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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

3

3

3

4

13

电工

1

1

1

6

9

泵站工

1

1

1

2

5

转载机司机

1

1

1

3

6

输送机司机

1

1

1

3

6

支架工

8

8

8

4

28

巷道维修工

5

5

5

6

21

胶带机司机

1

1

1

6

9

装车工

2

2

2

6

运料工

6

6

管理人员

2

2

2

2

8

材料员

1

1

油质管理员

1

质量验收员

1

1

1

1

4

办事员

1

1

送饭工

1

1

1

1

4

其他

1

1

1

1

4

合计

28

28

28

48

132

（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

m

3.28~3.36

2

推进长度

m

1232

3

煤层倾角

（°）

2~6

4

工作面长度

m

152~144.5

5

煤的容重

kg/m3

1350

6

工业储量

万t

90.9630

7

采出率

%

95

8

截深

m

0.8

9

日产量

t

6138

10

装机容量

kW

2972.5

11

作业制度

“四、六”制

12

日循环数

个

12

13

回采工数

t/工

46.5

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。

综采作业规程的编制

2007-11-1613:

37

综采作业规程的编制

择要；采煤作业规程是煤矿生产的基本法律文件，是进行各项工作的依据。

必须从思想上高度重视，理论上科学严禁。

编写前要进行大量的调查，数据收集整理工作。

并且反复论证，改动修正要符合实际。

既要考虑到整个矿井的运送，供电，通风能力，也要考虑工作面自身的特点。

做到科学，可行，安全。

关键词：

调研论证，实施调整

   Thecompilationofthecomprehensivemechanicalminingoperationalrules

Abstract:

Theoperationalrulesofcoalminingisabasiclegaldocumentofcoalminingproduction,andisthegistoftheoperationsofallkindsofwok.Wemustattachimportancetoithighlyinthemindandinsureitscientificandpreciseinthetheory.Weshoulddoalotofworkaboutinvestigationandthecollectionandcollationofdatabeforewecompileit.Alsowemustdemonstrateittimeaftertimeandmakesurethattherulesaccordwiththerealitywhenyoumodifyit.Itisnecessarynotonlytoconsiderthetransportation,powersupplyandthecapacityofventilationinthemine,butalsotakeintoaccountofthecharacteristicoftheworkingface.Makeitscientific,availableandsafe.

Keywords:

research,demonstration,implement,adjustment

煤矿安全规程》规定：

“每一采煤工作面在回采前，必须编写作业规程，由矿技术部门组织有关人员进行会审，报矿总工程帅批准。

如果情况发生变化，必须及时修改作业规程或补充安全措施，并报矿总工程师批准。

”综采煤工作面由于机械、电器设备多，个头大、功率大、摊子大，质量和安全性要求很高。

要编制一套符合实际的综采作业规程，比炮采和普采工作面具有更大的难度和严肃性。

它是组织生产的基础，是安全生产、高产高效的保证，是综采工作面各项工作的指导性文件。

它应包括下列九项内容：

（1）采煤工作面范围内的地质构造：

煤层结构、厚度、倾角、硬度、品种、可采储量、水文地质、顶底板岩石性质、结构、层节理、强度及分类。

各种气体的含量分析。

（2）采煤工艺流程：

工作面长度，采高，截深的确定、采煤机型号的选择、液压支架的选择；高压电缆的选择；控制台和乳化液泵站的选择；进回风巷道的布置等。

    （3）顶板管理方法：

工作面顶板支护、初次放顶、回柱方法、端头支护、移架方法等。

    （4）采煤工作面的风压、风速、通风设施、通风监测等及通风系统图。

各种气体的抽排办法。

    （5）运煤、运料的设备核定及其系统运行图

    （6）供电设施、电缆、设备负荷及供电系统图。

   （7）照明设施及其布置等管路系统图。

    （8安全技术措施、五大灾害防治避灾路线。

（9）劳动组织循环图表及主要技术经济指标表。

一、作业规程编制步骤；

（1）通过调查研究，掌握地质条件、设备情况及采区设计中有关的工艺设计内容。

（2）明确矿、采区下达的对该工作面产量、效率、效益、安全等要求。

    （3）召开技术人员、工人、干部三结合会议，讨论、研究有关生产技术、管理和安全问题。

    （4）按采煤工作面作业规程的内容要求，编制作业规程，以备上报审批。

    （5）执行中若条件变化，要及时进行修改和编制补充措施，另行审批。

二、作业规程审批及执行程序：

   通常作业规程编制完成后，由采煤副总工程师或技术科负责人召开地测、机电、安全等部门会议，对规程会审，若有意见或建议，由编制者修改，然后提交矿总工程师审批。

在各有关部有关负责人和矿总工程师审查同意，签字后即可贯彻学习，为工作面投产做准备。

贯彻规程的范围应包括所有与该工作面生产有关的管理人员和承担该工作面生产任务的采煤工区、运输工区、通风工区全体人员。

前者由各部门负责人或技术总管负责贯彻，后者由采区技术员负责传达学习。

为确保学习效果，还应专门设计贯彻学习规程情况表，让学习合格人员签字记录。

自工作面投产起，技术、机电、安全等部门均应严格按作业规程规定管理，工作面工作人员必须严格执行作业规程的有关规定。

  三、采煤工作面作业形式确定及工序安排

  采煤工作面作业形式是指一昼夜内工作面中采煤班与准备班在时间上的配合方式。

它由作业规程中的循环作业图来反映。

它应该与全矿的工作制度相适应。

综采工作面合理作业形式的选择，应当满足：

在时间上最大限度地提高机械设备的利用率，使生产时间集中，避免设备的轻载或空载运转；要有足够的检修时间，保证没备良好，以达到连续运转和不影响生产，也不能因盲目生产造成安全事故对于综采工作面来讲一般采用一下两种作业形式：

（1）两采一准，昼夜三个班，两班采煤，一班准备。

采煤班以采煤机运行，推溜，移架，放顶煤

为主；准备班完成回柱放顶、检修、牵引桥式转载皮带机输送机等工作。

适用于准备工作量较大的综采工作面。

有较充分的准备和检修时间，但设备利用率不高，设备效能不能充分发挥。

一般适用于准备工作量较大，或地质条件较差以及操作技术不很熟练、检修力量比较薄弱、管理经验也较少的初次使用综采设备的工作面。

（2）三采一准备，三班采煤，一班检修。

这种作业形式，既可增加采煤时间．又可保证机器有充分的检修时间，更适用于综采工作面。

（4）四班交叉作业．三班出煤，一班检修。

第四种作业形式，工作面三班出煤，～班检修，这样既保证出煤时间长，又有充裕的检修准备时问。

这种作业方式充分利用了交接班时间，提高了设备利用率与工作面单产，有和J于加强班与班之间的团结协作等。

但须有较高的生产管理水平，尤其在交叉时间内工怍更要安排合适。

综采工作面应尽量采用这种作业形式。

    采煤工作面工序安排有顺序作业和平行作业及两种相结合的形式。

安排时，应分清主次工序，保证主要工序顺利进行，尽可能地增加出煤时间；辅助工序尽可能与采煤平行，充分利用空间和时间，并保证作业安全；注意薄弱环节，结合定额，加强措施。

根据上述要求，排出工艺流程图，它是编制循环作业图的基础。

四、综采工作面生产技术管理

1、循环作业

    综合机械化采煤产量大，效率高，机械设备多，工序紧凑且相互之间制约性强，如工序的某一环节失调，将影响整个生产的正常进行。

因此，必须要有一种科学、严密的循环工作组织与之相适应。

工作面循环作业，即是完成破煤、装煤、运煤、支护、顶板管理等基本工序并周而复始地进行的作业过程。

在～般条件下综合机械化果煤的顶板管理工作大大简化，因此采煤机割煤、移支架、移输送机就成为综采工作面生产中的三个主要工序，沿工作面全长完成这三个工序，也就完成了一个循环。

由于综采工作实行随采随移，液压支架的移设速度快，故在正常条件下基本上适

应了采煤机牵引速度的要求。

因此，采煤机割煤刀数和移架次数将是一致的，均可作为循环的标志。

由于练采工作面每昼夜的割煤刀数较多（从几刀到十几刀），所以综采工作面的循环方式为多循环。

2、劳动组织

  劳动组织是指正规循环中生产工人的组织形式和劳动定员。

劳动组织与作业形式、工序安排等有密切关系，合理的劳动组织有利于完成正规循环，有利于提高产量和效率。

长臂工作面劳动组织形式一般采用：

追机作业。

即将综采队按专业分组，各专业组跟随采煤机及时完成清底煤、移输送机和移架等各专业工作。

优点是工种单一，技术熟练，工作效率高；缺点是分工过细，劳动量不均，忙闲不匀；跟机作业劳动强度大。

适用于普采和综采工作面。

劳动组织的主要任务：

一是合理地确定劳动力配备；二是选择符合工作面生产工艺要求的劳动组织形式。

由于综采的设备多，技术要求也较复杂，所以综采工作面的劳动组织，应按设备、工种定员，组成专业工种，以便有利于掌握和不断提高操作技术水平。

同时综采工作而是以采煤机的割煤工序为中心，组织移架和输送机，所以在具体的组织形式上，应采用追机作业方式，以充分利用工时，发挥设备效能，达到高产高效。

若顶板条件较差、支护复杂、辅助工作量多，或生产管理和操作技术水平较低、追机作业有困难时，可将移架工、移输送机工沿工作面全长分段安排和管理。

若顶板条件好，采煤机割煤速度快，为使移架工能及时跟上，也可采用分组移架接力追机作业形式，每组10架左右，同时移架数不超过两组，两组降柱、升柱时间应当交错开。

综秉工作面的工人，既要实行专业分工，又要搞好工种间的协作。

对综采工作面人员配备的要求是：

（1）选拔建制过硬的采煤队，按岗位一次配齐配好；

（2）加强技术培训，不断提高技术水平。

应使综采队人员对所有操作的设备达到四懂（懂采煤工艺、懂设备的结构、懂设备的原理、懂设备的性能）、四会（会操作、会检查、会维修、会排除故障）的要求；

（3）注意配备老工人，特别是具有设备维修和顶板管理经验的老工人，充分发挥他们的作用，以保证生产的正常进行。

五、设备管理

综采工作面由于设备多。

机械化水平高，故加强设备的管理工作是生产管理工作中的一个十分重要的内容。

设备管理工作做得好，就能使设备经常保持完好和正常运转，保证工作面的稳产和高产，同时电有利于延长设备的使用寿命，降低材料消耗。

所以对设备管理工作要有严格的要求。

（1）强设备的检查和维护：

设备的检查和维护是设备管理工作的首要内容，要经常教育职工，人人爱护没备，人人维护设备，认真执行以预防为主的维修方针。

对于设备的日检、周检、月检以及季检等工作，应把日常检查和维护作为重点，只有及时地检查，有效地维护，才能防患于未然，把事故消灭在萌芽状态。

（2）加强备品、配件管理工作。

只有做好备品、配件的准备、供应和管理T作，才能保证设备及时有效的检修。

建立健全设备技术档案制度：

应记录设备验收、配件器材消耗、事故和检修等情况各|殳备还应填写工作口志，作为交接班内容之一。

六、质量管理

综采工作面质量管理工作的好坏．直接关系着能否实现安全生产和机械设备效能的发挥。

质量管理的内容包括上作面的工程质量和设备维修质量两个方面，二者互相制约、互相影响。

为了抓好工作面的质量管理工作，必须贯彻“质量第一”的方针，不断提高综采人员对工程质量重要性的认识，培养严谨、细致的作风，严格质量标准，同时要采取有效的技术组织措施，如建立健全作业规程、牌板制、   工种岗位责任制、质量检查验收制，开展质量活动分析等，以确保实现优质、高效和安全生产

  七安全管理

    安全是生产作业的基层，也是工作考核第一指标，作业规程的编制不但要体现出高产高效，更要体现出安全第一的理念，从设计到实施的每一个环节、步骤都必须考虑安全因素，并有应急措施。

八、循环图表的含义及内容

    工作面的循环方式、作业方式、工序安排和劳动组织最终由循环图表反映。

循环图表

包括循环作业图、工人出勤表和技术经济指标表3部分。

循环作业图是以工作面长度为纵坐标，以昼夜24h为横坐标，在图上表示出工作面各工序在时间和空间上的关系。

（图表略）

   作者：

叶水安，1957年出生，1981年毕业于新疆工业高等学校，大专学历，就职于乌鲁木齐煤矿技工学校。

讲师

参考文献：

中国旷大《井巷工程》张闻，2006，9  旷大出版社

          西安科技大学《采煤机械》。

李复兴，2005，7

新疆能源学院

乌鲁木齐煤矿技工学校  叶水安

采煤实训报告

一、单位情况介绍

汪家寨井田位于水城北约18km处，隶属于六盘水市钟山区。

地理坐标为东经104051/——104052/；北纬26037/ 2604/之间。

井田走向长9km,倾斜长2.5km，井田面积22.5km2。

于1989年核定矿界时划出三个块段给地方开采，现井田实际面积为19.3km2。

截止1991年末，矿井开采面积为5.5km2。

汪家寨煤矿由水城设计院进行矿井设计，矿井分为平峒和斜井两种开拓方式。

矿井设计能力150万t/a。

矿区交通十分方便。

　　生活区建有职工家属休闲广场，环境优美。

井下配置了瓦斯抽放泵，地面建有瓦斯处理装置可供职工和附近居民用于日常生活。

值得注意的是该矿贵州省唯一拥有采用放顶煤技术采煤的工作面的煤矿。

汪家寨煤矿党政班子精