第一章_采煤工艺技术概述

第一章采煤工艺技术概述本章主要介绍：（1）长壁工作面采煤工艺概述，包括：长壁采煤方法、长壁采煤工作面采煤工艺方式、采煤工艺方式的特点；（2）采煤工作面正规循环作业，包括：采煤工作面循环作业、循环方式、作业形式、工序安排、劳动组织、循环图表、综采工作面工艺设计实例；（3）采煤作业规程与安全技术措施，包括：采煤工作面作业规程的编制、特殊条件下安全技术措施的编制；1．1长壁工作面采煤工艺概述1．长壁采煤方法•解放前，采用原始的穿硐式、残柱式、高落式等采煤方法；•解放后，采用长壁采煤方法。•2．长壁采煤工作面采煤工艺方式•爆破采煤、普通机械化采煤、综合机械化采煤。3．采煤工艺方式的特点•（1）炮采工艺特点：工人劳动强度大、支护工作不安全、日产量及劳动生产率低、材料消耗量大，适应性强；•（2）普采工艺特点：采煤工作实现了机械化，产量提高，设备投资少；支架的架设和回撤工作仍为繁重的人工劳动，在顶板管理方面还显得比较薄弱。•（3）综采的特点：高产、高效、安全、低耗。•（4）选择采煤工艺的原则：尽可能采用机械化程度较高的采煤工艺方式；工作安全、劳动条件好；煤炭损失少、材料消耗少、成本低；生产事故少、管理方便。1．2采煤工作面正规循环作业1．采煤工作面循环作业•（1）采煤工作面正规循环作业概念：根据采煤工作面的生产过程，配备一定的工种及定员，在规定的时间内按质、按量、安全地完成既定任务，并保证周而复始地、不间断地进行采煤的作业方法。（2）采煤工作面正规循环作业标准①有一个科学的切实可行的作业规程和循环图表，完成规定的正规循环率。•②完成作业规程中规定的产量、进度、效率、煤质、主要材料消耗、工作面煤炭采出率等指标。•③工作面工程质量合格，机电设备完好率不低于80%，事故率不超过2%。•④安全生产，消灭死亡和重大事故。（3）正规循环率•式中月实际完成正规循环数——是按正规循环标准的要求，逐日累计的统计数，不得用月末总进尺数反算。•月工作日数——指全月日历日数减去因工作面外部因素影响的日数（如节假日、矿井检修、停电、重大运输和提升事故的影响等）。凡工作面本身事故影响造成的停产日数，仍按工作日数计算。•要求：采煤工作面按煤层的地质条件、机械装备条件等，条件好时正规循环率为80%~90%，条件差时为70%~80%。2．循环方式概念：循环方式就是循环进度和每昼夜循环数的总称。•（1）循环进度：循环进度是采煤工作面完成一个循环后向前的推进距离。•L=n×b•式中L——循环进度；•n——每循环落煤次数；•b——落煤次数。•落煤进度的确定：顶板稳定性、工作面运输能力、工作面支架排距、采煤机械的技术特征。•每循环落煤次数的确定：顶板冒落步距、经济合理性。•（2）昼夜循环数目•昼夜循环数目的多少决定于循环周期（时间）的长短，它直接决定着采煤工作面的日产量、效率和其它技术经济指标。3．作业形式•概念：采煤工作面作业形式就是一昼夜内采煤班和准备班的配合方式。•（1）“两采一准”•（2）“两班半采煤、半班准备”•（3）“三班采煤、边采边准”•（4）“两采两准”•（5）“三采一准”•（6）“四班交叉”4．工序安排•工序安排的方法：•（1）根据工序之间的关系和各自需要的时间，找出起主导作用并且占用工时最多的矛盾线，以及主要矛盾线上的主要工序。一般采煤工作为主要工序。•（2）找出次要矛盾线：如支护线、回柱放顶线、作缺口线等。各次要矛盾线内部各工序之间，一般也是顺序关系。而各矛盾线之间，则是平行关系。•（3）根据工序之间的制约关系和各自需要的工作时间，确定各矛盾线之间、各工序之间在时间和空间上的配合关系。•最后，用简单明了的符号绘成工艺流程图（箭头图），把一个循环的整个采煤工艺过程明确地表示出来，见下图。采煤工艺流程图5．劳动组织•（1）采煤工作面的人员配备•采煤工作面中的人员，根据工作情况的不同，有“人数可变工种”的工人和“人数固定工种”的工人。•人数可变工种：指那些与工作面长度和日循环数（或产量）的变化有直接关系的工种，如装煤、清理顶底煤、挂梁、支柱、移溜、铺网、回柱放顶工等。•计算公式：•劳动定额可在《矿井生产统一劳动定额手册》或《标准手册》中查得。•作业定额：把标准定额与具体工作条件相结合而制定的劳动定额叫做作业定额。•作业定额分为单项作业定额和综合作业定额两种。单项作业定额是指包括一道工序的作业定额；综合作业定额是指包括若干道工序的作业定额。•作业定额按其包括的人员数目，又可分为个人作业定额和工作队（组）作业定额两种。个人作业定额是指一个工人在一个工作日内所应完成的工作量。•在实际工作中，作业定额一般是按照以下方式进行计算制定的。•个人单项作业定额：式中——个人单项作业定额；•——标准定额；•——定额修正系数。•工作队（组）单项作业定额：•式中——工作队（组）单项作业定额；•——工作队（组）内人数。•个人综合作业定额：•式中——个人综合劳动定额；•——综合工作量；•——所需总工数。•工作队（组）综合定额：•式中——工作队（组）综合作业定额；•——工作队（组）人数。•固定工种：指那些与一个循环中工作量变化无关的人，如采煤机司机、看管输送机工、机电工、看管液压泵工等。•（2）劳动组织形式确定•长壁工作面中的劳动组织形式：分段作业、追机作业、分段接力追机作业。6．循环图表采煤工作面循环图表，由循环作业图、工人出勤表和技术经济指标表三部分组成。•（1）循环作业图•概念：表示工作面内各工序在时间上与空间上的相互关系。•绘制循环作业图的步骤：•①按采煤方向和时间顺序，画出主要矛盾线上的工序。•②画出与主要工序循序进行的次要矛盾线，其中超前主要工序的，画在其左侧，滞后者画在其右侧。超前或滞后的时间，等于两线间的水平距离。•③画出不按主要工序顺序进行的其它工序，如开缺口等。•（2）工人出勤表•对应于循环作业图，工作面人员的配备，用工人出勤表来表示。在工人出勤表里，应该表明各工种每班应出勤人数，每个工种工人工作时间及每循环的总人数。（3）技术经济指标表主要内容：•①采煤工作面的地质条件：煤厚（总厚度及可采厚度）、倾角、密度等。•②采煤工作面的技术条件：工作面长度、采高、循环进度、支架布置方式、移架方式、采空区处理方法等。•③采煤工作面装备条件：支架型号、采煤机型号等。•④循环工作组织：循环方式、昼夜出勤人数等。•⑤生产与经济成果：每循环产量；每昼夜出勤量；工作面月产量；采煤工效率；坑木、金属支柱、炸药、雷管等材料的消耗；采煤工作面吨煤成本等。7．实例（1）循环作业图（2）工作面出勤表工种班次早班中班夜班检修班合计采煤机司机333413电工11169泵站工11125转载机司机11136输送机司机11136支架工888428巷道维修工555621胶带机司机11169装车工2226运料工66管理人员22228材料员11油质管理员1质量验收员11114办事员11送饭工11114其他11114合计28282848132序号项目单位数量备注1采高m3.28~3.362推进长度m12323煤层倾角（°）2~64工作面长度m152~144.55煤的容重kg/m313506工业储量万t90.96307采出率%958截深m0.89日产量t613810装机容量kW2972.511作业制度“四、六”制12日循环数个1213回采工数t/工46.5（3）工作面主要技术经济指标表1．3采煤作业规程与安全技术措施1．采煤工作面作业规程的编制（1）编制采煤工作面作业规程的依据①采区设计、②采、掘工程图；③采煤工作面地质说明书；④本煤层及邻近采区的矿压观测资料；⑤本煤层类似采煤工作面的开采经验，存在的问题，以及解决问题的途径和方法等；⑥矿、采区对本工作面的开采要求，包括产量、效率、材料消耗、煤质、直接成本等。•（2）作业规程的内容：概况、地质情况、采区巷道布置示意图、采煤工艺、顶板管理方法、工作面机电设备、正规循环作业图及劳动组织表、主要技术经济指标表、安全技术措施。•（3）作业规程的编制与审批•①明确任务；•②召开工人、干部、技术人员三结合会，研究生产技术和安全问题；•③具体编制作业规程，一般复写3~4份上报；•④审批；•⑤贯彻执行；•⑥作业规程在执行中如条件发生变化时，应及时进行修改，或编制补充措施。•2．特殊条件下安全技术措施的编制•（1）安全技术措施的内容•①对特殊情况的说明，通常附有示意图；•②对问题的处理方法（措施）要具体；•③处理问题时的组织分工，责任要明确。•（2）安全技术措施的编制步骤和方法•①调查研究，把需要处理的特殊情况搞清，有时需要地质、测量、矿压等有关人员帮助搞清；•②召开工人、干部、技术员三结合研讨会，确定问题的解决办法；•③由采煤技术员按研究确定的处理方法编制安全技术措施；•④上报矿里经总工程师批准；•⑤向参与处理问题的有关人员贯彻，要求严格遵照执行；•⑥特殊情况处理后，要向有关领导汇报，经同意后，才使采煤工作面转入正常生产。