王懷偉
(大同煤礦集團(tuán)四臺(tái)礦,山西 大同 037000)
大同煤礦集團(tuán)四臺(tái)礦(全文簡稱四臺(tái)礦)由于受地質(zhì)構(gòu)造和煤炭賦存減少的影響,綜采工作面走向長度普遍較短,可采期為2~6個(gè)月。近幾年,每年綜采搬家倒面均在16次以上,尤其2013年,全年搬家次數(shù)達(dá)23次之多,平均約18d搬家一次,銜接緊張,如何實(shí)現(xiàn)工作面安全高效停采已成為一項(xiàng)重要課題。
為了實(shí)現(xiàn)綜采工作面回撤安全,綜采工作面末采期間均要進(jìn)行停采鋪網(wǎng)準(zhǔn)備工作,現(xiàn)停采采取工作面金屬網(wǎng)鋪、聯(lián)網(wǎng)工藝,從距工作面停采線9~11m時(shí)開始進(jìn)行整個(gè)工作面鋪設(shè)金屬網(wǎng)來加強(qiáng)頂板管理。鋪網(wǎng)要求如下:
1)鋪網(wǎng)時(shí)使用規(guī)格3.7m×1.7m的菱形金屬網(wǎng),網(wǎng)的長邊垂直于工作面。
2)鋪第一茬網(wǎng)時(shí),先將金屬網(wǎng)綁在6.7cm水管上,由一頭依次進(jìn)行鋪設(shè)。上網(wǎng)時(shí)在支架的掩護(hù)下,用長柄工具將帶有水管的金屬網(wǎng)頂在前探梁前,然后降、移中間支架,升緊支架后,再依次降、移其他支架,每次只能降、移一架支架。
3)鋪網(wǎng)時(shí),網(wǎng)與網(wǎng)之間長邊相互搭接均為20cm,并用14號(hào)鉛絲縫合在一起,擰結(jié)扣距不小于20cm,呈兩排“三花”布置,擰結(jié)量不得少于2圈半,擰緊擰牢,并將主絲壓倒。短邊用網(wǎng)絲穿聯(lián)。
4)第一茬網(wǎng)全部上完后,進(jìn)行割煤,當(dāng)網(wǎng)邊距支架前梁端長度小于1.5m時(shí),開始續(xù)網(wǎng),網(wǎng)的搭接及聯(lián)網(wǎng)按以上所述的要求進(jìn)行。
5)支架停止移動(dòng)后,壓入古塘的網(wǎng)必須達(dá)到0.5~1.0m。
距停采線11m時(shí)開始全面鋪設(shè)高強(qiáng)度聚酯纖維網(wǎng),“高強(qiáng)聚酯纖維柔性網(wǎng)”規(guī)格鋪網(wǎng)范圍為沿工作面傾斜方向至兩端頭,沿工作面走向推進(jìn)方向鋪設(shè)至停采位置。纖維網(wǎng)尺寸根據(jù)工作面傾向長度定制一般分為兩段或三段,在工作面進(jìn)行搭接。工作面采用一次性整體掛網(wǎng)[1]。
1)安裝絞盤和定滑輪。將卡箍及手動(dòng)絞盤牢固安裝在液壓支架的支柱上。將定滑輪安裝在液壓支架的頂梁上。
2)運(yùn)網(wǎng)。從網(wǎng)片卸車處到工作面煤壁這段距離內(nèi)在柔性網(wǎng)即將通過的路徑上沿著底板并排鋪設(shè)兩排舊皮帶,防止網(wǎng)片運(yùn)輸過程中被刮破,通過回柱車掛反滑將網(wǎng)頭拉到工運(yùn)機(jī)尾殼處[2]。在機(jī)尾三角煤處支兩根單體支柱,防止網(wǎng)卷與三角煤摩擦致使網(wǎng)卷磨損。使用刮板機(jī)進(jìn)行緩慢牽引,第一卷網(wǎng)拉至刮板輸送機(jī)頭機(jī)側(cè)時(shí),網(wǎng)卷由絞盤上的鋼絲繩懸吊起一個(gè)采煤機(jī)機(jī)身的長度,然后將采煤機(jī)倒退至網(wǎng)卷下,再將網(wǎng)卷放在采煤機(jī)機(jī)身上并捆綁固定,最后由采煤機(jī)將網(wǎng)卷一端拉至機(jī)頭1號(hào)架處。
3)掛網(wǎng)。將網(wǎng)邊與6.7cm水管用8號(hào)鉛絲綁結(jié)牢固,每個(gè)聯(lián)接點(diǎn)的間距不大于0.2m,綁結(jié)完畢后,開始在頂板上架設(shè)與網(wǎng)聯(lián)接的6.7cm水管。先降下1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)支架中的一架,將此架前移0.6m,將水管放置在前探梁上,保證水管與鋪網(wǎng)線重疊,擺放結(jié)束后再將此架升起壓緊水管。然后再降下1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)支架中的另一架,移架后升起支架并保證初撐力,依此方式將擺放6.7cm水管的相鄰四架支架走完。重復(fù)之前的操作,直到支架上方鋪設(shè)水管結(jié)束。
然后將絞盤上的鋼絲繩穿過定滑輪,從網(wǎng)卷下方繞過,并將鋼絲繩上的鉤頭與網(wǎng)邊的鋼絲繩扣在一起,如圖1所示。
圖1 一次性整體掛網(wǎng)
4)聯(lián)網(wǎng)。兩片網(wǎng)卷的搭接長度為3m,用鐵絲進(jìn)行捆綁搭接。搭接方法采用尼龍繩沿加強(qiáng)帶四周隔三孔縫制,形狀呈矩形,一次搭接縫制2~3個(gè)加強(qiáng)帶。
在網(wǎng)片搭接點(diǎn)處左右兩架支架上各掛一部3t吊鏈,左邊的吊鏈拉緊右邊網(wǎng)片的未搭接部分,右邊的吊鏈拉緊左邊網(wǎng)片的未搭接部分,使網(wǎng)片的未搭接部分不會(huì)在走架過程中向兩邊發(fā)生錯(cuò)距位移。
5)割煤放網(wǎng)循環(huán)。掛網(wǎng)結(jié)束后,絞緊手絞盤將纖維網(wǎng)吊在前梁下方,如圖2所示,然后返空刀清浮煤并推溜。割煤時(shí),滯后采煤機(jī)后滾筒4.5m及時(shí)移架,移架前必須松開相應(yīng)區(qū)域支架手絞盤上的鋼絲繩,讓纖維網(wǎng)下落2m,且必須將支架降到位。依照上述方法重復(fù)割煤-放網(wǎng)-移架-收網(wǎng)-推溜-割煤。
圖2 割煤前手動(dòng)絞盤卷網(wǎng)
采用“高強(qiáng)聚酯纖維柔性網(wǎng)”鋪頂工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬網(wǎng)片鋪、聯(lián)網(wǎng)工藝,具有以下技術(shù)優(yōu)勢:
1)金屬網(wǎng)由于長度及寬度較短,工作面每推進(jìn)一刀都要進(jìn)行一次人工放網(wǎng)→續(xù)網(wǎng)→聯(lián)網(wǎng)→卷網(wǎng),工序復(fù)雜,工人勞動(dòng)強(qiáng)度量大,時(shí)間較長;聚酯纖維網(wǎng)一次性鋪設(shè),免除后來運(yùn)、續(xù)、聯(lián)網(wǎng)工序,減少停機(jī)時(shí)間,平均每次搬家可減少2d搬家時(shí)間;
2)纖維柔性網(wǎng)強(qiáng)度大、安全可靠性高、質(zhì)量輕、網(wǎng)孔均勻、整體承載能力高;
3)金屬網(wǎng)續(xù)網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)對(duì)施工質(zhì)量要求比較嚴(yán)格,在實(shí)踐操作中要想達(dá)到百分百合格,較為困難,且續(xù)網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)、卷網(wǎng)工作人員都站在刮板輸送機(jī)上,距煤壁和空機(jī)道較近,易出現(xiàn)炸幫煤及刮板輸送機(jī)誤動(dòng)作傷人事故,尤其是在壓力大頂板破碎工作面。而聚酯纖維網(wǎng)一次性鋪設(shè)在工作面后,免除了作業(yè)人員多次運(yùn)網(wǎng)和進(jìn)入煤壁側(cè)聯(lián)網(wǎng)作業(yè)程序,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,大幅提高了作業(yè)人員的安全系數(shù)[2];
4)金屬網(wǎng)要頻繁通過刮板輸送機(jī)往工作面運(yùn)網(wǎng),續(xù)網(wǎng)后剩余金屬網(wǎng)存放在支架內(nèi),對(duì)支架工操作支架有較大影響,不利于安全;
5)金屬網(wǎng)展開后網(wǎng)格較大,在移支架時(shí),支架前梁兩角易掛住金屬網(wǎng),出現(xiàn)扯網(wǎng);
6)金屬網(wǎng)在裝卸運(yùn)過程中,網(wǎng)邊極易出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象,給放網(wǎng)、展網(wǎng)以及卷網(wǎng)等工作帶來困難[3]。
目前我國多礦綜采工作面回撤已經(jīng)采用“高強(qiáng)聚酯纖維柔性網(wǎng)”鋪頂一次性整體掛網(wǎng)工藝,改革了傳統(tǒng)金屬網(wǎng)鋪聯(lián)網(wǎng)工藝,簡化了停采鋪網(wǎng)工序,實(shí)現(xiàn)了省工、省力、安全、高效快速停采搬家準(zhǔn)備,顯著降低了工作面作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了回撤時(shí)頂板圍巖控制效果,整體穩(wěn)定性高。從經(jīng)濟(jì)效益上講,按四臺(tái)礦2013年搬家23次,每次可以減少2d搬家時(shí)間,全年減少46d搬家時(shí)間,平均日產(chǎn)3 000t計(jì)算,全年可增加13.8萬t產(chǎn)量,直接產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益6 000多萬元。
[1] 蘭永平,喬方平,鄧躍東.樹脂纖維網(wǎng)在綜采工作面實(shí)現(xiàn)快速末采[J].山西焦煤科技,2011(6):10-11.
[2] 丁永祿.柔性網(wǎng)在大采高大斷面回撤通道中的應(yīng)用[J].煤炭工程,2011(10):45-46.
[3] 喬京利,井貴存,程相春.“高強(qiáng)聚酯纖維柔性網(wǎng)”鋪頂工藝在綜采工作面中的應(yīng)用[J].煤炭工程,2013(6):20-22.