所有采煤工艺

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（3）工作面主要技术经济指标表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46.51．3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。第二章炮采工作面采煤工艺技术本章主要介绍：（1）概述，包括：工作面概况、地质及水文情况、采区巷道布置图及生产系统；（2）炮采工作面破、装、运煤，包括：落煤、装煤和运煤；（3）炮采工作面顶板管理，包括：炮采工作面支护设计、支架的架设与回柱放顶、坚硬顶板的强制放顶。（4）倾斜分层下行垮落采煤法采煤工艺特点，包括：再生顶板及假顶、假顶的铺设、假顶下采煤工作的特点；（5）炮采工作面循环组织，包括：循环方式和作业形式、工序安排和劳动组织形式、人员配备与工人出勤表、技术经济指标；（6）炮采工作面安全技术措施，包括：工作面正常生产时的安全技术措施、特殊条件下的开采措施；（7）炮采工作面冒顶的防治，包括：局部冒顶事故的防治、大型冒顶事故的防治、冒顶处理。2．1概述1．工作面概况：工作面位置、工作面四周开采情况、工作面要素；2．地质及水文情况：煤层特征、顶底板特征、储量、地质构造情况、水文情况。3．采区巷道布置图及生产系统采区巷道布置图包括平面图、倾斜剖面图和走向剖面图，图上还要用箭头标出采煤工作面的生产系统。2．2炮采工作面破、装、运煤1．落煤生产过程：包括打眼、装药、填炮泥、联炮线、放炮等工序。（1）钻眼器具及爆破材料：钻眼：使用手提式煤电钻和风煤钻、麻花钎子；爆破：必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管；（2）对钻眼爆破工作要求煤炭破碎均匀，不出现需要二次破碎的大块；不抛撒过散，便于装煤。煤壁平直整齐，不留顶底煤；不破坏顶、底板岩层，便于支护及推移输送机等工序的操作。不崩倒支架、不崩翻或压住输送机，保证安全。节省炸药、雷管等爆破材料。（3）炮眼布置与爆破参数炮眼布置方式：单排眼：用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层中；双排眼：包括对眼、三花眼。一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面中；三排眼：即五花眼。用于煤层坚硬和采高较小的中厚煤层工作面中。详见炮眼布置图。炮眼布置图炮眼角度：炮眼与煤壁的水平夹角一般为50°~80°，软煤取大值，硬煤取小值；顶眼在垂直面上向顶板方向仰起5°~10°，眼底距顶板0.1~0.5m；底眼在垂直面上向底板方向保持10°~20°的俯角。炮眼间距：炮眼的间距可根据煤的硬度确定，一般为1~2m。炮眼深度：浅进度：每次开帮进度为1.0~1.2m；深进度每次开帮进度1.6~1.8m。炮眼装药量：依据煤的硬度、炮眼深度、炮眼间距和采高等确定。计算方法：根据吨煤炸药消耗定额计算：当吨煤炸药消耗定额已知时，计算每开一遍帮的炸药消耗量：(kg)式中——采高（m）；——工作面长度（m）；——煤的容重（t/m3）；——吨煤炸药消耗定额（kg/t）；——开帮进度（m）。每个炮眼的平均装药量：（kg）式中——开每次帮的炮眼数目；式中——工作面长度（m）；——炮眼间距（m）；——炮眼排数。根据装药系数计算：（kg/孔）式中——每个药卷的重量（kg);——炮眼深度（小于1.0m时）或长度（大于1.0m时）；——每个药卷的长度（m）；——炮眼装药系数，即每米炮眼的平均装药长度，炮眼深为0.6~1.0m时，=.05；炮眼长度大于1.0m时，可用下式计算：炮眼平均装药量确定以后，还要根据各类炮眼作用、顶板情况等，对炮眼装药量进行调整。不管煤层软硬，一般腰眼和顶眼的装药量要比底眼装药量酌情减少；采用双排炮眼时，底、顶眼的装药量可按1：0.5~0.7的比例分