新型综采面末采挂网技术在榆家梁煤矿的应用

摘要：传统的综采末采挂网采用打锚索、打锚杆、挂钢丝绳吊网上网方式，费工费力。文章以榆家梁煤矿52405工作面末采挂网为例，通过末采挂网阶段工艺的创新探索，最终成功试验并完成末采挂网的技术革新，为末采挂网总结了一套安全、高效的新型技术方案。

关键词：综采面；末采挂网技术；吊网；压网；钻网；煤炭开采 文献标识码：A

中图分类号：TD322 文章编号：1009-2374（2016）31-0136-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.068

榆家梁煤矿地处陕西省神木县店塔镇。井田面积56.34km2，地质储量5.04亿吨，可采储量3.84亿吨，矿井核定生产能力1630万吨/年。井田煤层赋存稳定、结构简单、煤质优良，具有特低灰、特低硫、特低磷、高挥发分、中高发热量等特点，属长焰不粘煤，是优质动力、化工、工业和民用煤。矿井工作面实行大巷条带式布置，矿井分布52煤、42煤、43煤三层煤同时开采，52煤平均采高为3.7m，综采工作面长度从150～400m不等，末采挂网采用柔性网。本文主要在52405末采使用柔性网挂网基础上进行技术革新，探索出新型末采挂网工序。

1 传统挂网背景介绍

传统的综采末采挂网采用打锚索、打锚杆、挂钢丝绳吊网上网方式，以300m工作面为例，其中锚索或锚杆5架打一根需要打60根，打完锚杆或锚索需要挂一根至少315m钢丝绳，打锚杆或锚索60根需要人员为15人分3组，用时5小时左右，挂钢丝绳需要人员50人左右用时为2小时，上网需要人工60人用时4小时左右，此种工序挂网共需要人工75人，需要工时为11小时方可完成挂网工作，主要分为运往、铺网、打锚索（锚杆）、挂钢丝绳、吊网、上网、连网、钻网、撩网等步骤，传统挂网方式个别工艺交叉、耗时、耗力，人员避免不了在空顶下作业，带来较大的安全隐患。

2 工作面概况及末采段水文、地质情况

2.1 工作面概况

地面相对位置：52405工作面位于榆家梁井田东南部，地属斗卯沟村。

工作面井上下位置与四邻情况：52405工作面北部为52煤回风、胶运、辅运三大巷，南部为52405房采采空塌陷区及52煤小窑高庄煤矿越界开采区，西部为52404工作面采空区，东部为52406工作面未采动。上部58～65m为42211、42212工作面采空塌陷区。

工作面参数：52405工作面长度为300.5m，推进长度为1752.2m，煤层平均厚度3.51m，倾角为1°～3°，容重1.31t/m3，可采面积为526542m2，地质储量242.1万吨，设计平均采高3.4m，可采储量225.2万吨，工作面回采率为93%。

2.2 顶底板特征

52405工作面煤层顶底板特征如下：老顶为粉及中砂岩，平均厚度10.2～18.8；直接顶为泥岩，平均厚度0～2.37；直接底为粉砂岩，厚度在0.55m以上。

2.3 工作面水文地质特征

52405工作面52煤层上覆含水层为顶板砂岩裂隙含水层，厚度58～66m，裂隙发育，渗透系数K=0.00492m/d。实际水头高度58m，影响半径R=13.52m，工作面采空塌陷后，该含水层水可能会沿工作面东侧塌陷边缘的裂隙进入采空区内，该含水层富水性较弱、补给水源较少，对工作面涌水量影响较小，预计工作面受其影响涌水量为20m3/h左右。52405工作面上覆42煤采空区积水回采前将进行钻孔疏放，仍可能有局部难以疏放的老塘水，预计工作面受其影响涌水量为10m3/h左右。工作面地表沟壑发育，上覆松散层厚度变化较大，雨季大气降水为工作面的主要充水水源，一方面大气降水通过松散层及基岩裂隙直接下渗补给井下；另一方面地表洪水通过采空塌陷裂隙进入采空区。参照本区多年的气象资料，日最大降雨量76.2mm，经计算雨季洪水通过塌陷裂隙最大补给量为140m3/h。根据上述工作面充水水源的分析，工作面最大涌水量公式为：Q最大=Q裂隙水+Q老糖水+Q洪水=20+10+140=170m3/h。

3 劳动组织及人员分工

为了各班快速、有组织地完成当班的任务，使工作面快速优质的贯通，需进行劳动组织计划。

3.1 劳动组织

挂网期间实行“三八”制作业，每日三班生产，检修穿插进行。设备包机工、专检、材料回收等总计投入10人，每班生产投入14人，实行动态检修。综采二队贯通时分段负责人员及分工具体安排，贯通前确定。各挂网班组采用分区段责任制的办法进行吊网、压网、钻网等，即属于各自责任区段的，所有挂网工作都必须由各自区段负责。届时我队当班生产人员全力配合、协调、安全监护、指导、对质量进行检查，发现问题及时提出整改。

3.2 人员分工

跟班队长负责工作面全面指挥工作。煤机司机保证每刀割煤质量，严格按照技术人员提供数据对顶底板进行调整。支架工及时拉出支架，拉架时保证不撕破网，接顶良好。需要拉超前时，对拉超前位置要选准，保证煤机不割网。支架辅助工生产时负责为拉架工打出邻架护帮板，并观测拉架前梁挂网情况。放网工滞后煤机尾滚筒6～8架放网，并监护煤机电缆。控制台运行电工负责工、器具保管和发放。挂网时，分段监督人员负责监督管辖区域护帮板收打，协调清理溜槽杂物。撩网时，分段监督人员必须保证将网尽量撩高。开机或动支架时，分段监督人员负责各自范围内人员撤离等安全工作。

4 挂网起始点、采高、工作面工程质量

4.1 挂网起始点

工作面采用郑煤生产的ZY-12000/20/40D液压支架，支架顶梁长4900mm，掩护梁长度为2700mm，支架总长度为7600mm，回撤通道平均高度3.5m，因此工作面距离回撤通道10.5m处为挂网起始点。

4.2 采高

回撤通道平均高度3.5m，由于支架的最大支撑高度为4.0m，为保证支架与顶板接触良好，贯通采高控制在3.4～3.6m。为保证贯通时能使工作面底板与回撤通道砼底板高度相近，工作面顶板与回撤通道顶板台阶尽量变小，底板要高出回撤通道砼底板50～100mm。贯通期间必须严格按照“52405回撤通道顶底板标识表”进行割煤。

4.3 贯通工程质量要求

工作面挂网期间割煤，煤机司机必须按照“52405贯通割煤标识牌”进行作业，直至贯通。现52405工作面机头推进度超前机尾3m左右，当工作面推进到距回撤通道50m左右时，采用机头加甩机尾加刀的方式调整工作面至机尾与机头推进度基本一致，偏差不超过300mm，且要保证两端头安全出口的宽度不得低于0.7m。当采煤机割至10.5m前的最后一刀煤时，煤机前后滚筒只割顶刀，不拉架，底板留出1m左右的台阶，以方便吊网作业。挂网之前，必须对工作面的设备进行全面检修，保证贯通工作的顺利进行。贯通前距离回撤通道200m开始对工作面压力进行观测并详细记录，总结出周期来压显现特征，包括来压步距及来压持续时间，以确定贯通速度，尽量保证贯通时能将压力甩掉，确保安全贯通。52405工作面老顶周期来压步距一般为10～13m，为保证贯通质量，当工作面距挂网起始点5m时，视顶板周期来压情况，有必要的情况下等待周期压力过后，再向前推进，避免在采通前产生周期来压，给工作面回撤带来更大困难。在工作面最后一刀贯通时，采煤机运行速度不得大于2m/min，并密切注意顶滚筒运行情况，以防滚筒误割柔性树脂纤维网。贯通期间拉架必须跟机移架，升架必须达到初撑力。等工作面贯通顶板稳定后，将工作面柔性网与通道中的金属网进行连接，并用14#铁丝每隔100mm扭结，推溜后液压支架前移与回撤通道内设好的钢带搭接，搭接长度200～400mm，并将液压支架升紧达到初撑力，如有支架搭接不紧的，应用木楔或道木刹顶。吊网时进入网片下向上托网人员待网片与支架连接后，迅速撤出，严禁在运输机上逗留。人员展网、吊网时，必须由机头看护工对三机进行停电闭锁，并上锁挂牌。煤机司机负责对煤机停电并上锁挂牌。

5 新型挂网工艺

5.1 运网

回顺纤维网运输方法：树脂纤维网在地面编织成规格为：长×宽=311×12m纤维网地面折叠在专用框架内，使用铲板车铲起并用铲板车自带固定链绞紧固定，运至52405回风顺槽距回撤通道10.5m的位置处卸车。捆绑时，使用40T链环与纤维网捆绑（将纤维网一端折叠25m，使用14#双股铁丝将纤维网捆绑固定在40T链环上）。拖拉纤维网时辅运底板铺设废旧皮带并设置警戒严禁行人。

工作面纤维网运输方法：在52405运输机机尾正帮靠近工作面附近支设三根单体，位置距煤壁正帮500mm左右，以减少纤维网摩擦。人工将网片的起始端运至运输机机尾溜槽内，保证运至溜槽内的网片长度达到30m。工作面距回撤通道10.5m时，煤机只割顶刀底板留好高为1m左右的台阶后将刮板机转空，刮板机停电闭锁。每台支架顶梁起吊环处安设一台定滑轮，每台支架左立柱处安设一台绞盘滑轮，并安设好钢丝绳。在运网前，确保柔性网在工作面展开后网片放置方向正确，保证网片进入工作面后可向支架侧打开。

运输过程：将网片起始端人工拉至运输机机尾并对折一小段网片，使用尼龙绳将对折后的网片与运输机链条固定，低速启动运输机将网片运至合适位置，再由人工将折回的一小段纤维网拉至机头。在运网过程中分为10段（每人负责16架）在支架内扩音电话附近监护网子拖拉状况，防止网卷被输送机等物刮坏，发现纤维网破损立即闭锁运输机并用扩音电话通知现场指挥人员，处理好后方可继续运输。

5.2 展网

网片运到位后，分两组每组四人分别从中部支架向两端头开始展网，展网中必须注意展开后的网片头尾方向一致，不出现网片头尾扭曲，两人操作绞盘放松绞盘钢丝绳，另外两人将绞盘钢丝绳穿过滑轮，从网片底部掏过绞盘钢丝绳与网片的第一道钢丝绳连接。

5.3 吊网

网片完全铺开后，从中部选择任一支架，降架并垂直打开护帮板，使支架降至护帮板距离网片第一道钢丝绳200左右，使用尼龙绳将网片第一道钢丝绳与护帮板两端可靠固定，升起支架，此时网片已经起吊到一定高度。然后选择左或右相邻偶数架（奇数架）作为吊网的起始架，将支架降低至前梁与网片第一道钢丝绳完全接触，使用尼龙绳将网片与支架前梁两端捆绑（前梁两端都需要绑扎）。完全升起支架，使用同样方式从已经使用前梁吊起的网片的支架开始分两组每组四人（一人监护、两人捆绑、一人操作支架），向两端头隔架逐步起吊，直至完成工作面全部网片起吊。

5.4 压网

将网片全部起吊后，从中部选择任一偶数架（奇数架）开始作为压网起始架，分两组每组两人（一人操作支架、一人监护）从中部向两端头隔架打出护帮板使工作面护帮板全部抖起并紧贴煤壁压实网片。

5.5 钻网

将网片全部起吊并使用护帮板抖起并紧贴煤壁压实网片后，从中部开始选择任一奇数架（偶数架）作为拉架压网的起始架，降架降至支架前梁在已起吊并压实网片下方500左右，开始拉架，将支架完全拉到位后升起支架完全压实网片，此时分两组每组两人（一人操作支架、一人监护）从中部向两端头隔架拉架压网直至完成后，两组人员同样操作再从中部开始拉剩余的偶数架（奇数架），需要注意的是拉此类支架时应先将网片与支架前梁捆绑的尼龙绳割断，使用上述方法从中部向两端头拉完所有剩余支架并压实网片。

5.6 撩网

待工作面全部支架拉出后，从中部分两组向两端头使用绞盘撩网直至结束。

6 割煤贯通

撩网完毕后，清理运输机溜槽内杂物、清点人员开机扫底煤。开始割煤时，每割煤一刀拉架一次，拉架前先使用手摇绞盘将拉架附近网片放下，放网滞后煤机底滚筒不小于3架，防止距离滚筒太近，造成滚筒缠网。支架拉出后及时手摇绞盘使网片尽可能紧贴支架顶梁，防止因网松弛造成煤机刮网。依照上述方法重复割煤直至贯通。在贯通后，如果回撤通道时纤维网长度不够，回撤通道内顶板可使用铁丝网替代纤维网，连网时长边对接，短边搭接，搭接长度为200mm，并用14#铅丝扣扣相连，至少拧三圈连接。

7 挑梁、连网、清浮煤

挑梁工作由综采二队负责，支架前梁与回撤通道内的钢带必须挑接可靠，如果支架前梁与顶板未贴紧，必须用木板、道木等填实，除指定支架工外任何人员不得随意乱动支架。挑梁过程中泵站系统压力必须达到315bar，每台支架挑梁后初撑力必须达到252bar。严格执行敲帮问顶制度，作业人员进入作业地点，首先对作业环境进行全面检查，确认安全后，方可进行作业。待工作面贯通顶板稳定后，由跟班队长对主回撤通道顶板情况进行全面检查，确认安全后方准进行挑梁作业。挑梁期间，每组作业人员一次只准降一架。挑梁作业时，距支架5m范围内严禁有人工作或滞留。严禁挑梁、清煤平行作业。挑梁时必须保证支架前梁和主回撤通道内的钢带搭接长度要够，不低于200mm。挑梁时必须有人监护，严禁损坏主回撤通道内的支护材料和设备。贯通工作完成，联网结束，开始清煤工作。清理浮煤前必须处理工作面的片帮煤，严格执行敲帮问顶制度。人员清煤时，必须面向机尾，随时观察运输机上的煤流情况，发现大块煤、矸通过时人员及时闪开。运输机拉煤时，清煤人员要与运输机保持适当的安全距离（1m以上），严禁跨越运输机和在运输机上行走，防止运输机上的大块煤矸掉下砸伤或挤伤人员。清煤过程中，综采二队在工作面要安排人员进行安全作业监护，对每个人的监护范围进行明确，发现运输机运行中有煤矸掉落伤人危险或其他安全隐患时，必须及时闭锁运输机。监护人员必须站在便于操作闭锁装置处。文明施工，工作面贯通后，所有使用的工具、剩余的材料、生活垃圾必须回收。

8 结语

新型综采末采挂网工艺分为运往、展网、吊网、压网、钻网、撩网六个步骤，其中吊网、压网、钻网为关键步骤改变了以往打锚杆、锚索挂钢丝绳的工艺，直接吊、压、钻网方式安全、高效、省时省力，通过本次挂网总结出新工艺需要满足：采高小于4m；工作面不出现大面积漏顶。

参考文献

[1] 王炎斌，张智强.大采高综采面末采工艺实践与分析 [J].山东煤炭科技，2015，（1）.

[2] 魏广军.神东矿区综采工作面快速贯通技术[J].山西 煤炭，2015，（1）.