采煤工作面循環(huán)作業(yè)綜采工作面循環(huán)作業(yè)

1.循環(huán)及作業(yè)方式。

綜采工作面的循環(huán)含意有兩種不同的解釋：通常是以移架為循環(huán)的標志，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后，就算完成一個循環(huán)；另一種概念是以設備檢修為循環(huán)標志，強調(diào)設備檢修的重要性，在生產(chǎn)管理制度中明確規(guī)定出檢修時間，在專門的時間內(nèi)完成工作面、平巷、上山、裝車站全部設備的檢修作業(yè)，才算一個完整的循環(huán)。一個完整的循環(huán)要達到多刀進度。

綜采工作面的作業(yè)形式主要有三班制（兩班半采煤、半班準備或兩班采煤、一班準備）和四班制（三班采煤、一班準備）。從大多數(shù)綜采面來看，四班工作制，三班采煤、一班準備的形式是較合適的。有的采用四八交叉制或三八制?？紤]到煤礦井工作條件的特點，今后應向每班純工作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(lián)等國，也都采用四班作業(yè)，三班生產(chǎn)一班準備。

2.綜采工作面工序安排。

在工序之間的安排上，注意以采煤機割煤為中心統(tǒng)一安排各工序，做到采煤機割煤、移輸送機、移架三工序的合理配合。

根據(jù)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，采煤機割煤后，先移支架（承壓前移或迫降后移步），再移輸送機，采煤工藝過程為采煤→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采用；

（2）滯后支護方式，在采煤機割煤后先移輸送機，再移支架，移架滯后割煤一定距離，這樣頂板懸露面積較大，因此滯后距離不應過大，防止造成冒頂事故，一般規(guī)定移輸送機滯后采煤機不大于15m輸送機彎曲段長度），移架滯后不大于20m，其采煤工藝過程為采煤→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采用；

（3）超前支護方式，如果煤壁片幫比較嚴重，可采取超前支護方式，即當煤壁剛發(fā)生片幫，不等采煤機割煤，支架就利用前柱與輸送機富裕量向前挪移，其采煤工藝過程為移架→割煤→移輸送機。在主副架組合的邁步支架中，往往采用移副架→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，這也屬于超前支護方式。

3.綜采工作面進刀、割煤方式的工序流程及循環(huán)圖表

將工作面各生序工序在時間上、空間上進行相互配合，并以圖表形式進行顯示，稱為循環(huán)工作圖表。橫坐標表示一天的小時數(shù)，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(chǎn)一班檢修。工作面采用單向割煤，端部不留三角煤的進刀方式，割煤后移架，返刀清理浮煤并推移輸送機 。2100433B

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(lián)系和相互關系。實測結果表明，在采煤機割煤時，其附近頂板劇烈運動，并急劇下沉，其影響范圍一般約為25m左右，采煤機前10m左右，后15m左右。放炮落煤時會引起頂板下沉速度的突然增大，其波及范圍在放炮處的上、下方各為15-17m，而劇烈影響范圍又分別在上、下方5-7m的距離內(nèi)。在回撤工作面靠采空區(qū)一側的支架時，由于直接頂?shù)拿奥?，破壞了上覆巖層的平衡，上覆巖層也將隨后逐漸變形垮落，此時采空區(qū)一側的支承點前移，導致頂板下沉急劇增加。據(jù)一些工作面觀測，其影響范圍約在15-20m之間，強烈活動區(qū)一般在上、下各5-7m左右。在周期來壓時，由于老頂周期折斷垮落的影響，無論采煤、放頂在工作面的任何部位進行，都要受到強烈影響，采煤、放頂兩工序如平行作業(yè)，可能導致頂板難以控制，出現(xiàn)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(fā)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，放炮滯后回柱距離一般30m，以避免出現(xiàn)回柱與放炮疊加壓力影響區(qū)。通常，采支工序在生產(chǎn)班內(nèi)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(chǎn)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范圍內(nèi)將柱子打齊打好。

采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(yōu)點是采煤機總處于最小控頂距情況下進行割煤，相對減少了采煤機割煤時對頂板的影響。由于回柱在前，割煤在后，采煤機割煤后追機掛梁，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，采用單滾筒采煤機雙向割煤，往返一次進兩刀，工作面支架采用齊頭直線式時，其工序安排為：當采高大于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。

如采用單向割煤，采煤機往返一次進一刀，工作面支護可采用交錯梁布置方式。其工序安排：沿頂割煤→隔空掛梁→回頭反刀→沿底割煤→隔空打柱后完成一刀。

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

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(huán)進度。對于普采，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。即控頂采用“見四回一”的方法，實現(xiàn)一天2-3個循環(huán)；對于頂板好的工作面，也可采用“三、五”排或“四、六”排控頂，二采一準備，則一天完成一個循環(huán)。炮采和普采工作面基本是采用兩班采煤、一班準備的兩采一準的作業(yè)形式，也有不少工作面采用三班采煤、采準平行作業(yè)。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。由于有專門的準備時間，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(chǎn)的進一步提高。三班采煤采準平行作業(yè)實質(zhì)是每小班采煤和回柱放頂平行作業(yè)，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(huán)。三班采煤采準平行作業(yè)出煤時間長，充分利用工時和回采空間，提高了設備利用率，采準作業(yè)可以做到邊采邊回，不僅縮短了循環(huán)時間，也縮短了工作面支柱的承壓時間，有利于加快工作面的推進速度；但三班采煤作業(yè)方式準備時間少，設備的維修時間少。

因此，在頂板較穩(wěn)定，回柱后即能冒落，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(chǎn)間隙進行設備檢修及定期強制檢修，礦井工作制度允許，可采用三班采煤、采準平行作業(yè)的方式，高產(chǎn)隊不少采用這種方式。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(nèi)進行，從而出現(xiàn)了兩班半采煤、半班準備的作業(yè)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(yè)的方式。應結合循環(huán)要求及具體條件合理選擇 。

采煤工作面周而復始地從采煤、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(huán)。一個循環(huán)后工作面推進一段距離稱為循環(huán)進度。每天完成的循環(huán)數(shù)稱為循環(huán)方式。每晝夜的工作班數(shù)及其生產(chǎn)準備安排，稱為作業(yè)形式。搞好循環(huán)作業(yè)是實現(xiàn)工作面安全正常、均衡生產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)、高效的保證。搞好循環(huán)作業(yè)的關鍵是處理好工作面各工序、作業(yè)的時空關系。不同采煤工藝工作面的循環(huán)作業(yè)又各有其特點 。

（1）循環(huán)時間要求。即完成一個正規(guī)循環(huán)所需要的時間，不得超過所規(guī)定的時間，也就是在24h內(nèi)要周而復始地不間斷地完成整數(shù)個循環(huán)。綜采和邊打邊回的高檔普采工作面，一晝夜超過規(guī)定的循環(huán)次數(shù)后，可以不間斷的增加非整數(shù)個循環(huán)。

（2）循環(huán)工作量要求。即必須是按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，完成一個循環(huán)內(nèi)所包括的全部工序和工作量。由于采煤方法、回采工藝和循環(huán)方式不同，完成一個循環(huán)的全部工序和工作量也有所不同。

（3）循環(huán)進度要求。即要達到作業(yè)規(guī)程中規(guī)定的一個循環(huán)的工作面進度。這個進度必須是沿工作面全長，在完成一個循環(huán)的全部工序和工作量后的工作面進度。

（4）循環(huán)定員要求。即在工種和工數(shù)上要求不得超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定的完成一個正規(guī)循環(huán)的定員配備。

（5）規(guī)格質(zhì)量要求。即要求按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定，保證符合工程規(guī)格質(zhì)量標準、巷道維修質(zhì)量標準和機電設備維修質(zhì)量標準，避免發(fā)生死亡和重大事故 。

采煤工作面采煤工作面整體長度設計

對工作面走向長度的探討 在當前技術條件下，我國煤礦井下采煤工作面的走向長度是值得探討的問題。合理的工作面走向長度應能夠在最大限度地養(yǎng)活搬家次數(shù)的同時，提高煤炭資源回收率。當然，也不是越長越好，而應在摸清工作面具體地質(zhì)條件的基礎下，以具體地質(zhì)條件和生產(chǎn)接續(xù)、配套設備條件等多方面因素為依據(jù)，對工作面走向長度予以合理設定，當前我國大型煤礦綜放工作面走向長度大多介于 1100～1400m 間。

采煤工作面采煤工作面順槽布置

軌道順槽布置問題 對于軌道順槽的布置問題，應在考慮到巷道服務時間、變形等因素的同時，以礦井具體生產(chǎn)實際和地質(zhì)條件為依據(jù)，在布置臨近采空區(qū)采場時，將軌道順槽沿空側通長布置，并留置與老空區(qū) 3.5m的保護煤柱。

運輸順槽布置問題 為便于順槽電機與皮帶的安裝，運輸順槽宜沿坡度設置機頭段。并保證與聯(lián)絡巷連接位置處留有 20m 的平段，見煤層后再沿煤層底板掘進。同時，運輸順槽內(nèi)的皮帶應內(nèi)錯布置，皮帶應與運輸順槽巷道和軌道順槽巷道保持合理的距離。

運輸順槽聯(lián)絡巷布置問題 運順聯(lián)絡巷布置是采煤工作面施工的重要環(huán)節(jié)之一。運順聯(lián)絡巷布置在運順東側或西側，應以具體的井下地質(zhì)條件為主要依據(jù)，并避免應力集中，以避免給頂板管理構成安全威脅，同時，應盡量減少巷道工程量，只有這樣，運順聯(lián)絡巷的布置才能夠保證順利通過立交，且不需要增加運輸環(huán)節(jié)。

采煤工作面采煤工作面支架保護

采煤工作面合理支護的原則分析 當采煤工作面支護面積較大時，可以單根支柱支護，結合特殊頂板的特殊支護方式來進行，這樣能通過良好的頂板控制對支護面進行完整支護，從而構建一個相對最優(yōu)的采煤作業(yè)空間。與其它區(qū)域比較，頂板集中點承受的壓力相對較大，如果失控就可能發(fā)生冒落，對比其他地區(qū)的承受壓力，頂板集中點的壓力將大大增加，失控的頂板或許發(fā)生冒落。因此，應合理選擇排數(shù)和排距的相關數(shù)據(jù)，有效防止過小或過大排距現(xiàn)象的形成，以避免頂板提前脫離煤層而發(fā)生冒落。

端頭支護管理工作優(yōu)化 煤礦井工作面的安全開采直接受到工作面端頭支護，以及高強度支護和大面積支護的影響。因此，選擇更加合理的采放工作面端頭方式方式，并在支護效果良好的基礎上，進行經(jīng)濟成效更顯著的施工作業(yè)無疑是可行的。過渡支架要選擇最佳位置，輸送機前后機頭或機尾位置是最好的選擇，當然，應當在支架的一側設置相應的輸送機減速器和前后驅動電機，這是確保采煤工作面全程保持與輸送機中心距離長度一致性的有效措施。同時，特殊架構支架，也就是過渡支架必須設置于輸送機過渡段。這個過程中，考慮如下過渡支架的如下問題：①要減小縱向基本架長度、輸送機前后中心距，應最大限度地減小底座箱上部結構過渡支架的縱向尺寸。②后尾梁的掩護設置范圍應盡可能適中，高度也要進行適當調(diào)整，這樣能夠保證相對寬裕的動作、移動空間和過煤空間。③與過渡架相應的基本架，應當具備放煤的功能，如采取單擺桿機制，使其在加大兩排四柱架構后部空間的同時，避免底座與擺桿間千斤頂?shù)氖Ш?。同時，還應通過后尾梁與銷軸合理連接的頂梁，進一步平衡千斤頂，從而調(diào)整尾梁達到適度的高度與狀態(tài)，進而確保和控制縱向架的穩(wěn)定性，實現(xiàn)合理控制放煤的目的。

采煤工作面作為煤炭的第一生產(chǎn)現(xiàn)場，具有作業(yè)空間狹小、機械設備多、視覺環(huán)境差、溫度高的特點，是礦井事故的多發(fā)地點。煤礦頂板事故、透水事故、煤炭自燃事故、瓦斯爆炸事故、煤塵爆炸事故以及職業(yè)病在采煤工作面的發(fā)生都占有相當大的比例。因此，對采煤工作面進行風險評價研究，成為煤礦安全管理迫切需要解決的問題。在采煤工作面頂板事故中，有 80%的原因是由管理不當引起的，由此可見：管理在采煤工作面頂板安全中占到很大的影響比重。著重分析采煤工作面頂板管理的需求，規(guī)劃可行的管理措施，以此來提高采煤事業(yè)的安全度，確保采煤過程中的安全保護。采煤企業(yè)應全面做好頂板管理的工作，發(fā)揮其在安全采煤中的作用，進而強化采煤工作面頂板的管理。