採煤工作面循環作業

採煤工作面循環作業是指採煤工作面周而復始地從採煤、裝煤、運煤、支架、移輸送機、控頂、檢修等所有工序進行一遍為一個循環。搞好循環作業的關鍵是處理好工作面各工序、作業的時空關係。不同採煤工藝工作面的循環作業又各有其特點。

基本介紹

• 中文名：採煤工作面循環作業
• 外文名：Working face cycle of coal mining
• 學科：煤炭工程
• 領域：開採
• 特點：周而復始
• 關鍵：處理好工作面各工序、作業的關係

簡介

採煤工作面周而復始地從採煤、裝煤、運煤、支架、移輸送機、控頂、檢修等所有工序進行一遍稱為一個循環。一個循環後工作面推進一段距離稱為循環進度。每天完成的循環數稱為循環方式。每晝夜的工作班數及其生產準備安排，稱為作業形式。搞好循環作業是實現工作面安全正常、均衡生產，優質、高效的保證。搞好循環作業的關鍵是處理好工作面各工序、作業的時空關係。不同採煤工藝工作面的循環作業又各有其特點。

炮采、普采工作面循環方式

炮采工作面的落煤進度一般為0.8m、1.0m和1.2m；普采工作面截深一般有0.5m、0.6m、0.8m、1.0m 四種。炮采時，一般落煤一次即放頂一次，一次落煤進度即為循環進度。對於普采，當截深為0.5m、0.6m時，一般割2刀放一次頂；當截深為0.8m時，一般割一刀放一次頂。即控頂採用“見四回一”的方法，實現一天2-3個循環；對於頂板好的工作面，也可採用“三、五”排或“四、六”排控頂，二采一準備，則一天完成一個循環。炮采和普采工作面基本是採用兩班採煤、一班準備的兩采一準的作業形式，也有不少工作面採用三班採煤、采準平行作業。兩采一準在準備班可進行回柱放頂、機械檢修、掐接輸送機和縮短平巷輸送機等工作。由於有專門的準備時間，不僅礦井設備有充裕的檢修時間，也保證了回柱工作的安全。

但出煤時間少，影響工作面單產的進一步提高。三班採煤采準平行作業實質是每小班採煤和回柱放頂平行作業，工作面推進一刀或二刀進度，按放頂步距要求回一次柱，每日可完成多個循環。三班採煤采準平行作業出煤時間長，充分利用工時和回採空間，提高了設備利用率，采準作業可以做到邊采邊回，不僅縮短了循環時間，也縮短了工作面支柱的承壓時間，有利於加快工作面的推進速度；但三班採煤作業方式準備時間少，設備的維修時間少。

因此，在頂板較穩定，回柱後即能冒落，支架布置比較簡單，放頂工作量不十分大的工作面，確能抓緊在生產間隙進行設備檢修及定期強制檢修，礦井工作制度允許，可採用三班採煤、采準平行作業的方式，高產隊不少採用這種方式。在放頂工作量較小的情況下，回柱放頂工作也可安排在半個班內進行，從而出現了兩班半採煤、半班準備的作業方式，有的礦也曾試用過兩采兩準、三采一準和四班交叉采準平行作業的方式。應結合循環要求及具體條件合理選擇。

工序安排

首先要弄清各工序進行時對工作面頂板的影響，各工序彼此間的聯繫和相互關係。實測結果表明，在採煤機割煤時，其附近頂板劇烈運動，並急劇下沉，其影響範圍一般約為25m左右，採煤機前10m左右，後15m左右。放炮落煤時會引起頂板下沉速度的突然增大，其波及範圍在放炮處的上、下方各為15-17m，而劇烈影響範圍又分別在上、下方5-7m的距離內。在回撤工作面靠採空區一側的支架時，由於直接頂的冒落，破壞了上覆岩層的平衡，上覆岩層也將隨後逐漸變形垮落，此時採空區一側的支承點前移，導致頂板下沉急劇增加。據一些工作面觀測，其影響範圍約在15-20m之間，強烈活動區一般在上、下各5-7m左右。在周期來壓時，由於老頂周期折斷垮落的影響，無論採煤、放頂在工作面的任何部位進行，都要受到強烈影響，採煤、放頂兩工序如平行作業，可能導致頂板難以控制，出現冒頂事故。

上述表明，工序對頂板下沉的影響很大的。為此在安排工序銜接時，要把對頂板影響較大的工序在時間和空間上錯開，以防頂板下沉疊加發生冒頂事故。

炮采工作面回柱放頂及放炮落煤兩道工序對頂板下沉量影響較大。如工作面頂板同時受到兩道工序的疊加影響，往往會造成頂板壓力劇增，支架歪扭、折損，以至片幫、冒頂，所以回柱與放炮這兩道工序，在空間上、時間上應予以分開。一般來說，回完柱再放炮，可以縮小控頂距離，還可以使回出的柱子少受一次放炮引起的頂板壓力的影響，放炮滯後回柱距離一般30m，以避免出現回柱與放炮疊加壓力影響區。通常，采支工序在生產班內進行，回柱或放炮工序在準備班進行，這樣可以避免互相影響。但有時在生產班中也常需回柱或放炮，則必須在支柱完成的條件下進行，一般應在該回柱或該放炮地點上下30m範圍內將柱子打齊打好。

採煤機割煤和回柱放頂在空間上的安排，沿工作面方向，工序之間一般錯開30m，在時間上回柱超前割煤，其優點是採煤機總處於最小控頂距情況下進行割煤，相對減少了採煤機割煤時對頂板的影響。由於回柱在前，割煤在後，採煤機割煤後追機掛梁，使用回出的支柱、頂梁更加方便。

割煤方式和支護方式不同，在工序安排上也不一樣。例如，採用單滾筒採煤機雙向割煤，往返一次進兩刀，工作面支架採用齊頭直線式時，其工序安排為：當采高大於滾筒直徑粘頂煤不落時，提前放頂眼震動炮→沿底割煤→掛梁→移輸送機→打柱→回柱放頂→設備檢修。

如採用單向割煤，採煤機往返一次進一刀，工作面支護可採用交錯梁布置方式。其工序安排：沿頂割煤→隔空掛梁→回頭反刀→沿底割煤→隔空打柱後完成一刀。

以上是指在正常條件下的情況，如頂板破碎，遇到地質構造、片幫情況，應根據具體情況採取措施，提前掏梁窩、掛梁或打貼煤幫臨時支柱等。

綜采工作面循環作業

1.循環及作業方式。

綜采工作面的循環含意有兩種不同的解釋：通常是以移架為循環的標誌，沿工作面每割一刀，工作面向前推進一個截深的距離，隨即完成移架、清理浮煤、修整工作面和推移輸送機等全部工序後，就算完成一個循環；另一種概念是以設備檢修為循環標誌，強調設備檢修的重要性，在生產管理制度中明確規定出檢修時間，在專門的時間內完成工作面、平巷、上山、裝車站全部設備的檢修作業，才算一個完整的循環。一個完整的循環要達到多刀進度。

綜采工作面的作業形式主要有三班制（兩班半採煤、半班準備或兩班採煤、一班準備）和四班制（三班採煤、一班準備）。從大多數綜采面來看，四班工作制，三班採煤、一班準備的形式是較合適的。有的採用四八交叉制或三八制。考慮到煤礦井工作條件的特點，今後應向每班純工作6h的四班工作制（四六制）過渡，逐步減輕工人體力勞動，提高效率。德國、波蘭、法國、前蘇聯等國，也都採用四班作業，三班生產一班準備。

2.綜采工作面工序安排。

在工序之間的安排上，注意以採煤機割煤為中心統一安排各工序，做到採煤機割煤、移輸送機、移架三工序的合理配合。

根據頂板及煤壁情況，割煤與移輸送機、移輸送機與移架有以下三種工藝配合方式：

（1）及時支護方式，採煤機割煤後，先移支架（承壓前移或迫降後移步），再移輸送機，採煤工藝過程為採煤→移架→移輸送機，為此，支架前柱與輸送機的電纜托架間要富裕一個截深，這種方式宜在頂板破碎及易冒落煤層中採用；

（2）滯後支護方式，在採煤機割煤後先移輸送機，再移支架，移架滯後割煤一定距離，這樣頂板懸露面積較大，因此滯後距離不應過大，防止造成冒頂事故，一般規定移輸送機滯後採煤機不大於15m輸送機彎曲段長度），移架滯後不大於20m，其採煤工藝過程為採煤→移輸送機→移架，這時在前梁下一般有立柱，支架的支撐力集中，分布均勻，這種方式在頂板較堅硬及不易冒落的煤層中採用；

（3）超前支護方式，如果煤壁片幫比較嚴重，可採取超前支護方式，即當煤壁剛發生片幫，不等採煤機割煤，支架就利用前柱與輸送機富裕量向前挪移，其採煤工藝過程為移架→割煤→移輸送機。在主副架組合的邁步支架中，往往採用移副架→移輸送機→移主架的順序。使用帶有可伸縮的前探梁支架時，還可以先將前梁伸出，這也屬於超前支護方式。

3.綜采工作面進刀、割煤方式的工序流程及循環圖表

將工作面各生序工序在時間上、空間上進行相互配合，並以圖表形式進行顯示，稱為循環工作圖表。橫坐標表示一天的小時數，縱坐標表示工作面長度。綜采工作面長為180m，一天四班工作制，三班生產一班檢修。工作面採用單向割煤，端部不留三角煤的進刀方式，割煤後移架，返刀清理浮煤並推移輸送機。