李劍剛

(晉城市安全信息調(diào)度監(jiān)控中心,山西省晉城市,048000)

綜采工作面網(wǎng)-繩-梁收尾支護形式應(yīng)用分析

李劍剛

(晉城市安全信息調(diào)度監(jiān)控中心,山西省晉城市,048000)

闡述了古書院礦4301綜采工作面收尾支護所采用的網(wǎng)-繩-梁工藝流程,通過該工藝在4301工作面的實際應(yīng)用,對網(wǎng)-梁-梁支護形式在安全技術(shù)性、經(jīng)濟性上進行了分析、比較,并提出了網(wǎng)-繩-梁工藝的技術(shù)關(guān)鍵。

綜采工作面 收尾支護 網(wǎng)-繩-梁 網(wǎng)-梁-梁

AbstractThis paper introduces the use of mesh-cable-beam support for use in the finishing#4301 longwall face of Gushuyuan Coal Mine.An analysis and comparison is carried out on the safety features and economy of the application of mesh-cable-beam support and otherwise mesh-beam-beam support.Also pointed out is the key technology for using the mesh-cablebeam support.

Key wordslongwall face,support for finishing face,mesh-cable-beam support,meshbeam-beam support

1 概況

晉煤集團古書院礦4301綜采工作面,一次性采全厚,煤厚平均2.5 m。工作面走向長722.49 m,傾斜凈長176.71 m,共鋪設(shè)ZZP-4400型支撐掩護式支架121架,工作面收尾處頂板不平,且多處頂板破碎,采用以前所采取的網(wǎng)-梁-梁支護不能有效控制頂板,且工作量較大,安全系數(shù)也不高。本礦通過調(diào)研論證后,采取網(wǎng)-繩-梁支護形式進行工作面收尾支護,取得了顯著的效果。

2 網(wǎng)-繩-梁收尾支護工藝

2.1 概念

網(wǎng)-繩-梁收尾支護工藝即工作面收尾時采用鋪網(wǎng)、鋪順山鋼絲繩及在煤幫架走向梁進行支護的支護形式。

2.2 工藝流程及工序 (見圖1和圖2)

(1)頂網(wǎng)的初次固定。當(dāng)工作面推進至距停采線11 m時開始對頂網(wǎng)初次固定,首先用鐵絲將規(guī)格為長×寬=3.0 m×1.2 m的金屬網(wǎng)片和車立柱(?12 cm,長2.0 m的圓木)固定在一起,3架為1組,然后用中間架防片幫板將車立柱挑在頂板上,降拉兩邊支架,使小網(wǎng)片鋪至支架之上。

圖1 工藝流程

(2)鋪網(wǎng)。頂網(wǎng)固定好后,用網(wǎng)孔38 mm× 38 mm,寬1.2 m、長10 m的金屬網(wǎng)沿工作面方向開始鋪設(shè),鋪單層網(wǎng),長邊搭接200 mm,短邊搭接為500 mm,允許有±50 mm的偏差。長邊聯(lián)網(wǎng)要求10道/m,短邊聯(lián)雙排,每排不少于4道。聯(lián)網(wǎng)一律采用16#雙股聯(lián)網(wǎng)絲進行,聯(lián)網(wǎng)要求每道必須擰足3圈,鋪網(wǎng)機頭、機尾要超出首尾支架各500 mm以上。煤幫網(wǎng)下垂至工作面底板,偏差在300 mm范圍內(nèi)。

圖2 網(wǎng)-繩-梁末采末放支護平剖面示意圖

(3)鋪鋼絲繩。當(dāng)初次頂網(wǎng)全部鋪到支架頂梁上后,在續(xù)鋪第二趟網(wǎng)的同時,沿工作面方向鋪設(shè)鋼絲繩,用聯(lián)網(wǎng)絲固定在網(wǎng)上,不少于5道/m,連續(xù)鋪設(shè),每趟鋼絲繩間距為500 mm,所鋪鋼絲繩機頭、機尾要超出前、后端尾架1 m以上。當(dāng)?shù)谝惶虽摻z繩到達支架尾梁中部,頂網(wǎng)全部壓到采空區(qū)時,停止移架 (停止移架時工作面支架必須保證成一條直線),最后1趟鋼絲繩距煤壁不大于0.5 m,然后4刀煤收尾。

(4)架設(shè)走向梁。停止移架,第一刀煤割過后,打出防片幫板護頂,同時將支架與刮板輸送機分開;第二刀煤割過后,逐架架設(shè)走向梁,支架上所架設(shè)木梁每架2根 ,梁間距750 mm,梁頭距煤幫250 mm;第三刀煤割過后,進行第一次抽梁,梁頭距煤幫250 mm,并在每個支架前 (頂)梁下打一戴帽點柱;第四刀煤割過后進行第二次抽梁,梁頭緊頂煤幫。

(5)鋼絲繩固定。收尾結(jié)束后將剩余部分繞在長梁上,繩尾用卡纜固定,每根梁用不少于2根單體液壓支柱升緊。

(6)煤幫打樹脂錨桿。工作面收尾結(jié)束后,在煤幫打樹脂錨桿錨固煤幫,錨桿布置為單排,水平距離為1.5 m,垂直距頂板1.0 m,錨桿規(guī)格為長1.6 m的樹脂錨桿,外帶鐵托盤,片幫破碎時可加帶孔木托盤,托盤必須緊貼煤壁,錨桿外露長度不大于50 mm。

3 安全技術(shù)經(jīng)濟效益比較分析

3.1 安全技術(shù)性

(1)網(wǎng)-繩-梁支護形式具有工序簡單 ,撤架三角區(qū)支護可靠等優(yōu)點。

(2)人員在煤幫作業(yè)的幾率。網(wǎng)-繩-梁支護形式人員進入煤幫作業(yè)的次數(shù)分別為初次上網(wǎng)1次,上走向梁3次,共4次,與網(wǎng)-梁-梁支護形式 (進入煤幫作業(yè)的次數(shù)為8次)相比,顯著降低了人員進入煤幫作業(yè)的次數(shù),減少了發(fā)生事故的可能性。

(3)支架對頂板的初撐力。網(wǎng)-繩-梁支護形式支架上為金屬網(wǎng)與鋼絲繩,可將支架升緊,保證達到初撐力,支架對頂板支護效果好,可防止頂板離層事故;而網(wǎng)-梁-梁支護形式由于支架上架設(shè)有順山木梁,柔韌度有限,為防止升斷木梁,故支架不能升得過緊,支架對頂板的初撐力低,頂板易出現(xiàn)離層。

(4)三角區(qū)支護。網(wǎng)-繩-梁支護形式的鋼絲繩整體性好,再加上走向梁作用,三角區(qū)呈“十字”支護,穩(wěn)定性較好,故網(wǎng)-繩-梁工藝支護形式有利于三角區(qū)維護。而網(wǎng)-梁-梁支護形式的撤架三角區(qū)支護僅靠順山梁支護且靠近被撤支架的順山梁呈懸臂梁狀態(tài),頂板破碎、壓力大時可能出現(xiàn)推棚現(xiàn)象。

3.2 經(jīng)濟性

采用網(wǎng)-繩-梁支護,鋼絲繩使用的是廢舊鋼絲繩,三角區(qū)維護需投入長3.0 m走向木梁250根,合計12.13 m3。因此,采用網(wǎng)—繩—梁支護形式進行收尾支護經(jīng)濟性較好。

該礦自采用綜采以來,共進行了100多個綜采工作面收尾,每個工作面按節(jié)約36.08 m3木料計算,每1 m3木料按1000元計算 ,采用網(wǎng)-繩-梁進行綜采工作面支護共可節(jié)余資金360.8萬元。

4 網(wǎng)-繩-梁支護形式的技術(shù)關(guān)鍵

(1)工作面頂網(wǎng)必須嚴(yán)格按規(guī)定進行聯(lián)網(wǎng)固定,出現(xiàn)扯網(wǎng)時,要及時采取補網(wǎng)措施。

(2)拉架時要防止支架掛網(wǎng)及推網(wǎng)現(xiàn)象發(fā)生,頂網(wǎng)必須全部壓入采空區(qū)后方可停止拉架。

(3)鋼絲繩鋪設(shè)必須超出端頭架2 m,且必須展平,固定牢固;在收尾完畢后,工作面兩端的鋼絲繩必須用抬棚固定好。

(4)撤架時三角區(qū)維護必須按規(guī)定方式進行作業(yè),且必須嚴(yán)格執(zhí)行先支后回的原則;撤架三角區(qū)所架木托棚要垂直鋼絲繩沿走向進行架設(shè),且保證一梁三柱。

(5)木托棚支護不到的地方要打戴帽點柱,點柱的柱帽盡可能托住鋼絲繩;抽出支架后,要及時在被抽支架處架設(shè)兩架木托棚。

(6)三角區(qū)放頂要退路通暢,有專人觀測,并堅持由里向外、先難后易的原則,有必要時要架設(shè)木柱進行替柱。

5 結(jié)論

(1)采用網(wǎng)-繩-梁支護進行工作面收尾支護,工人無需在支架上多架設(shè)1趟2.6 m順山木梁,并能適應(yīng)各種條件的頂板,且不出現(xiàn)多次換梁操作,工人勞動強度大大降低,工人在煤幫作業(yè)幾率大大減小,提高了人員作業(yè)時安全性。

(2)采用網(wǎng)-繩-梁進行綜采工作面收尾支護,技術(shù)上可行,安全上可靠,經(jīng)濟上效益顯著,是工作面收尾過程中比較合理的支護形式,具有廣泛推廣使用價值。

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(責(zé)任編輯 張艷華)

Analysis of the application of mesh-cable-beam support for use in finishing longwall coal face

Li Jiangang
(Jincheng Municipal Safety Information Dispatching Monitoring and Control Center, Jincheng,Shanxi province 048000,China)

TD355

B

李劍剛 (1973-),山西晉城人,工程師,主要從事煤礦生產(chǎn)及安全管理,2005年獲得國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安全科技成果一等獎。