高强度聚酯纤维柔性网在工作面收尾中的应用

尹小磊

(潞安集团 司马煤业公司，山西 长治 047105)

回采工作面在收尾结采时，为了保证安全生产和设备及时回撤，井下综采队组会在距停采线一定距离(18 m左右)时开始在支架后方铺设网片，并且停止放煤。传统的方式是采用塑料网片或者金属网片，规格一般为1 m(宽)×10 m(长)，需要人工进行频繁的进网、联网作业，特别是需要进入大溜煤墙侧进行联网作业，劳动强度大、安全保障性低。矿用高强度聚酯纤维柔性网作为一种新型的矿用收尾材料，可以做到一次铺设、连续展开延伸，具有操作简单、安全性高等特点，司马煤矿在1110工作面收尾结采时采用了此种材料，取得了良好效果。

1 工程概况

1.1 矿井基本情况

司马煤矿始建于2003年9月，2006年6月建成投产，原设计生产能力150万t/a。经过改扩建，现生产能力为300万t/a。矿井批准开采3号～15号煤层，现在进行3号煤层的采掘活动。

司马井田位于山西省长治市西南部，沁水煤田长治勘探区的东部边缘地段，其地理坐标为北纬36°05′18″～36°08′32″，东经113°00′33″～113°04′22″。矿井工业场地位于长治县苏店镇西申家庄村西北侧350 m处、经坊煤矿铁路专用线以东，场地北距长治市区约8.5 km，南距长治市上党区约4 km。

1.2 工作面概况

1110工作面是矿井一采区的第8个回采工作面，工作面位于一采区北部，北邻1111工作面采空区，南邻1109工作面，西为一采区大巷，东为粮种厂保护煤柱。

工作面采用一进一回的布置方式，即工作面运巷进风、风巷回风。工作面沿煤层走向布置，切眼长度为220 m，走向推进长度为1 100 m，煤层厚度6.4 m，采用综采放顶煤开采方法，其中割煤高度3.2 m、放煤高度3.2 m，采放比为1:1。工作面布置情况见图1。

图1 1110工作面布置示意

截止到2019年3月初，1110工作面距停采线已不足20 m，工作面即将进入收尾结采阶段。

2 高强聚酯纤维柔性网在工作面收尾的应用

2.1 高强聚酯纤维柔性网简介

矿用高强聚酯纤维柔性网采用低蠕变、高模量、大强度的聚合长丝纤维及先进的涂层技术制成。主要用于长壁工作面回撤时支架后方铺网控制，用来替代原来的塑料网或金属网，省去收尾采时的频繁进网、联网作业。在具体作业时，当工作面推进至离停采线18 m左右处展开吊挂柔性网，采用同步上网工艺整体铺设，利用手动绞盘和定滑轮组成的上网装置，将柔性网整体吊挂，在割煤后放网、移架、挑网循环作业。对提高综采工作面回撤效率和安全保障性具有技术革新意义。该网拉伸强度范围为100～800 kN/m，且可提供特种工程需要的拉伸强度在800～1 000 kN/m之间的特殊产品。

2.2 在1110工作面的应用

1110工作面从3月11日至3月19日收尾结采，历时9 d完成，工作面在收尾结采期间使用了高强聚酯纤维柔性网代替金属网，确保了收尾结采的正常推进。

1) 柔性网规格。1110工作面收尾结采使用柔性网规格为JDPET600×600MS，共4片，网长为60 m、59 m各2片，宽均为20 m。每片柔性网端头由厂家固定一条与柔性网长度相等的D21.5 mm钢丝绳。每片柔性网卷起后直径约0.6 m。

JDPET600×600MS主要参数：径向断裂强度为600 kN/m，纬向为600 kN/m；网孔尺寸45 mm×35 mm，重量3 400 g/m2。每卷重量约4.08 t和4.012 t。

2) 铺网位置的确定。由于使用的高强聚酯纤维网较重，为了保证柔性网能够正常进网，结合1110工作面现场实际条件，特采取使用金属网进行带动的方法初次上柔性网，则结采上网位置最终确定在距离停采线约18 m处，从而保证该区段结采工作顺利完成。

3) 准备工作。工作面结采前对两巷的推进长度进行了调整，保证机头、尾推进一致；为了吊挂柔性网，已经提前在1110工作面每架安装卡箍、绞盘、滑轮，3月10日4点班，工作面先进行上片网、单网，采2刀煤后进行吊挂柔性网。

4) 工艺顺序。铺单网(包括上片网)—安装吊网辅助设施—割煤推进2刀煤—运柔性网—展网—联网—吊网—割煤推进/展网、联网、吊网—上钢丝绳—上工字钢—不移架顶溜—串移工字钢—打逼帮单体柱—打设煤墙锚杆—抹角(机头、机尾)—工作面清煤。具体收尾工序如图2所示。柔性网铺设效果如图3所示。

图2 收尾采工序示意

图3 柔性网铺设效果

2.3 与传统收尾方式的对比

与传统方式相比，高强度聚酯纤维柔性网收尾具有工序简单、劳动强度低、安全保障性高、出勤人数少等优点，但也存在网片成本相对较高的缺点。总体看，新方式优点要远远多于缺点，再考虑到采用新方式后工作面推进速度加快、人工费用降低，新方式要明显优于传统收尾方式。

3 结 语

司马煤矿在1110工作面首次采用高强度聚酯纤维柔性网收尾，取得了良好效果，在降低工人劳动强度、提高工作面生产效率的同时，安全性也得到了保障。为司马煤矿其他工作面及潞安集团其他矿井收尾结采提供了成功范例。