综放工作面贯通挂柔性树脂网新工艺
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【摘 要】本文针对神华集团保德煤矿4.2米综放工作面贯通时，采用柔性树脂网新材料、新工艺，从理论分析及现场试验总结，研究探讨了新挂网工艺，通过新旧工艺优缺点对比，探讨适合煤矿综放工作面贯通的更优的挂网工艺。
【关键词】综放贯通；柔性树脂纤维网；新挂网工艺
保德煤矿是神东煤炭集团所属的大型石炭二叠纪出口煤配煤基地，位于山西省保德县境内，地处黄河东岸，河东煤田的北部，属黄土高原晋西北边缘，晋北大型煤炭基地河保偏矿区，井田南北走向长14.0km，东西倾向宽5.7km，面积55.9km2。区内可采煤层四层，分别为8#、10#、11#和13#层，现开采8#煤层。其81305综放工作面于2013年8月6日贯通，贯通挂网采用山东浩珂矿业工程有限公司生产的柔性树脂纤维网（网片规格为PET800×800MS，长×宽为246m×14m柔性网），并针对此新材料，采用了新挂网工艺，本次新工艺、新材料试验取得了良好的效果。
1 81305综放工作面简介
81305综采面倾斜长240m，煤层倾角4.5°，煤厚6.83m，盖山厚度317米，周期来压步距21-22米，工作面安设平顶山煤矿机械有限责任公司生产的ZFY12500/25/39D型两柱放顶煤支架141台，顶底板岩性如下：
2 工作面挂网
2.1 挂网工艺选择
在以往的综放工作面贯通挂网过程中，采用双层金属网，每割一刀煤铺一次网，每班需大约100人，大量人员在溜槽内作业，安全压力大。通过对中煤平朔安家岭煤矿使用柔性网贯通的实地考察，和与浩珂矿业公司技术人员反复论证，对比新旧工艺，新工艺具有以下优势：一是，减少参加挂网人数，原挂网时，全矿掘进队及外委队人员全部调用至综采队挂网，造成掘进队停产3～4天。使用柔性树脂纤维网，挂网作业人员较少，除上网和清煤时用人较多外，其余每班只增加6人即可保证正常挂网，各掘进队可正常组织生产，提高整体单进水平，效益显著；二是，降低作业人员劳动强度，减少人员进入溜槽联网次数，安全有保障；三是，铺网与割煤、推溜和移架协调作业， 推进速度加快，减少采面贯通时间，与原挂网工艺比较，可使综采队提前投入生产，保证矿井单产水平提升。
2.2 挂网前准备
2.2.1 工作面压力观测
在距贯通200米时，观测支架PM32数据，采用综采工作面矿压观测系统监测工作面压力变化，工作面观测从工作面6号支架开始，向机尾每隔10架为一个观测点，观测数据以支架PM32数据为标准，每循环随着采煤机开始采煤，跟机依次记录支架PM32的压力数值，根据所得数值分析生产时工作面压力情况，并于当日上传至矿压数据处理系统，根据矿压曲面图得出工作面周期来压步距为21米（必须每刀进行监测记录数值，割多少刀记录多少次数值），在距贯通15米处等压，将压力甩入通道煤柱内，保证挂网安全。
2.2.2 贯通材料准备
a.在回风顺槽距回撤通道13米处设置导向装置，以便于网片顺利运输至工作面。柔性树脂纤维网由电瓶车于工作面挂网贯通作业前2天一次性运输至工作面回风顺槽导向装置外2米处。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。
b.收网用的摇轮及支护用钻机于挂网前两天安装调试完毕。锚杆、挑杆、备用金属网等其他材料于贯通前一天在工作面备好。
2.2.3 采取的层位保证措施
a.层位对照图
绑在相应支架上，易于煤机司机查看对照。
二号点：9#支架
b.层位对照表
跟班队长及班长等管理人员随身携带，随时检查工作面层，以便及时调整。
c.层位标志杆
在回撤通道垛式支架内安设反光标志杆，高2.7米，与采煤机滚筒直径相同，在贯通时煤机司机通过滚筒与标志杆的对比来调整层位。
2.2.4 挂网前人员安排
在综采队原有人员基础上，第一个班增加30人，最后一班清煤增加100人，其余每班增加6人。
2.2.5 挂网应急处置措施
由于第一次试用柔性树脂纤维网挂网综放面贯通，在集团公司内部还没有类似贯通作业经验，故针对在贯通作业过程中可能存在突发问题制定如下应急措施：
a.如遇工作面顶板局部破碎，柔性树脂纤维网损坏，应及时补网。（根据现场实际情况确定补柔性树脂纤维网或者金属网）。
b.在工作面推进过程中，如遇网片在两端头长度不够情况，应及时补挂金属网，补第一片网打锚杆固定。
c.根据现场实际情况Φ8mm钢丝绳强度如不能满足要求，必须重新铺设Φ15.5mm钢丝绳。
d.在用煤机拉柔性树脂纤维网到工作面过程中必须派专人看护，各监护人员佩戴对讲机，保证信息及时传递，煤机缓慢行驶，防止网片被刮坏。
e.如因网片褶皱等原因造成贯通时柔性网与回撤通道顶网无法对接，则补挂金属网。
2.3 挂网工艺
2.3.1 采煤机割挂网前（距离回撤通道剩余13m）一刀煤时，从机尾割至机头，只割顶刀，拉出支架打出护帮板，不推移运输机。由综采队负责处理工作面片帮、鳞皮，拉空运输机。在确认无安全隐患后进行挂网作业。
2.3.2 用40T链将网片的端头和运输机刮板链连接起来，用运输机开低速向机头位置拖动网片，直到把全部网片拖到机头煤机处，将一个机身长度的网片用支架吊起，煤机向机尾方向牵引一个机身确保网片端头能固定在煤机左滚筒行星头，启动运输机并同速（下转第119页）（上接第126页）同向牵引煤机使网片端头与顺槽顶网搭接2米。
2.3.3 确保网片没有扭曲，起始端的钢丝绳全长清晰可见。将外面捆住的钢丝带剪断，放开折叠的部分，这样网片有4.0m的长度露在外面，可以便于安装。
2.3.4 将每个摇杆上面安装好的钢丝绳，在网片下面穿过与起始端的钢丝绳连接。
2.3.5 从工作面中部开始，向两头挑网，采用支架顶梁进行挑网。将单号码支架前梁降下，将网边与前梁绑扎，升起支架将网挑起，将双号码支架伸缩梁伸出使柔性网进入到伸缩梁上。
2.3.6 打锚杆与挑网同步进行，逐架作业。利用单体液压钻机打锚杆，对网片进行固定，如遇顶板破碎，必须打锚索固定网片。
2.3.7 支护要求：每两架打一个眼（顶板破碎每一架打一眼），将眼打在支架架缝处距顶梁前梁端100mm处，顶板完整段使用Φ16×1800mm钢筋锚杆，顶板破碎段使用Φ15.24×5000mm锚索。支护工作完成后，撤出机道内人员，收回护帮板，用摇轮将网片拉起，确保煤机正常通过。
2.3.8 割底刀，推移刮板输送机，然后开始割下一刀煤。
2.3.9 松开每一个摇轮上的绳子，保证网片下落2m。逐架拉出支架，拉架滞后煤机后滚筒10架，确保每个支架降下来的幅度足够多，以免刮坏网片。
2.3.10 支架拉出后，再用摇轮将网片摇起，重复割煤、放网、拉架、收网、割煤程序，直到工作面与回撤通道顺利贯通。
3 挂网总结
3.1 贯通效果
3.1.1 本次工作面贯通层位把握较好，顶、底板过渡平整，柔性网与通道顶网搭接绑扎严密。
3.1.2 通过对主回撤通道顶底板移近量观测，主通道内顶、底板移近量不大，对回撤未产生影响。
3.1.3 由于提前做好了矿压观测工作，挂网时避开了周期压，将周期压控制在主、辅通道间煤柱内，因此贯通时无明显压力显现。
3.2 挂柔性网工艺优缺点
优点：
一是，减少参加挂网人数，各掘进队可正常组织生产。
二是，降低作业人员劳动强度，减少人员进入溜槽联网次数，安全有保障。
三是，节约停机联网时间，减少采面贯通时间，可使综采队提前投入生产。
四是，通过在柔性网中预编入8mm钢丝绳增加了摩擦时的抗剪切力，确保回撤时木点柱不易穿通柔性网。
缺点：
一是，织网工艺导致柔性网经向、纬向网丝不是编织在一起，而是通过树脂粘结在一起，挂坏一处易向四周扩散。
二是，摩擦时的抗剪切力不如金属网，在与支架棱角摩擦时，易被磨断，木点柱容易穿通柔性网。
三是，柔性网挂上顶板后，直到贯通护帮板一直不能使用，对片帮、架前冒顶管理不利。
3.3 结论与建议
从挂网及回撤支架过程上来看，柔性网工艺有着省工、省力、高效的显著优点，在煤层赋存条件较好，顶帮完整，无片帮、冒顶隐患，可通过降架、升架上网的工作面适宜用此工艺。
在神东矿区的地质条件下，柔性树脂纤维网这一新材料及新挂网工艺具有很大的安全、效益价值，应大力推广应用。