1、北辛窑煤业 8405 综放工作面末采联合支护工艺研究宋文杰（晋能控股煤业集团北辛窑煤业有限公司，山西忻州036702）摘要：针对某矿 8405 综放工作面地质工况复杂、存在末采较难支护的问题，综合工作面工程概况及顶板情况，介绍了末采支护准备工作，探讨了末采支护工艺流程，提出了可采用聚酯纤维网与锚杆、锚索相互配合来进行末采支护的联合支护工艺，并总结了一些安全支护保障措施。通过综合应用这些措施，8405 综放工作面实现了末采安全快速支护，取得了较好的支护效果。关键词：综放工作面；末采支护；聚酯纤维网；安全措施中图分类号：TD355文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0260
2、-0318405 综放工作面概况8405 综放工作面位于 2 号煤层、14 采区，工作面倾斜长 197 m；可采范围平均煤厚 6.58 m，煤层平均倾角 16。8405 工作面呈近东西方向布置，其北部和东部均为实煤区；南部为 2406 巷，正在掘进；西部为矿井南翼三条大巷，均已开拓。8405 综放工作面老顶为中粗粒砂岩，浅灰色至灰色，成分以石英为主，长石次之，含暗色矿物，分选差，泥质胶结，含泥核，块状，为山西组与太原组界面 K3 砂岩含水层，厚度为2.8512.68 m；直接顶为砂质泥岩，黑灰色，厚层状，泥质结构，砂质含量不均，含植物化石，局部夹砂岩薄层，厚度为 0.287.69 m。2准备工
3、作2.1末采不放煤距离根据集团公司规定及 8405 工作面末采支护预定方案，初步确定工作面末采支护距离停采线 20 m 不放顶煤。如在进入停采支护前遇顶板压力显现及顶板破碎严重时，由领导组根据现场实际情况作出调整。2.2两顺槽补强支护在铺网前必须完成两巷（2405 巷、5405 巷）补强支护工作。根据目前推进情况看，头比尾超前，故停采时以头停采线位置为准。实施补强支护时，必须保证两巷补强支护与停采位置相对应。2405 巷补强支护范围停采线以里 16 m，停采线以外 20 m，补强支护采用 4.5 m 长三眼锚索梁，排距1.6m。锚索规格 21.8mm6300mm，锚索间距 1.9m；5405
4、巷补强支护范围即停采线以里 16 m，以外 20 m。补强支护材料、支护质量要求与 2405 巷相同；两巷补强支护按照由里向外的顺序进行，均不得少于 36 m。补强支护必须做到接顶严实，支护有效。支护时原有的超前支护卸一架，补一架。原超前支护材料撤出后，码放在巷道宽阔处，不得影响运输等其他工作；回撤超前支护范围的支柱时，若压力大围岩破碎，要先补强支护；运输顺槽补强支护作业时，必须停止皮带运输机运转，并且停电闭锁。3末采支护工艺3.1末采支护工艺流程1）距停采线 16 m 铺设聚酯纤维网同时打固网锚杆。2）距离停采线 12.5 m，分别在上端头（112 号、113 号、114 号、115 号架）
5、、下端头（1 号、2 号、3 号、4号架）、对应位置顶板各布置 2 根二眼锚索梁（共 3排，排距 1.2 m）。3）距离停采 8.9 m 开始上第一排钢梁（共 3 排，排距 1.2 m，第 1 排、第 2 排采用锚索固定，第 3 排采用锚杆固定）。4）距离停采线 5.3 m，平行工作面方向在聚酯网上绑扎一道 7 分钢丝绳，钢丝绳长 206 m，两端采用锚杆固定。5）距离停采线 4.5 m 开始采用锚杆/锚索+五眼钢带联合支护（共 6 排，排距 0.8 m）。6）煤壁打三排护帮锚杆+短钢带（共 3 排，排距0.2 m、1 m、1.75 m，锚杆间距 1.75 m）。3.2铺联网工艺工作面距停采线
6、 16 m 时开始铺网。网材为高强度聚酯纤维网，沿倾向分三段。聚酯网规格为长宽=72 m20 m，聚酯网数量为 3 张，聚酯网沿工作面倾向铺设。相邻网片搭接重叠部分不小于 3 m。每个搭接网头沿工作面倾向联网三道，即在搭接部位的两边及中间各联一道，两边要在网头以里第三道纵筋上绑扎，隔一孔联一针；中间与两边错开一个网眼。联网丝采用 14 号铁丝弯成 4股穿联，扭紧联死，联网丝扭结不少于两圈半。网边钢丝绳用相应绳卡连接，绳卡不少于 4 个，绳卡间距不大于 20 cm。铺网工艺如下：收稿日期：2022-04-25作者简介：宋文杰（1994），男，山西广灵人，本科，毕业于山西大同大学煤炭工程学院采矿工
7、程专业，助理工程师，研究方向为采煤技术。总第 242 期2023 年第 6 期机械管理开发MechanicalManagementandDevelopmentTotal 242No.6，2023DOI:10.16525/14-1134/th.2023.06.106技术应用2023 年第 6 期1）上网前准备。上网前，在头、尾端头顶板，距停采线 16 m 位置，分别打一根固定网边钢丝绳锚杆，锚杆外端固定一个 M24 花篮螺栓。每个支架立柱上安装一个绞盘，把绞盘滑轮吊在前梁上。煤机割完最后一刀煤后，留设空机道，伸出支架前探伸缩梁准备上网。2）从工作面尾部逐渐向头部进行铺网，使用煤机牵引将第一张网拉
8、至上网位置后，将网边钢丝绳（绳径 12.5 mm）绳头上端固定在回风顺槽花篮螺栓上，从尾向头逐一降下支架利用支架前梁逐步将网挑起，同时将绞盘钩头从网下面绕过，挂在网边钢丝绳上，将整片网挑起后，在网的下端顶板位置打一根 20mm2 200mm固网锚杆，利用 5t 手拉葫芦将网下端网边钢丝绳拉紧后，使用花篮螺丝将其固定在锚杆上。3）将网边钢丝绳绷紧后，开始打固网锚杆，选用20 mm1 200 mm 左旋锚杆（MG400）将网边钢丝绳固定在顶板上，锚杆间距为 1.75 m，外端使用短钢带，短钢带规格为 450 mm280 mm3 mm，托盘规格为110 mm110 mm10 mm。如遇个别区域顶煤破
9、碎，无法固定时，采用长度为 2 200 mm 的固网锚杆，确保将网固定牢固，防止搓网1。4）待第一张网上完后，依照上述工艺逐步将第二、三张网固定好。5）为了便于机组割煤，吊在支架前梁下的网尽量由钢丝绳通过滑轮拉紧。机组割煤后用绞盘下放网，前移支架，移架后再用绞盘吊起网。照此方法直至支架至停采位置。采煤机司机要时刻注意顶网的位置，防止滚筒割网或机身突出部位挂网。6）上网、联网和补网时要闭锁工作面溜子、机组，将顶板、煤壁的活煤、活矸处理掉，确保作业环境安全。7）移架时 2 人操作，1 人移架，另 1 人观察网，发现支架扯网、撕网，要及时停止移架，进行处理。对于撕网处，要及时采用 10 号铁丝金属菱
10、形网进行补联。补联网时，搭接不少于 20 cm，联网扣距不大于 20 cm。8）上网、联网和补网时，所有人员必须站在有掩护的地方进行，人员不得在网与煤壁之间。9）护帮聚酯网不到机道底角，可以用金属菱形网替代。10）保证铺联质量，铺平、铺直，联网按规定联结，杜绝卷网和扯网。11）顶、帮若出现漏顶、片帮现象，必须用木料充实、背严。3.3工作面支护工艺工作面支护采用“聚酯网+钢丝绳+工字钢+钢带+锚索+锚杆”联合支护方式。锚索+钢梁（第 1、2排）、锚杆+钢梁（第 3 排）、钢丝绳一道、锚杆/锚索+五眼钢带联合支护（第 4、5、6、7、8、9 排）、帮锚杆（3 排）。1）距离停采线 12.5 m，分
11、别在上端头（112 号、113 号、114 号、115 号架）、下端头（1 号、2 号、3 号、4号架）、对应位置顶板各布置 2 根二眼锚索梁（共 3排，排距 1.2 m），锚索规格 21.8 mm6 300 mm，钢梁为矿用 11 号工字钢，长 3.4 m。2）第 1 排第 3 排：距离停采 8.9 m 开始打第一排二眼钢梁，共打 3 排，排距 1.2 m，钢梁为矿用 11 号工字钢，三花布置，长 3.4 m，钢梁间距 200 mm，第一、二排锚索规格 21.8 mm6 300 mm，第三排钢梁采用锚杆固定，锚杆规格 20 mm2 200 mm（MG400）。3）距离停采线 5.3 m，在聚
12、酯网上绑扎 7 分钢丝绳，钢丝绳长 206 m。上绳前，工作面要严格控制采高为 3.5 m 左右，顶、底板必须平整一致。4）将钢丝绳顺着工作面机道拉直，将网与钢丝绳绑扎牢固，联网丝采用 14 号铁丝弯成 4 股穿联，联网丝扭结不少于两圈半，联网丝固定间距 300 mm。全部绑扎完毕后，依次伸出支架前探伸缩梁，挑起钢丝绳，然后将钢丝绳用 5 t 手拉葫芦绷紧，两端分别固定在头，尾锚杆上。5）第 4 排第 9 排：距离停采线 4.5 m 开始采用“锚杆/锚索+五眼钢带”联合支护，共打 6 排，排距0.8 m，钢带规格为 4 000 mm280 mm4 mm，每排钢带搭接布置，相邻两排钢带三花布置，
13、钢带相邻孔距 900 mm，锚杆规格 22 mm2 500 mm（MG500），锚索规格 21.8 mm6 300 mm，每根钢带 2 根锚杆、1 根锚索交替布置。6）煤壁打三排护帮锚杆+短钢带，第一排护帮锚杆距顶板 0.2 m，第二排距第一排护帮锚杆排距 1 m，第三排距第二排护帮锚杆排距 1.5 m，锚杆间距 1.75m，呈三花布置，锚杆规格 20 mm2 200 mm，短钢带规格 450 mm280 mm3 mm。托盘规格 110 mm110 mm10 mm，图 1 为 8405 工作面末采支护图。4锚杆、锚索支护安全技术措施1）施工锚杆、锚索前保证压风、供水正常，接口质量、规格达到要求
14、。2）严格落实敲帮问顶制度，随时寻找并及时处理悬矸活石，确保施工安全。图 18405 工作面末采支护图（单位：mm）987654321聚脂网5008008008008008008001 2001 2001 2003 5001 5001 000200网长约 4 500 mm采空区压网 1 5002 0005 4003 5002 7008 900停采线煤壁1、2 为锚索钢梁，3 为锚杆钢梁，4、5、6、7、8、9 为锚杆/锚索钢带宋文杰：北辛窑煤业 8405 综放工作面末采联合支护工艺研究261机械管理开发第 38 卷3）打眼前，对所用开关、风钻、钻杆进行安全检查，确认钻杆完好，开关、风钻手柄灵活
15、、可靠，方可使用。4）打眼前，作业人员必须将衣袖扎紧，灯戴好、灯线栓好，防止与转动部位缠住。5）施工过程中，必须严格按措施的规定确定锚杆、锚索眼位，并作好标记。6）打眼时，首先要将钻具的管路理顺，人员要相互配合好，并且开机先开水，停机后停水。7）安装锚杆、锚索前要确保孔距、孔深、符合措施的要求，不符合规定的要进行处理和更换。5结语在倾斜综采工作面末采支护作业中北辛窑矿通过深入研究，成功应用了高强度聚酯纤维柔性网与锚杆，锚索相互配合的联合支护工艺，该工艺不仅简单易操作、易维护，而且安全性稳定性较好，能很好地满足综采工作面末采支护需求，达到较好的支护效果，可为类似工况下的综采工作面末采安全快速支护
16、提供参考。参考文献1陈依琛.特厚煤层综放工作面末采回撤支护技术实践J.山东煤炭科技，2021，39（9）：60-62.（编辑：王慧芳）Study on the Joint Support Process of End-Mining at 8405 Header Working Face ofBeixinyao Coal IndustrySong Wenjie（Jinneng Holdings Coal Group Beixinyao Coal Co.,Ltd.,Xinzhou Shanxi 036702）Abstract:In view of the complex geological conditions of 8405 header working face and the problem of difficult support at the end ofmining,based on the project profile and roof condition of 8405 header working face,the preparation work of suppor
