柔性网在综采工作面末采阶段的应用实践

张润涛

（晋能控股煤业集团 白洞矿业大同有限公司，山西 大同 037029）

0 引 言

在综采工作面末采阶段，为了保障综采配套设备的顺利回收，需要铺设人工假顶，加强对顶板的管理。在保障职工安全及设备完好的前提下，尽量缩短工作面的回撤时间，此时末采阶段顶板管理尤为重要。许多专家、学者及现场工程技术人员进行多方面的研究实践，并取得了良好的经济效果。本文在借鉴学习前人的基础上，以塔山白洞矿8119综放工作面为工程背景，在工作面末采阶段，提出了铺设柔性网结合锚杆、锚索的支护方案，铺设假顶的原材料由传统的金属网替换成了柔性网，施工时整体一次性铺网，从而保证了假顶的完整性，减少了铺设金属网时交接处的薄弱区域，为设备及液压支架的安全回撤提供了基础[1]。

1 工程概况

白洞矿8119综放工作面位于C5号层301盘区南部右翼，工作面平均长度1 724 m，可采走向长1 264 m，工作面主采煤层为石炭系5号煤层倾角为2°～6°，厚度8.78 m，开采标高+930 m，盖山厚度380～520 m，伪顶岩性为炭质泥岩，厚度0.2～0.4 m，直接顶岩性为高岭质泥岩、砂质泥岩、泥岩和粉砂岩，厚度1.2～6.0 m，基本顶岩性以砂岩为主，其次为中砂岩，粗砂岩，厚度1.3～11 m。

该工作面采用综采放顶煤工艺进行回采，采高3.2 m，共有配套液压支架84架，为了顺利回撤液压支架及其采煤机等其它设备，预定停采线为1 295 m，上覆为C3号8101面采空区，距上覆C3号8101面停采线位置27 m。

2 上网前的准备工作

2.1 矿压监测确定铺网位置

为了保证铺网工作的顺利，必须对周期来压进行监测分析。通过现场液压支架上的压力实测，C5号层301盘区8119工作面周期来压步距为43 m；对8119工作面周期来压规律进行统计分析，预计采位1 275 m、1 318 m分别遇到周期来压，根据工作面矿压规律及上覆采空区停采煤柱位置，确定8119工作面1 280 m开始铺网，停采线位置在采位1 295 m处。

2.2 柔性材料准备

根据现场实际需要提前计算网的需求量，把材料运送到工作面，主要经过2项工作。

2.2.1 地面至回风超前柔性网的运输

（1）在地面将柔性网（单片尺寸：长×宽=65 m×17 m）折叠在2个专用框架（长×宽×高=4.0 m×1.3 m×1.8 m）内。

（2）地面使用吊车起吊框架并用钢丝绳配绞棒分别紧固于2台平板车上，将柔性网运至8119工作面上巷超前处。

2.2.2 工作面柔性网的运输

（1）在工作面运网前，提前将机尾刮板输送机处的浮煤进行清理。在清理浮煤的过程中，注意安全，必须进行“敲帮问顶”，将煤壁片帮离层煤处理干净。

（2）在工作面帮侧壁口附近支设3根单体柱进行导向，防止网卷往前刮板机内牵引过程中，与三角煤摩擦导致网卷磨损。单体规格为DW45-250/110，支设单体柱遇钻底量超标时必须“戴帽穿鞋”。

（3）将柔性网标有记号的一端用链条绑在机尾84号架护帮板上。

（4）收缩护帮板将柔性网标有记号的一端拉至前刮板机机尾溜槽内，解开链条，用起重小链将柔性网绑至机尾前刮板机链条上，确保起吊小链绑扎牢固，且在运输过程中无卡挂。

（5）开启前刮板机将第一卷网拉至45号支架附近停机并闭锁，将第一卷网的尾端与第二卷网头端搭接捆绑。然后利用刮板输送机进行运输柔性网，到达采煤机停机位置以后，解除刮板机链条与柔性网的捆绑，使用手摇绞盘将柔性网前20 m吊起，将采煤机倒退至网卷下，再将网卷放在采煤机机身上并捆绑固定，开启采煤机将网卷端头拉至机头正对采帮处。

3 柔性上网技术

3.1 铺设第一道钢丝绳

依据预定的停采线，确定铺设第一道钢丝绳，在距离停采线15 m的位置，即工作面1 280 m处，从工作面机头沿液压支架顶梁前端，在顶板上铺设1道φ18.5 mm钢丝绳直至机尾[2]。将钢丝绳端头固定在工作面上下两巷端头顶板的锚索上，端头处用绳卡子锁紧卡牢，钢丝绳处于拉近紧状态。从工作面机头到机尾每隔2架液压支架，用锚杆及托盘压紧钢丝绳，锚杆规格为φ22 mm×1 200 mm。铺设的钢丝绳无弯曲，无下垂，与煤墙平行达到合格标准。

3.2 铺设纵向钢丝绳

按间距3 m隔架上1根φ18.5 mm长16 m的纵向钢丝绳，钢丝绳的一端固定在用来压紧横向钢丝绳的螺纹钢锚杆上。

3.3 挂网

3.3.1 展网

用美工刀将外面捆扎柔性网的尼龙带割断，使柔性网展开500 mm左右，且确保网片展开后没有扭曲。

3.3.2 上网

（1）将液压支架按奇数架、偶数架进行编号2类。偶数液压支架的绞盘钢丝绳经定滑轮穿过对应顶梁前端锚杆末端下的钢丝绳后，将钢丝绳与网边起始端连接[3]。偶数架缠绕方式如图1所示。

图1 偶数架缠绕方式Fig.1 Winding method of even support

（2）奇数液压支架上的绞盘钢丝绳经过定滑轮从柔性网网片下面穿过，将绞盘钩头与支架前梁顶端的钢丝绳相扣，奇数架缠绕方式如图2所示。

图2 奇数架缠绕方式Fig.2 Winding method of odd support

（3）从机头往机尾方向，将柔性网的网边全部挑至工作面靠近煤壁的顶板。

（4）通过控制绞盘，从而调整柔性网的网边高度，确保与铺设的钢丝绳相接对齐。

（5）采用双股14号铅丝将柔性网网边得钢丝绳与顶板铺设处得钢丝绳进行联接，间隔距离为400 mm。

（6）将偶数架的绞盘钩头与网边的联接进行拆除后，依照奇数架绞盘拉线的缠绕方式，重新缠绕后与网边钢丝绳相扣。

（7）两片柔性网的搭接长度为5 m。柔性网搭接部分用14号铅丝每隔400 mm相联，并穿插尼龙绳进行加固，保障柔性网搭接部分在推移支架过程中不会搓网。

3.4 铺设假顶时的流程

为了快速安全的铺设假顶，推进时的主要工序有撩网—割煤—放网—移架—推溜—撩网，具体操作步骤如下。

（1）撩网。采煤机循环进尺为800 mm，为了保证柔性网的完整性，避免采煤机在采动过程中割网、刮网，在割煤之前用绞盘将柔性网撩起，置于液压支架护帮板下，并拉紧，避免柔性网下沉，撩网操作如图3所示。

图3 柔性网铺设过程中撩网操作Fig.3 Lifting operation in flexible network laying process

（2）放网。在采煤机割煤过程中，滞后采煤机后滚筒5架，派专人进行放网，将吊挂的网卷松开下落，最低点与线缆槽顶部平齐[4]。放网操作如图4所示。

图4 柔性网铺设过程中放网操作Fig.4 Netting operation in flexible network laying process

（3）移架。在移动液压支架的过程中，先将放网区域内偶数号支架护帮打至顶板挑起柔性网后，交替拉移奇数、偶数液压架，并保证柔性网与工作面顶板紧密贴合。

（4）推溜。在采煤机割煤过程中，跟机推溜，并确保刮板运输机弯曲段不小于15 m。

（5）割透煤墙后，将采煤机停止，控制绞盘将工作面网片全部撩起。

3.5 铺设钢丝绳并联网

从距停采线15 m开始上第一道横向钢丝绳，共计9道，前5道间距1 600 mm，后4道间距800 mm。在采煤机割煤移架后，先铺设横向钢丝绳，当横向钢丝绳紧固后，用双股14号铅丝将横、纵钢丝绳与柔性网捆绑，钢丝绳必须从柔性网下穿过整个工作面，以达到兜起顶网的作用。捆绑密度不得大于0.4 m，以保障强度。

3.6 重复步骤

依照：割一刀煤（推进度800 mm）—放网—移架—推溜—铺钢丝绳并联网—撩网的程序，向前推采至开帮位置。

4 结 语

柔性网在8119综放工作面的应用，整体铺设效果良好，按照割一刀煤（推进度800 mm）—放网—移架—推溜—铺钢丝绳并联网—撩网的程序，不用联网，简化了末采工序，钢丝绳由原来的12条减少至9条，上网速度加快，缩短了施工工期，可节省工作忙回撤时间的35%以上，减轻了职工劳动强度，提高了安全系数和末采效率。