末采从开始上网到成巷,历时20天,(120架往后处遇构造,割底0.4—1.0m,打锚索所用时较长,影响了推进速度)。
3.1 柔性网与金属网在做拆架巷时的优缺点比较
3.1.1 金属网铺联网工艺在工作面做拆架巷中的缺点
(1)在使用过程中联网时间较长,影响工作面的推进速度,需要在井下逐片连接,每割一刀煤都需要联网一次,用工较多,工序复杂;
(2)人员需要频繁运网和进入煤壁侧联网作业,作业人员的劳动强度高、安全系数低;
(3)它的使用造成末采期间增加,对工作面采空区防灭火造成了不利影响。
3.1.2 柔性网铺联网工艺在工作面做拆架巷中的优点
(1)采用柔性网进行工作面整体上网,利用安设在支架立柱上的手动摇盘和滑轮组成的上网方法,整体一次性悬铺起吊,避免大量人员频繁进入煤溜进行联网工作,简化工序;
(2)该网突出的优势是整体铺设效果好,无需联网,可节约大量的联网时间和用工,有效提高拆架巷施工工效。同时在设备回撤过程中,对顶板的管理起到了有效支护。
3.2 柔性网与金属网在回撤支架时的优缺点比较
3.2.1 金属网联网拆架巷在回撤支架时的缺点
(1)金属网联网的拆架巷,在施工过程中需在井下人工逐片联网,由于联网片数多,网头多,与一片整网相比人工联网质量相对较差。在拉移支架过程中,支架顶梁易与金属网、网头及联网网丝铺住而撕扯顶网,造成在回撤支架时支架尾梁铺在网子上,抽架困难;
(2)由于扇形带顶网破裂,掉包,网片及网片联结处撕裂,掩护架拉移困难,扇形带维护速度慢,影响工作面支架回收速度。
3.2.2 柔性网联网拆架巷在回撤支架时的优点
(1)柔性网突出的优势是整体铺设效果好,没有二次联网,铺设平整,几乎没有破口,回撤支架时扇形带基本上没有漏渣,掉包现象;
(2)扇形带维护容易,速度快,安全性高。
与金属网相比,柔性网支护可实现工作面整体上网,整体铺设效果好,无需联网,可节约大量的联网时间和用工,有效提高拆架巷施工工效,安全性大大提高,除在初次上网过程中需人员在煤溜进行操作外,其他环节无需人员进入煤溜内操作,且通道形成后,容易维护,基本上没有漏渣,掉包现象。因此,80906综放工作面打全锚使用护顶柔性网做拆架巷实现了安全、快速施工,为阳煤集团二矿综放工作面拆除工作积累了经验。
作者简介:王建涛(1981-),男,河南平顶山人,本科,工程师,主要从事:设计工作。