張宏
(山西鋪龍灣煤業(yè)有限公司,山西 037100)
近幾年,鋪龍灣煤業(yè)始終致力于對(duì)工作面所應(yīng)用末采貫通技術(shù)加以應(yīng)用的方面,并結(jié)合實(shí)際情況總結(jié)了能夠提升末采貫通速度的經(jīng)驗(yàn),本文以鋪龍灣煤礦的4102工作面為切入點(diǎn),全面、系統(tǒng)的介紹了應(yīng)用于綜采工作面的末采鋪網(wǎng)控頂新技術(shù)。
4102工作面的末采貫通段上所覆基巖的厚度在110~130 m之間,松散層的厚度則在10~15 m這一范圍,地表無異常,末采段煤厚的平均值約為6.97 m。
4102工作面回撤通道,就是在設(shè)計(jì)終采線預(yù)先布置主回撤通道,在主回撤通道之外相距15~30 m布置輔回撤通道,在主、輔回撤通道之間根據(jù)工作面長度,相距40~60 m布置幾條聯(lián)絡(luò)巷道,為工作面設(shè)備安全、順利回撤而提前預(yù)留回撤空間,可實(shí)現(xiàn)多頭同時(shí)作業(yè),達(dá)到快速回撤的目的,見圖1。
4102工作面末采施工:從末采上網(wǎng)線到主回撤通道段推采工作面全部鋪網(wǎng)。沿工作面鋪網(wǎng)時(shí),先鋪4茬單網(wǎng),再鋪17茬雙網(wǎng);工作面貫通后根據(jù)主回撤通道內(nèi)網(wǎng)片搭接情況另行補(bǔ)網(wǎng)1~2遍。
圖1 4102工作面停采線貫通工作面布置
該工作面的主回撤通道位于所對(duì)應(yīng)運(yùn)輸順槽的13聯(lián)巷及回風(fēng)順槽的16聯(lián)巷處,寬度為6.0 m,高為4.7~5.0 m,長度為311.8 m;而輔回撤通道的長度和主回撤通道相同,但是其寬度為5.4 m,高為4.0 m。除此之外,在主、輔回撤通道間,所預(yù)留煤柱的高度為30 m,聯(lián)巷寬度為5.4 m,高度為4.3~4.0 m。工作面應(yīng)用的ZY18000/32/70D支架支護(hù),其強(qiáng)度為1.33~1.49 MPa,回撤通道應(yīng)用的是ZZ18000/25/50垛式支架、錨索(桿)、鋼帶支護(hù)相結(jié)合的方式,其強(qiáng)度約為1.92 MPa。
傳統(tǒng)的4102工作面綜采末采掛網(wǎng)主要分為運(yùn)往、鋪網(wǎng)、打錨索(錨桿)、掛鋼絲繩、吊網(wǎng)、上網(wǎng)、連網(wǎng)、鉆網(wǎng)、撩網(wǎng)等步驟,傳統(tǒng)掛網(wǎng)方式個(gè)別工藝交叉、耗時(shí)、耗力,人員避免不了在空頂下作業(yè),帶來較大的安全隱患。
近幾年,鋪龍灣煤業(yè)又以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ),對(duì)新材料和新工藝進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新與應(yīng)用,下面就圍繞綜采工作面所應(yīng)用末采鋪網(wǎng)控頂新技術(shù)展開敘述。
很長一段時(shí)間內(nèi),末采貫通所應(yīng)用的為鉛絲網(wǎng),通過實(shí)踐不難發(fā)現(xiàn),這樣做不僅需要進(jìn)行大量的人工搬運(yùn),還需要反復(fù)進(jìn)行溜槽聯(lián)網(wǎng),安全性較差;基于此,4102工作面選擇對(duì)長度為323.6 m、寬度為16 m的高強(qiáng)度柔性網(wǎng)加以應(yīng)用。以貫通后網(wǎng)片所處位置對(duì)強(qiáng)度具有的要求為依據(jù),確定末段2 m所使用規(guī)格為PET400×600 kN/m;中段的6 m所使用規(guī)格為PET800×800 kN/m;首段的8 m所使用規(guī)格P為ET400×600 kN/m。柔性纖維網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)在于提升了掛網(wǎng)的速度及質(zhì)量;由于工作人員只需要進(jìn)行1次掛網(wǎng),安全性自然也隨之提升;在掛好柔性纖維網(wǎng)后,只需要進(jìn)行撩網(wǎng)和放網(wǎng)的工作即可,推進(jìn)速度與過去相比具有明顯提升。除此之外,貫通后的柔性纖維網(wǎng)可以包住整個(gè)支架,且最下端網(wǎng)邊位于采空區(qū)內(nèi),這為回撤支架工作的開展提供了便利。
想要保證貫通后能夠及時(shí)、高效的回撤設(shè)備,將鋼絲繩編入網(wǎng)片中是很有必要的。較為常見的方法是在與停采線距離約5 m時(shí)編入鋼絲繩,每兩根鋼絲繩的距離為0.8 m,共編入鋼絲繩數(shù)量為6根。為了提升速度、精簡入架前需要完成的作業(yè),預(yù)先在柔性網(wǎng)中編入鋼絲繩這一方法逐漸為人們所接受:需要編入柔性網(wǎng)的鋼絲繩數(shù)量為7根,在與網(wǎng)片末端相距2 m處編入第1根,每兩根鋼絲繩的距離同樣為0.8 m,共編入鋼絲繩的數(shù)量為7根(見圖2)。
圖2 鋼絲繩編入柔性網(wǎng)
(1)在與停采線相距100 m時(shí),以現(xiàn)有礦壓數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)為依據(jù),在運(yùn)順、回順與停采線距離分別為14.5 m,15 m,15.5 m和16 m處,完成針對(duì)錨索和托盤展開的施工 (見圖3),需要注意的是,15.5 m處的環(huán)口方向與工作面垂直,其余三處的環(huán)口方向則與工作面平行,在對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)接鏈環(huán)進(jìn)行焊接時(shí),需要分別在四周加工出Φ25 mm眼,15.5 m處應(yīng)當(dāng)上20T滑輪,而在15 m、16 m處應(yīng)當(dāng)上Φ22 mm且長度為6 m的鋼絲繩。
圖3 兩端頭托盤
(2)預(yù)先將Φ22 mm、600 m長的鋼絲繩盤入絞車內(nèi),當(dāng)與停產(chǎn)線距離為30 m時(shí),再將其放入與主回撤通道相對(duì)的聯(lián)巷內(nèi),再通過4根4.5 m的單體對(duì)絞車進(jìn)行支撐。
(3)在工作面中部的架縫處,對(duì)300 mm×300 mm×16 mm的托盤和3根規(guī)格為Φ22 mm×5150 mm的錨索進(jìn)行安裝,用以對(duì)機(jī)頭、機(jī)尾絞車所伸出鋼絲繩進(jìn)行固定。除了上文提及的內(nèi)容外,還有幾點(diǎn)是需要工作人員引起重視的:首先,在工作面頂板所對(duì)應(yīng)破碎處的架縫,對(duì)規(guī)格為Φ22 mm×5150 mm的錨索進(jìn)行安裝,且安裝數(shù)量為一根;其次,在工作面頂板所對(duì)應(yīng)完整處的架縫,每隔兩個(gè)架縫安裝一根規(guī)格為Φ22 mm×5150 mm的錨索。在兩支架的架縫處展開施工時(shí),工作人員應(yīng)當(dāng)將頂梁前端位置作為參考,根據(jù)架縫大小完成對(duì)規(guī)格為300 mm×300 mm×12 mm或是300 mm×150 mm×12 mm的托盤進(jìn)行安裝的工作,且保證所安裝托盤與煤壁方向所焊接環(huán)的位置相對(duì),見圖4、圖5。
圖4 工作面架縫處的托盤
圖5 工作面中部縫處的托盤
(4)在完成圍繞頂板錨索展開的施工后,工作人員需要在機(jī)頭處將鋼絲繩穿入工作面中部,并將鋼絲繩的繩頭進(jìn)行鎖死;在每臺(tái)支架的中部,都應(yīng)當(dāng)通過連接環(huán)將鋼絲繩和柔性網(wǎng)進(jìn)行連接,且應(yīng)用兩端頭絞車將網(wǎng)片及鋼絲繩拉到位(見圖6)。
圖6 工作面上網(wǎng)
(5)首先,在穿鋼絲繩的過程中,工作人員應(yīng)避免鋼絲繩出現(xiàn)拗勁及打環(huán)的情況;其次,聯(lián)網(wǎng)時(shí),每個(gè)U形位置所對(duì)應(yīng)連接環(huán)數(shù)量為4個(gè),另外,在錨索托盤的正下方不應(yīng)當(dāng)有連接環(huán)存在;接下來,起網(wǎng)前,工作人員需要對(duì)連接環(huán)位置、刮板及鋼絲繩是否掛卡等情況進(jìn)行檢查;最后,起網(wǎng)后,在第一時(shí)間完成鋼絲繩的固定工作。
鋪龍灣煤業(yè)在末采貫通過程中,通過對(duì)柔性網(wǎng)、鋼絲繩的提前編入及絞車上第一茬網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的方式,使末采貫通速度得到了大幅度的提升,貫通時(shí)間由5~7 d變?yōu)?~3 d。在所投入人力方面,由每班100~120人、總?cè)藬?shù)約為2000,變?yōu)閮H施工錨索、清浮煤、上第一茬網(wǎng)和聯(lián)網(wǎng)每班需100人,剩余每班為13人,總?cè)藬?shù)約為500個(gè)??偟膩碚f,新工藝不僅精簡了人員數(shù)量、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,還縮短了貫通所需時(shí)間并提高了安全性。