特厚煤层综放工作面收面工艺技术实践

宋心影

（山西中煤东坡煤业有限公司，山西 朔州 036000）

1 工作面概况

912 工作面位于东坡煤矿91 采区，工作面倾向长220 m，工作面倾角平均4°左右，煤层平均厚度约15.5 m左右，煤层直接顶为灰黑色泥岩和平均煤厚1.8 m的8#煤层，底板为灰黑色砂质泥岩，质地坚硬。当工作面距离停采线还有30 m时，开始启动收面工作。

2 收面准备工作

1）根据停采线位置，在接近上网位置前加强工程质量管理，提前调整好工作面层位、工作面平直度、两巷超前距等参数，采高控制在3.5 m±0.1 m，支架初撑力不低于24 MPa，并接顶、护帮严实，坚持正规循环作业，片帮处及时拉移超前架，确保支架支护状态及质量。

2）加强两巷的顶板管理，需提前在机巷标定停采线位置以里20 m、以外20 m，材料巷标定停采线位置以里20 m、以外50 m，顶板按照2.5 m×2 m的间排距补打锚索。材料巷用Φ17.8 m×15.3 m规格的锚索，机运巷用Φ17.8 m×8.3 m规格的锚索。

3）加强工作面断层区域的顶板管理，上网前及上网期间在断层面揭露区域向机头方向十架范围内注射马丽散加强支护顶板，并根据顶板破碎情况及时调整注射位置及用量。

4）当工作面支架不再移动时，在两端头支架尾部用Φ220 mm×2 500 mm半圆木各打一个木垛，呈“井”字型打设，加强顶板支护，为后期拆除后溜机头、机尾做好支护。

3 收面工艺技术

收面工序顺序为：调整工作面平直度、采高、两巷超前距→材料、工具准备→铺树脂纤维网→铺钢丝绳→工作面扩回撤通道→顶板打锚杆、锚索→机尾处帮部抹角→工作面锚帮，顶板破碎区域挑梁、架棚。

主要工艺技术表述如下：

1）工作面推进至距停采线25 m时候，再继续推进8 m无需放煤，距停采线17 m时工作面开始上网。

2）引网完成后，继续推进三刀后，开始上第一道钢丝绳，每循环上一道钢丝绳直至支架不再移动。工程质量必须确保“三直两平两畅通”，工作面内及上、下出口的浮煤必须清理干净。

3）在工作面上第7 道钢丝绳、第10 道钢丝绳、及液压支架不再移动后，根据断层面位置，在断层面破碎带附近10 架范围内注射马丽散加固顶板。

4）每根钢丝绳长度230 m（搭接后），钢丝绳在两端头外露不少于3 m，并打设锚杆固定在顶板上。

5）当第一道钢丝绳推进到支架尾梁下端时，支架不再移动，摘掉支架与溜槽之间的勾头，使用单体进行辅助推溜，继续完成四次割煤循环。在此期间增加锚顶作业，总计打设锚杆5 排，锚索2 排。

6）顶板破碎或锚杆（索）失效处，及时补打，加强支护。

7）锚打顶、帮锚杆同时，空顶、空帮（沿工作面倾斜方向）距离严禁超过25 m；当施工至断层破碎带区域时，空帮空顶距离（沿工作面倾斜方向）严禁超过10 m。当施工最后一排锚顶作业时，同步进行锚帮作业，锚帮沿工作面倾向总计锚3 排，间排距为1.0 m×1.0 m。

8）在顶板破碎区域采用4 m长工字钢配合4.5 m单体支柱打设抬棚进行加强支护；即在支架前梁沿工作面走向挑一根4 m工字钢，在煤壁侧采用单体支柱贴帮站腿进行支护。

9）在工作面机尾处，为便于撤出支架，满足支架转弯半径要求，对机尾帮部需要抹角，抹角半径R=3 000 mm。抹角时采用机尾处溜子跟进，采煤机割煤、风镐配合方式进行，抹角位置的顶、帮支护与收面支护相同。

4 工艺技术操作

1）运网

（1）利用机巷20T回柱绞车配合导向轮将柔性网按照进网顺序运送至前溜机头处。将采煤机运行至机尾。

（2）利用钢丝绳将柔性网捆绑好、并与前溜连接，前溜打倒转，将第一片网运送到煤机下滚筒位置。

（3）利用工作面立柱绞盘将柔性网上头20 m吊起至顶梁下方，将煤机下行至网卷下方，将网卷下放到煤机机身并固定好，利用煤机上行将网卷运送至机尾预定位置，最后利用绞盘将整卷吊起脱离前溜。

（4）再利用绞车和前溜用相同办法将第二片网运送到位，并利用绞盘吊起。绞盘钢丝绳勾在网头的钢丝绳上。两片网搭接距离要提前控制好。铺网过程中在搭接处利用16#铁丝相连。

2）铺网

（1）采用特殊定制的树脂纤维网进行铺设，机巷向外延3 m，材料巷向外延4 m并与原支护顶网相连，两片树脂纤维网之间搭接8 m。

（2）引网时，使用3 寸钢管，用16#铁丝将网连接在钢管上，钢管一端首先放在支架伸缩梁上，然后升紧伸缩梁，相邻的支架再收回伸缩梁挑住钢管再结实顶板，依次循环，将整个工作面的第一道网铺设到位。

钢管铺设到位后，沿工作面倾向在支架前梁架间位置每间隔一部支架，从头向尾方向，顶板打设MSGLW-335/20×2600 mm螺纹钢锚杆，将钢管及树脂纤维网固定在顶板上，铺网时向外拉伸拽紧，防止缩网。

（3）两端头铺网时，顶板打设MSGLW-335/20×2600 mm螺纹钢锚杆，将树脂纤维网固定在顶板上，同时将网拉伸防止缩网，并用16#铁线与原支护顶网连接好，锚杆支设在支架侧护板外侧，间距0.8 m。

（4）移架前，必须将网放下；移架时，要先降支架前梁，防止顶网、撕网，发现顶网、撕网必须及时补菱形网片；移架后，将绞盘收紧把网拉向老塘侧并吊挂在支架前梁上。

3）铺钢丝绳

（1）工作面引网完成后，继续回采3 刀后，开始上第一道钢丝绳，上绳12 道。

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（2）钢丝绳间距800 mm上一道，每隔200 mm联一扣，钢丝绳必须拉直保证间距均匀，连绳前必须将网卷落地，严禁悬空连绳。

（3）钢丝绳从材料道向工作面牵引并布直，钢丝绳连网必须从一端向另一端连接，严禁从两头向中间对连。

（4）钢丝绳连网要提前2-3 刀将绳拉进工作面并连网结束，避免“现铺网现连绳”导致连网位置较高不利操作。

（5）钢丝绳在两道出口处要长出2.0 m，末端折回形成绳套用3 个钢丝绳卡子固定，在顶板相应位置打设一根MSGLW-335/20×2600 mm 螺纹钢锚杆，穿入绳套将钢丝绳固定在顶板上。

（6）支架顶梁有浮煤、浮矸时应清理干净，并保证工作面“三直两平两畅通”，以确保上绳质量，连绳时将前溜停电闭锁。

4）锚顶、锚帮、架棚施工

（1）当工作面最后4 个循环时，支架不再移动，开始对顶板进行锚固，第一次锚点在支架前梁之间，第二次锚点正对前梁中间，依次循环，每割煤一刀进行一次锚固，工作面共需锚顶5 排，间排距1 750 mm×800 mm。

（2）在第1-2、3-4 排锚杆之间施工支护锚索，共计两排，锚索间排距为1 750 mm×1 600 mm，呈三花布置，第一排锚索在架间布置。

（3）煤壁锚帮按由上至下顺序进行打眼、安装锚杆，要求帮锚杆穿过帮部铺设的格瑞特柔性树脂网打设固定。采用MSGLW-335/18×2000 mm螺纹钢锚杆，配合皮托盘打设，间排距1 000 mm×1 000 mm，矩形布置，每排3 根，上排距顶0.5 m，下排距底1.0 m，若下排距底超过1.0 m，则补打一根锚杆进行支护。

（4）沿工作面走向挑工字钢时，在支架下方支设好脚手架，降下支架前梁，不少于2 人将工字钢架在支架前梁上，确保工字钢一端与支架前梁搭接不少于500 mm，另一端使用4.5 m单体柱贴帮支撑。单体柱要垫好木鞋，与工字钢搭接处垫好绝缘、防滑材料。

5)锚杆、锚索施工

（1）顶锚杆锚固力≥64 kN，扭矩力≥150 N·m；帮锚杆锚固力≥30 kN，扭矩力≥120 N·m。

（2）当班施工的锚索必须当班锚固完，锚索锚固力≥150 kN,张拉发现不合格的锚索必须重新打眼安装。

（3）超快（CK2360 型）锚固剂搅拌时间控制在8～15 s，凝固时间不少于30 s，固化后对螺母进行紧固，锚杆托盘必须贴紧顶、帮张紧有力。

（4）锚杆露头从托盘的螺母外开始露出丝扣10～50 mm； 锚索外露长度从锁具开始露头150～250 mm。

（5）锚杆角度要求，顶部锚杆必须垂直于顶板打设，允许偏差±15°，根据锚杆施工角度，适时的移动锚杆钻机，严禁钻机在同一钻位打两根锚杆，帮部锚杆与煤壁线垂直。

6)注射马丽散

根据现场断层面赋存条件，在断层面以下10架范围内，每三架一孔注射马丽散。开孔位置定在支架顶梁下方1 m以内，开孔角度为上仰60°，开孔深度5～6 m。每孔约注射25 桶马丽散。

5 结语

912 工作面自收面开始先在支架上柔性网、接着上钢丝绳，第一道钢丝绳到支架尾后，停架摘支架与溜槽之间的勾头，割煤时随采煤机进行锚杆索支护，割煤4 刀后完成煤壁支护。正常区域使用锚杆索支护，两端头打设木垛；受断层影响顶板破碎区域，使用加长锚索、锚索配合槽钢，注射马丽散，单体配合工字钢联合加强支护；分区支护、多措并举，采用多种方式控制回撤巷道顶帮，在回撤期间能有效的维护顶帮管理。可为特厚煤层综放工作面收面提供了经验借鉴。