柔性网铺网在许疃煤矿8224工作面的应用

柔性网铺网在许疃煤矿8224工作面的应用
发布时间：2022-08-01T08:27:38.262Z 来源：《工程管理前沿》2022年第3月第6期作者：田平关[导读] 为进一步提高煤矿开采的安全性和生产效率，本文以许疃煤矿8224综采工作面为研究对象，分析
田平关
淮北矿业股份有限公司许疃煤矿安徽淮北 235000摘要：为进一步提高煤矿开采的安全性和生产效率，本文以许疃煤矿8224综采工作面为研究对象，分析总结了柔性网铺网与传统工艺在铺设时间、工作量等方面存在的差别。

实践证明柔性网的使用对提高工作面回撤效率和安全保障性具有重要意义。

关键词：新材料；新工艺；安全高效 In order to further improve the safety and efficiency of coal mining, this paper takes the 8224 fully mechanized coal mining face in Xue Tuan as the research object, analyzes and summarizes the differences of laying time and workload between the flexible net laying and the traditional technology. Practice has proved that the use of flexible net is of great significance to improve the efficiency and security of face withdrawal. 1引言
随着采煤机械一体化装备的更新换代，综采设备吨位增大、采高增大，单面生产能力增强。

矿井工作面推进速度越来越快，设备安装、拆除愈益频繁；材料、设备运输、安装需要更快速、便捷。

传统的支架通道施工方法、铺网材料、技术相对落后、效率低，同时占用庞大的施工队伍，且铺网周期长；人员频繁进入大采高裸露煤壁联接金属网，安全系数低，容易造成人身事故。

针对以上情况，结合我矿实际情况，积极推广工作面出架通道铺网新技术、新工艺、新材料、新装备，对8224工作面出架通道铺网提出革新，全面应用柔性网进行过顶支护，代替了传统的金属菱形网。

通过与传统金属网在安全、操作难易程度上的对比，最后得出高强度聚酯纤维柔性网在安全、经济效益等方面有很好的应用价值。

2工作面概况
许疃煤矿8224工作面主要处于煤层分叉区，上分层煤厚1.1～2.9m，平均1.9m，下分层煤厚0.9～1.2m，平均1.1m，层间距0.7～3.5m，平均1.5m，局部处于煤层合并区,煤厚3.7～3.9m，平均3.8m，夹矸0.6～0.7m,平均0.65m,夹矸岩性为泥岩。

煤层倾角0～10°，平均7°。

基本顶为11.8m左右细砂岩，直接底为8.9m左右泥岩，基本底为3.0m左右细砂岩。

工作面采用走向长壁法布置，切眼长246m，使用ZZ10000/18/36D型支架、ZQL2×5000/22/45超前支架，回采时采高控制在2.5～3.4m之间。

3工作面铺设金属网工艺 3.1 铺设金属网工艺
采用单层矿用聚酯纤维柔性网（下称柔性网）+钢丝绳进行铺设。

工作面共采用五张柔性网，每张柔性网沿工作面倾斜方向长54.4m，沿走向方向长11m，相邻柔性网压茬长度3～5m。

钢丝绳间距0.8m，共计13根。

工作面推采至铺网线，从机尾开始铺网。

顶板破碎段压茬铺设废旧轨道，并与钢丝绳联成整体加强支护，杜绝撕网断绳现象。

3.2 铺设金属网工艺的不足由于工作面采高大，所以工作面人工铺设金属网存在一些缺点，比如使用金属网时频繁运网和频繁进入煤壁侧进行联网作业，安全系数相对较低，效率低。

金属网长度小，需要连接的片数多，易造成撕网。

铺网和采煤时，需要频繁停机，操作支架，循环速度较慢。

4柔性网在工作面的应用
4.1 柔性网概况
柔性网全称为矿用高强聚酯纤维柔性网，采用高强度、高模量、低蠕变的聚合长丝纤维及先进的涂层技术制成。

专业用于长壁工作面回撤时顶板机械化综合铺网控制，用来代替金属网，免除回撤前的频繁联网作业，该网拉伸强度范围为100KN/m～800KN/m，柔性网特点：网片面积大、柔韧轻盈、抗拉强度大；工艺简单，便于操作；具有良好的阻燃抗静电性能；免除频繁运网、联网工序；安全性高，劳动强度低；可预制不同强度和规格，灵活性大。

柔性网规格与技术参数
4.2 柔性网铺网施工方法
4.2.1 铺网方案
采用单层矿用高强聚酯纤维柔性网（简称柔性网）加钢丝绳进行铺设。

工作面共采用五张柔性网，每张柔性网沿工作面方向长45m，沿走向方向长12m，相邻柔性网搭接长度5m。

钢丝绳间距0.8m，共计14根。

4.2.2 铺网前准备工作
（1）铺网前，每架支架顶梁起吊环处安设一台定滑轮，每架支架左立柱处安设一台绞盘卡箍滑轮，并根据厂家指导安设Φ8mm细钢丝绳。

（2）铺网前，工作面采高≮3.0m，保证煤壁直、运输机直、支架呈一条直线，运输机平、顶底板平，工作面上、下出口畅通，煤壁侧浮煤清理干净。

铺网前最后一硐，工作面不拉超前架，伸出伸缩梁临时支护顶板，护帮板护实煤帮。

（3）铺网前，在顶板完好的地段每隔两架支架在顶板施工一根Φ22mm L=1200mm或L=2600mm金属锚杆用于挂网，锚杆位于支架伸缩梁间，距离支架前梁梁头≮200mm，锚杆外露≯200mm。

（4）铺网前，将柔性网利用风动单轨吊运输至工作面机尾，将网的一端使用链条固定在运输机链条上，开启运输机低速运输，将网片依次运至铺网位置。

柔性网运至煤机处，若需要翻过煤机，则将柔性网吊起一个机身长度，煤机开至柔性网下方，用煤机将柔性网运输到位。

柔性网在工作面展开前确保网片放置方向正确，保证网片进入工作面后可向支架侧打开。

柔性网在运输过程中的沿途增设专人进行观察，防止损网。

（5）铺网前，机巷从铺网线向外15m范围内沿巷道顶板施工一排走向锚索梁补强支护，锚索梁距巷道下帮500±100mm。

风巷从铺网线向外33m范围内沿巷道顶板施工两排走向锚索梁补强支护，锚索梁距巷道上、下帮各1000mm，同时用于固定两端头钢丝绳。

锚索梁采用L=4000mm工字钢，锚索采用Φ22mm L=6200mm低松弛钢绞线，锚索间距1800±50mm，一梁三索。

锚索外露150～250mm，锚索使用1卷K2950、2卷Z2950型树脂锚固剂锚固，锚索锚固力不低于200kN。

4.2.3 铺网工序
上网→拉架→联绳、联网→收钢丝绳盘网→抵车→割煤→松钢丝绳放网→拉架→联绳、联网→收钢丝绳盘网→抵车→割煤，重复程序。

4.2.4 铺网施工方法
（1）第一片柔性网运到位后，工作面偶数号支架上安设的绞盘细钢丝绳穿过顶梁和护帮板的间隙，然后再用细钢丝绳上的钩子勾住网边，工作面奇数号支架上安设的绞盘细钢丝绳从柔性网下方穿过并勾住网边，将支架护帮板收回，然后收紧偶数号支架上的绞盘细钢丝绳将网挂起。

（2）收回所有支架伸缩梁，将偶数号支架护帮板打开挑起柔性网和钢丝绳，奇数号支架伸出伸缩梁后升紧支架，将网与第一道钢丝绳挑至支架顶梁之上，锚杆从柔性网孔穿过，安装锚杆托盘（200×200mm）将网挂住，同时将钢丝绳和网拧紧至顶板。

（3）将偶数架的绞盘钢丝绳钩子从网边卸下，从顶梁和护帮板的间隙收回，再从柔性网下方穿过勾住网边，偶数号支架伸出伸缩梁，托住柔性网。

（4）后续柔性网依次运到位后，按上述步骤上网，同时在已上好网的地段拉移支架，相邻柔性网在上网完成后，压茬部位展开后及时联绳、联网。

（5）在柔性网上网完成、支架拉移完成后，收紧绞盘钢丝绳将网盘起，割煤。

松绞盘钢丝绳，将网放下，然后拉移支架，压茬部位展开的网及时联绳、联网，依照上述顺序重复抵车割煤、松钢丝绳放网、拉架、联绳、联网、收钢丝绳盘网程序。

其中关键步骤中柔性网配合采煤、移架的过程图示如下：
4.2.5 柔性网工艺的优点
通过对 8224工作面铺设高强度聚酯纤维柔性网与金属网的比较，可以得出高强度聚酯纤维柔性网具有铺网面积大、延展性好、抗拉强度大、铺设方便、安全性高的优点。

在现场的实际操作中高强度聚酯纤维柔性网相比金属网，在操作工艺上和使用效果上有以下优点：（1）一次性铺设，避免作业人员使用金属网时频繁运网和频繁进入煤壁侧进行联网作业，降低了作业人员劳动强度，提高了安全保障性。

不需要联网作业，节约了停机时间，提高了生产效率。

（2）柔性网网初次上网后，整体性较强，上架及向后移动速度快，效果好。

（3）铺网和采煤，推溜和移架协调作业，循环速度加快。

上网速度快，基本不影响推进速度，减少工作面矿压对煤壁的超前影响。

5柔性网使用的意见和建议由于柔性网铺设过程所处环境复杂，工序多而紧凑，且安全性要求较高，因此，在铺网过程中还有许多需要注意的事项： 5.1 增加柔性网段数，降低长度，这样可以减少柔性网的重量，方面安装。

5.2 减少搭接距离，厂家要求搭接5m,经过实际应用，搭接长度控制在2-3m,可以满足搭接要求。

5.3 厂家连接柔性网时不要用尼龙绳，尼龙绳的强度太低，容易断，应改成Φ6mm钢丝绳。

5.4 设计时考虑两巷也使用柔性网，这样可以有效对两端头进行支护，确保回收支架时两巷的支护强度满足要求。

5.5 两端头要施工锚杆固定，延两巷方向每隔1m施工一根固定锚杆，防止柔性网向面内收缩。

5.6 拉移支架工作必须不低于两人，一人操作支架，一人观察支架与网的情况，不得出现支架顶网、刮网、穿网、撕网等现象。

5.7 降架时，支架顶部与网片有足够的间隙，防止网片与支架出现刮磨，损坏网片。

6柔性网使用结论
工作面倾斜长度246米，从铺网线到收作线距离16米，除去4米的拆除通道，按照传统金属网6×1.2米的规格铺两层，仅是来回挂网就得1064次。

现在使用的单层矿用高强聚酯纤维柔性网，只需要挂网5次就能全面完成铺网任务一捆金属网重量大概在八十斤左右，拿8224工作面收作施工比较，人工搬运重量有8万余斤。

工作面空间狭小，在支架中行走难免磕磕碰碰，挂网时人员必须进入煤壁作业，金属网刮人、片帮掉顶伤人等情况都有可能发生，这中间存在的不确定因素太多。

工作面收作时铺网和割煤机回采属于交叉作业，挂网必须停机，在施工效率上受到极大限制。

现在使用高强聚酯纤维柔性网，回采作业时通过绞盘旋转让吊挂在支架下面的网升高，待割煤机过后放下，让网片处于松弛状态，通过调整前梁和护帮板将网片顶起即可完成铺网，效率提升至少30%-50%。

过去挂网至少要4个人协同作业，现在1个人通过操作绞盘就能独立完成，真正实现了科技减人、改革提效的目的，既为职工人身安全上足了‘保险’，更为矿井高质量发展找到了‘捷径。

实践证明，柔性网在工作面停采前开始铺设，采用同步上网工艺整体铺设，简化收尾工序，对提高工作面回撤效率和安全保障性具有重要意义，尤其对工作面收尾后搁置时间较长，顶板有水或顶板破碎等困难条件下的拆除具有显著效果，铺设柔性网，真正实现了综采工作面快速拆除的目的，有利于防火45天封闭要求的实现。

参考文献：
[1］张洪新．大采高综采工作面收作的措施和探讨］．煤矿现代化，201(1):77-80. [2］王修启．柔性网在钱营矿w3214收作工作面的应用］．安徽科技，2014(12):43-44. 作者简介：田平关（1986-），淮北矿业股份公司袁店一井煤矿采煤副矿长。