淮北矿业集团蒙泰范家村项目部内蒙古鄂尔多斯
摘要：以往综采工作面末采一直采用传统的金属网工艺，该工艺作业人员频繁运网和频繁进入煤壁侧进行联网作业，不仅增加作业人员劳动强度，而且作业人员的安全得不到保证。范家村煤矿2107综采工作面末采作业首次使用高强聚酯纤维柔性网工艺，该工艺简化末采工序，工作面末采收尾的的效率和资源利用率大幅提升，为支架回撤通道施工及支架拆除提供了安全保障。
关键词：高强聚酯纤维柔性网；综采工作面末采
一、工作面概况
范家村煤矿2107综采工作面位于4#煤二水平采区，上覆基岩厚度为71.41～211.81m，平均141.53m。2107工作面东部为井田保安煤柱，南部为2105工作面，西部为二水平三条大巷，北部为未开采煤体，上部为一水平采空区，间距约65m。工作面走向长度1067m，切眼倾斜长度216.8m，煤层倾角为1.5～3°，煤层平均厚度5.5m，容重1.3×103kg/m3。老顶为砂质泥岩～粗砂岩，厚度2.9m，浅灰色，成分以石英为主，长石次之，分选性差，次菱角状，泥质胶结，半坚硬，含煤线。直接顶为砂质泥岩，厚度6.41m，灰色，块状构造，平坦状，贝壳状断口，含植物化石，含煤线。直接底为砂质泥岩～细砂岩，厚度11.04m，灰白色，成分以石英为主，长石次之，分选性差，菱角状，钙质胶结，坚硬，含煤线。老底为砂质泥岩～细砂岩，厚度9.14m，灰色：泥质结构，块状，贝壳状断口，含植物化石；灰白色成分以石英为主，含煤线。
二、铺网、出架通道尺寸和起始位置的确定及柔性网选型计算
铺网时起始位置由铺网的长度和出架通道的宽度决定。为了便于回收，铺网结束一般以网在支架后方落地为原则，出架通道宽度以支架前移后能调向为原则。
1、铺网的走向长度的确定
铺网走向长度可以由下列公式计算：
L≥L顶梁+L掩梁+H
其中：L-----------铺网的走向长度
L顶梁----------支架顶梁长度，本面长为4650mm
L掩梁------掩梁长度，本面长为4049mm
H-----------掩梁后端距底板的距离，支架高度为4000mm时为2130mm
因此本面支架顶板铺网走向长度为：
L≥4650+4049+2130=10829mm，为确保网落地后压实，铺网长度取12.5m。
2、刷面宽度的确定
刷面的宽度可以由下列公式计算：
P≥2/3L底座+△D
其中：P-----刷面宽度；
L底座----底座长度，本面长为3900mm
△D----支架旋转调向过程中向煤壁方向的位移与煤壁侧支护占有宽度之和，取600mm。
因此本面刷面宽度为：
P≥2/3×3900+600=3200mm
考虑回撤支架期间煤壁膨胀变形，刷面宽度取4000mm。
3、铺网起始位置的确定
考虑工作面吃网效果，并使落地段压实网，当工作面距离停采线16.5m时开始铺网。铺网时注意观测网在支架后的位置，当网边落至工作面底板后开始施工刷面做出架通道。
4、柔性网选型计算
网片宽度=4650（支架长度×）+4049（掩护梁）+2130（掩护梁距底板高度）+4000（回撤通道宽度）+2000（预留）≈17m
网片长度=216.8（工作面长度）+5.5（回风顺槽宽度）+5.5（运输顺槽宽度）+4（预留）≈232m
确定柔性网规格为长×宽=232m×17m。
网片选用JDPET800×800MS与JDPET400×400MS混编高强聚酯纤维柔性网，其中网片中部宽度8m为JDPET800×800MS，网片两端各4.5m宽为JDPET400×400MS合宽度9m，长度均为232m。
三、铺设柔性网工艺流程
末采柔性网上网施工工序包括：割煤→打上网锚杆→运网→挂网→钢丝绳连接锚杆→移架→移车→收网→割煤。
末采正规循环方式：割煤→落网→移架→推溜→收网→割煤。
柔性网铺设方法及流程如下：
1、打设上网锚杆：沿工作面方向均匀布置5组以上锚杆支护工，打设上网锚杆；
2、柔性网转运
1）为了避免向工作面运网过程中对网卷的损伤，提前将网的拖地段的地面清理平整，同时在沿线有可能刮卡的区域铺设好旧皮带，将刮板运输机拉空后，停电闭锁（在组合开关上停电并挂牌）。
2）使用铲板车将网卷运至2107工作面回风顺槽运输机机尾处，然后将网框推至距离机尾煤壁7.5m的位置处。
3）运网前，将煤机停在机头，网片由机尾进入工作面。在运输机机尾内转弯处密集支设三根单体，光面向外，手把向里，形成从回风顺槽向工作面的平滑导向角，并用旧皮带包裹导向部位，以减小拉网时对网卷的摩擦。
4）使用刮板机进行牵引网卷，将网卷一端折回30m后用10T链条将柔性网固定在刮板机上，然后低速将柔性网运至机头采煤机前2米处。
5）网卷牵引至采煤机左滚筒前2m位置时停止牵引，人工将折回30m网卷放在采煤机机身上，并向运输顺槽上铺开。
3、运网到位后，进行挂网
1）展网：展网从工作面中部向两边进行，将单数支架绞盘上的钢丝绳绕过支架顶梁上的定滑轮，再穿过支架顶梁梁头眼孔，将钢丝绳固定在网边上；双数支架绞盘上的钢丝绳直接穿过支架顶梁上的定滑轮，从网卷下穿过后固定在柔性网网边上。
2）上网：上网采用分段施工，合理安排人员，先用壁纸刀将捆扎柔性网的丝带剪断，松开折叠的部分，将柔性网的长网边从中间向两头拉直，利用支架立柱上的绞盘将网片拉起。
3）使用手动绞盘将柔性网吊在前梁下方，之后将护帮板全部打出将网片挑起，再隔架收回护帮板，将钢丝绳撤出支架眼孔固定在柔性网上，移架将网片固定在支架顶梁上，升紧升实支架，依此方法将柔性网全部固定在支架顶梁上。
4）柔性网在支架顶梁固定好后，将柔性网上的钢丝绳固定在上网锚杆上。
4、撩网方法
将每台绞盘上的钢丝绳穿过定滑轮从网卷下方绕过，并将绞盘钢丝绳固定在柔性网上，撩网时操作绞盘，收回绞盘钢丝绳，将柔性网悬吊在支架前梁下方，要求柔性网紧贴支架顶梁。
5、落网方法
滞后采煤机后滚筒10架，缓慢操作绞盘，松放绞盘钢丝绳，将柔性网放下。落网后要求网卷距离刮板运输机链条垂直距离不小于700mm。
6、开始割煤时，每割一个采煤机机身长度拉一次架子，拉架前先使用手摇绞盘将拉架附近网片放下，并将偶数号支架护帮板打至顶板挑起柔性网，然后拉奇数号支架，待奇数号支架全部拉过后，逐架将偶数架护帮板收回，随后前移、升紧偶数架，以确保柔性网全部紧贴于顶板上，依此方法将整个工作面柔性网铺至顶板。
7、柔性网铺至顶板后，用手动绞盘将柔性网吊在前梁下方，正常割煤、拉架、推溜，拉架前松开相应区域支架手动绞盘上的钢丝绳，让柔性网下落2m（如因捆绑绳扣导致不能下落2m，可将柔性网捆绑绳扣剪断），然后依次拉架，完成整个工作面的割煤，摇动手动绞盘将柔性网再次置于支架前梁下方，依照上述方法重复割煤、铺网程序。
8、柔性网铺设期间，网上编制的11根钢丝绳的两端均拴设在两顺槽帮的专用钢丝绳吊挂锚索上，钢丝绳要拴牢、拉紧，柔性网、钢丝绳紧贴顶板。
四、柔性网的主要优点
1、操作简单，减少了联网工序，减轻了工人的劳动强度，保障了工人的安全。
2、柔性韧性好，抗拉强度大，利于维护顶板质量，为回撤工作面时维护顶板和三角区打下了扎实的提供了有力保障。
3、煤机割煤过程中，使用滑轮升、降网，便于操作，减员提效。
4、施工锚索、锚杆，能够完全覆盖工作面顶板、煤壁，保障了作业人员的安全。
5、柔性网整体性强，进入支架顶梁后，吃网效果好，不搓网，上架及向后移动速度快，比传统工艺节省了时间。
实践证明，“高强聚酯纤维柔性网”在工作面末采期间铺设，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回撤具有显著效果，利用“高强聚酯纤维柔性网”末采，真正实现了综采工作面快速搬迁的目的。