蘇寧 康仙

【摘 要】本文敘述了孤島綜采工作面搬家的整個施工過程，采用先進工藝進行頂板加固，確保圍巖穩(wěn)定，為工作面搬家提供足夠的空間。計算了孤島工作面抗壓支護強度以及周期來壓步距，分析了如何用多種支護工藝維護孤島工作面壓力增高區(qū)。通過采用鋪樹脂纖維網(wǎng)、打錨桿（固定鋼絲繩）、敷設(shè)鋼絲繩、錨索、錨桿、支設(shè)鋼棚進行支護，頂板得到了很好的加固效果為綜采工作面順利搬家創(chuàng)造了有利的條件。探索出了一條如何抵抗孤島工作面礦壓顯現(xiàn)的先進子路，伴隨著國家對煤礦企業(yè)資源整合，大型綜采生產(chǎn)工藝已投入有五六年，許多礦井整合后的首采采區(qū)已進入尾聲，孤島工作面壓力顯現(xiàn)逐步凸顯。為今后現(xiàn)代化礦井孤島工作面搬家提供了一個成功的案例。

【關(guān)鍵詞】孤島工作面；樹脂纖維網(wǎng)；敷設(shè)鋼絲繩；支設(shè)鋼棚

孤島工作面的抵抗礦壓顯現(xiàn)一直是個比較困難的研究課題，尤其本文闡述的孤島工作面搬家，由于設(shè)備大，頂板、煤幫維護困難。由于2405工作緊挨FD2大斷層，在工作面設(shè)計初期進行了巷探，打了三條探巷。通過對該工作面礦壓的長期觀察為了避開周期來壓，工作面停采線設(shè)計在過完第三條探巷后。

1 地質(zhì)情況

2405工作面東西走向布置，北部為2403采空區(qū)，中間留有15m保護煤柱，北部為運輸順槽。南部為2010年資源整合前老窯采空區(qū)，延工作面南部軌道順槽有FD2大斷層落差100m，為影響整個礦井采區(qū)劃分的主要因素。2405工作面西部為老窯采空區(qū)，并伴有積水在資源整合后均已采取了放水措施，在回采前對工作面進行了探放水。

2405工作面開采4#煤層，賦存于太原組頂部。工作面走向長475m，傾斜長69m，采放平均厚度12.40m。

2 施工設(shè)計

（1）2405工作面收尾工藝順序：停止放煤——收尾區(qū)域鋪單層樹脂纖維網(wǎng)——打錨桿（固定鋼絲繩）——敷設(shè)鋼絲繩——停止拉架—— 打錨索——打錨桿——煤壁掛單層尼龍網(wǎng)——打幫錨——支設(shè)鋼棚——打煤幫柱——清煤。

（2）收尾方案：本次收尾范圍推進長度16m，共計20個循環(huán)，每循環(huán)推進長度0.8m，最后1刀煤結(jié)束后，頂梁距煤壁3.5±0.1m。

頂板支護：打頂錨桿5排，間排距為1000mm×800mm；打錨索2排，間排距1500mm×2500mm；幫錨桿3排，間排距為間排距1000mm×1000mm。收尾時，距停采線16m時停止放頂煤開始鋪單層樹脂纖維網(wǎng)（75m×18m）。當(dāng)工作面推進至距停采線14m時，上第一道Φ24.5mm×80m的鋼絲繩，工作面平行推進0.8m后，上第二道Φ24.5mm×80m的鋼絲繩，以此類推共上13道Φ24.5mm×80m的鋼絲繩。并且將大繩兩端用鎖具固定在上、下巷道頂板的錨索（或錨桿）上，并用14#鐵絲每隔1米沿工作面傾向?qū)⒋罄K固定在已掛好的樹脂纖維網(wǎng)。距停采線11米時，開始在兩巷端頭處用工字鋼+錨索進行維護端頭支架上面的頂板，保護端頭支架撤除后頂板牢固，上、下端頭支架各采用11#礦用工字鋼每根長度4米，每行2根，共4行，行間距2米，每根工字鋼上用兩根錨索固定。當(dāng)工作面推進至距停采線3.9米時，進行打錨索支護，錨索為規(guī)格Φ15.24mm×10200mm的鋼絞線，間排距1500mm×2500mm，錨索托板規(guī)格為長×寬×厚=300mm×300mm×16mm的平鋼托板，錨索錨固用三卷k2360型樹脂錨固劑，錨索共計2排，距工作面煤壁700mm。工作面推進至距停采線3.5m時，工作面支架全部停止移架，開始打頂錨桿，頂錨桿為Φ20mm×2000mm的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，間排距1000mm×800mm，錨固用k2360樹脂錨固劑一卷，頂錨桿托板規(guī)格為長×寬×厚=200mm×200mm×10mm碟形托板，頂錨桿下配套Φ14mm圓鋼梯子梁，規(guī)格為長×寬=4200mm×100mm，共計5排，最后一排頂錨桿與頂板夾角（傾向工作面煤壁）呈75°，距煤壁300mm。當(dāng)工作面推進至停采線時，打幫錨桿，幫錨桿為規(guī)格Φ18mm×1800mm的圓鋼錨桿，間排距1000mm×1000mm，錨固劑用2360樹脂錨固劑一卷，幫錨桿托板規(guī)格為長×寬×厚=150mm×150mm×8mm碟形托板，共計3排，第一排幫錨桿距頂板250mm，并且與水平面夾角（垂直向上）呈15°，幫網(wǎng)為3m×10m的尼龍網(wǎng)。架設(shè)工字鋼棚，棚間距1.5米，工字鋼長度為4米，工字鋼一端用支架前梁支撐，另一端用煤幫柱支撐，煤幫柱距工作面煤壁100mm。

（3）樹脂纖維網(wǎng)片安裝運行工藝技術(shù)：2405工作面回撤通道頂板控制用新型樹脂纖維網(wǎng)片材料和技術(shù)，分四個步驟進行撤架前掛網(wǎng)和頂板控制。

安裝實施操作程序步驟：（1）柔性樹脂纖維網(wǎng)于工作面掛網(wǎng)貫通作業(yè)前2天一次性運輸至工作面軌道順槽，并在掛網(wǎng)前將卡箍、手動絞盤及定滑輪安裝好。往工作面內(nèi)拉網(wǎng)前在進風(fēng)順槽三角區(qū)安置導(dǎo)向裝置或打單體支柱，以便于網(wǎng)片順利運輸至工作面，不將網(wǎng)片刮壞。導(dǎo)向裝置可利用皮帶輥筒代替。另外，在工作面順槽及煤壁拐角處，鋪設(shè)廢舊皮帶，防止網(wǎng)片與地面和三角煤摩擦，磨損網(wǎng)片。（2）采煤機割掛網(wǎng)前一刀煤時，從機頭割至機尾，不進 行移架操作。并處理工作面片幫、鱗皮，拉空運輸機。在確認(rèn)無安全隱患后進行掛網(wǎng)作業(yè)。（3）停機后固定導(dǎo)向裝置，用Φ18.5mm的鋼絲繩將網(wǎng)片的端頭和刮板機連接起來，向機頭位置慢速拖動網(wǎng)片。（4）確保網(wǎng)片沒有扭曲，起始端的鋼絲繩全長清晰可見。將外面捆住的繩索剪斷，放開折疊的部分，這樣網(wǎng)片有3m的長度露在外面，可以便于安裝。（5）將每個手動絞盤上面安裝好的鋼絲繩，從網(wǎng)片下面穿過與起始端的鋼絲繩連接固定。（6）從網(wǎng)片兩端開始挑網(wǎng)，由人工或降架將網(wǎng)邊捆綁在支架前梁上進行挑網(wǎng)作業(yè)（頂板完整時），如果頂板破碎不能進行降架操作，需提前上雙層金屬網(wǎng)，將柔性網(wǎng)與金屬網(wǎng)連接。（7）防止網(wǎng)片因自身重力作用，使網(wǎng)卷向中間收縮，在每卷網(wǎng)卷的兩端使用手拉葫蘆水平拉緊。（8）將網(wǎng)片邊緣固定在頂板打好的錨索上。（9）網(wǎng)片邊緣固定好后將支架的護幫板全部打開，然后再收護幫板進行移架、推溜操作，然后用手動絞盤將網(wǎng)片吊起，確保煤機正常運行。（10）割煤。（11）松開每一個手動絞盤上的鋼絲繩，保證網(wǎng)片下落2～3m。（12）滯后采煤機后滾筒十架，逐架進行拉架操作，確保每個支架降下來的幅度足夠多，以免刮壞網(wǎng)片，拉架時做到勻速操作。（13）支架拉出后，再用搖桿將網(wǎng)片搖起，重復(fù)割煤、放網(wǎng)、拉架、收網(wǎng)、割煤程序，直到工作面停采。為了保護煤幫，在采煤機未到達(dá)前，可以使網(wǎng)片下垂在煤壁前并打開護幫板，在采煤機將至?xí)r，再收護幫板并將網(wǎng)卷收吊起。（14）在割煤過程中出現(xiàn)破網(wǎng)現(xiàn)象時，及時用鐵絲和雙層金屬網(wǎng)進行修補。

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