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1、*太原理工大学-矿业工程学院 煤矿开采学煤矿开采学 主讲人：李建忠主讲人：李建忠 Tel：13803403342 E-mail： 13803403342 Date 1 *太原理工大学-矿业工程学院 第十章第十章 单一走向采煤法采煤工艺单一走向采煤法采煤工艺 第七节第七节 采煤工作面工艺设计采煤工作面工艺设计 Date 2 *太原理工大学-矿业工程学院 采煤工作面工艺设计内容 选择合理的工作面设备及参数 采煤工作面工艺参数 采煤工作面生产过程组织 采煤工作面循环图表 编制采煤工作面作业规程 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 3 *太原理工大学-矿业工程学院 任务一 采煤工作面设备及参数 知识
2、点能力点 1、液压支架选型 2、采煤机选型 3、刮板输送机选型 4、其它设备选型 5、三机配套 熟悉工作面设备选型过程 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 4 *太原理工大学-矿业工程学院 综采工作面设备 选型与配套的程 序 地质条件分析 综采工艺方式选择 工作面生产能力确定 液压支架选型 采煤机选型 外部运输设备选择 刮板输送机选型 乳化液泵站选择 设备配套完毕 三机配套合理? 否 是 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 5 初撑力根据矿压计算选择参 数 工作阻力 支护强度 根据煤厚选择支架的 支撑高度 支架最小高度 底座面积及比压 推溜力、拉架力 前探梁长度 顶梁长度 综采支 架选型
3、根据底板选比压参数 及推拉结构 根据顶板破碎程度选 择支架结构 支架最大高度 根据倾角选择防倒防滑结构 根据通风要求选择支架断面 根据生产能力选采煤机类型 根据割煤量选择运输能力 采煤机 选型 根据煤的硬度选择截割功率 根据面长及支架空间选择机身尺寸 根据采煤机选择输送机宽度工作面 输送机 选型 根据工作面长度选择 根据拉架力选择强度 综采设 备选型 平巷输 送机选 型 根据巷道断面选择运输设备宽度 根据最大割煤量选择运输能力 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 6 *太原理工大学-矿业工程学院 任务二 采煤工作面工艺参数 知识点能力点 1、工作面长度的确定 2、工作面开机率 3、机采面生产
4、能力 能够根据采煤工作面的实际情况，确定工作面长度 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 7 *太原理工大学-矿业工程学院 影响工作面长度的因素 地质因素 技术因素 经济因素 一、工作面长度 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 8 *太原理工大学-矿业工程学院 1、地质因素 工作面长度方向上应以大的断层、褶曲、煤层厚度、倾 角变化带为上下边界。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 9 *太原理工大学-矿业工程学院 煤层厚度、倾角、顶板条件、瓦斯涌出量等地质条件。 V工作面允许的最大风速，4m/s； M采高，m； Lmin工作面最小控顶距，m； 容重，kN/m3； Cf风流收缩系数，取0.9
5、0.95； N日进刀数； qb日产一吨煤所需风量，m3/min；B循环进尺，m 。 P煤层单位面积出煤量， t/m2 。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 10 *太原理工大学-矿业工程学院 2、技术因素 生产能力影响 受设备限制 国产刮板输送机150200m 一般工作面长 80200m 工艺的影响 技术管理水平 矿井设计时技术参数的影响 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 11 *太原理工大学-矿业工程学院 3、经济最佳的工作面长度 1日进刀数，2工作面日产量，3工作面效率 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 12 *太原理工大学-矿业工程学院 割煤时间 准备时间 空行时间采煤机运
6、行时间 停机旋转时间 地质因素 机电因素 工序匹配不当 端头、进刀等 交接班误工 工艺原因 组织管理因素 采区外部系统 采煤班时间 每 日 时 间 采煤机停 机时间 二、采煤机开机率 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 13 *太原理工大学-矿业工程学院 开机率采煤机实际运转的时间占可利用的采煤作 业时间的百分比。 有班开机率、日开机率两种。班开机率为： T采煤作业时间； t1纯割煤时间； t2跑空刀时间； t3进刀时间。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 14 *太原理工大学-矿业工程学院 兖州南屯煤矿综采面各环节故障实测统计资料，得各 环节的故障比重如图所示。 第七节 采煤工作面工艺
7、设计 Date 15 *太原理工大学-矿业工程学院 第七节 采煤工作面工艺设计 三、机采面生产能力 双向割煤，进一刀时间 单向割煤，进一刀时间 日循环数（刀数） 日生产能力 Date 16 *太原理工大学-矿业工程学院 任务三 采煤工作面生产过程组织 知识点能力点 1、采煤工作面循环方式、正规循环作业、作业形式、 劳动组织形式等概念 2、常见作业形式的特点和适用条件 3、常见劳动组织形式的特点和适用条件 4、工序安排应注意的问题 能够根据采煤工作面的实际情况，合理进行工序安排 和选择确定循环方式、作业形式、劳动组织形式 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 17 *太原理工大学-矿业工程学院
8、循 环：就是完成工作面落煤、装煤、运煤、支护和放 顶（或放顶煤）等工序的全过程，并且周而复 始地进行下去。 循环标志：炮采、普采工作面多以工作面放顶工序作为完 成一个循环的标志，综采工作面一般是以进刀 或 移架工序作为完成一个循环的标志，放顶煤采 煤 工作面则是按完成一次放煤工序过程作为循环 的 标志。 相关知识 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 18 *太原理工大学-矿业工程学院 一、循环方式 循环方式：是循环进度和昼夜循环次数的组合。采煤工作 面的循环方式主要分为单循环和多循环。 （1）循环进度：采煤工作面每完成一个循环向前推进的 距离，是每次落煤的深度（截深）和循环落煤 次数的乘积。
9、 （2）昼夜循环次数：主要根据采煤工作面的顶板条件、 采煤工艺方式、操作管理水平、工作面的基本 参数和作业方式合理确定。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 19 *太原理工大学-矿业工程学院 （3）正规循环作业 按照作业规程中循环作业图表安排的工序顺序和劳动定员，在规 定的时间内保质、保量、安全地完成循环作业的全部工作量，并周 而复始地进行采 煤工作的一种作业方法。（符合规定的循环时间、 循环进度、工作质量和劳动定员） （4）正规循环率： 一般情况下日进单和双循环作业，正规循环率不低于80%；日完 成3个以上循环的，正规循环率不低于75%。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 20 *太
10、原理工大学-矿业工程学院 二、作业形式 作业形式：是采煤工作面在一昼夜内生产班与准备班的相 互配合关系。（作业形式应与矿井工作制度相适应） 矿井工作制度：“三八”工作制、 “四六”工作制、“四八”交 叉工作制。 “三八”工作制的作业形式有：“两采一准”、 “边采边准”、“两班半采煤半班准备”等几种； “四六”与 “四八”交叉工作制的作业形式 有：“三采一准”或“边采 边准”等形式。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 21 *太原理工大学-矿业工程学院 1、两采一准作业形式 这种作业形式是昼夜3个作业班中2个班生产1个班准 备。有专门的准备检修班，准备时间比较充分，可保 证工作面支护、机械、
11、电气等设备的正常检修时间， 有利于保障支架和机械、电气设备的完好性。准备班 还可进行工作面安全施工，确保生产班安全顺利的进 行生产。 这种形式经常应用在机械化采煤工作面或开采有煤与 瓦斯突出危险的工作面。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 22 *太原理工大学-矿业工程学院 2、三班采煤、边采边准作业形式 这种作业形式是昼夜3个作业班边生产边准备。其特 点是生产时间相对较长，可实现日进多循环；工作面 推进速度比较快，有利于顶板控制。但这种作业形式 没有专门的准备检修班，不能保障机械设备的正常维 护、保养和检修，对设备的正常使用有一定的影响， 必须23天安排一班进行设备的集中检修。 这种作业
12、形式在机械设备比较简单的炮采工作面应 用较多。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 23 *太原理工大学-矿业工程学院 3、两班半采煤半班准备作业形式 该作业形式是针对边采边准作业形式无法保障每天正 常的检修时间，则在2个班采煤的基础上，另一班采用半 班准备半班生产。这样既增加工作面的生产时间又保证有 固定的机械设备检修时间，可较好地保障工作面开采设备 的可靠性和完好性。 该作业形式主要在一些设备比较先进、检修工作量较 少的机采和炮采工作面采用。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 24 *太原理工大学-矿业工程学院 4、三采一准作业形式 三采一准是“四六”工作制时经常采用的作业形式。每
13、天 3个生产班工作时间为18h，和两采一准作业形式相比增 加 有效生产时间2h，可较好地发挥设备效益，又保证设备的 检修时间。并有效地改善井下工人工作条件，对保障工人 身心健康与矿井的安全生产非常有利。 该作业形式适用于工作地点较远的综采工作面。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 25 *太原理工大学-矿业工程学院 5、四班交叉三采一准作业形式 四班交叉三采一准作业形式是在“四六”工作制三采一准基础上， 为使工人每天有效的工作时间达到8h采用的一种作业形式。该作业形 式每次交接班时两个班工人在工作地点相互交叉2h，接班的提前进行 生产准备工作。它保证工人有效的工作时间和提高设备利用率，可提
14、 高工作面生产能力。但在交接班时在工作面的较长时间内有两班工人 工作，组织管理比较复杂，不利于工作面安全管理。 该作业形式只在一些中小型矿井中工作地点距离井口较近或有时 为赶任务、抢循环等情况下采用，是一种临时性的作业形式。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 26 *太原理工大学-矿业工程学院 三、工序安排 1、保证主要工序的顺利进行。工作面的主要工序是落煤、装煤、推 移输送机、支设支架和放顶。在安排工序时，必须保证主要工序在 时间和空间能顺利进行。 2、处理好主要工序和辅助工序的关系。辅助工序与基本工序的作 业关系可采用平行作业或顺序作业。工序的安排，一定要符合工艺 要求，确保前一个工序
15、按时转入后一工序，各工序之间有机配合， 互不影响。 3、采用平行作业，提高工作效率。在保证安全的前提下，工作面 的工序应尽可能采用平行作业。充分利用工作面的有限空间和工作 时间，缩短循环周期。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 27 *太原理工大学-矿业工程学院 四、劳动组织 劳动组织：是各工作班中劳动力定员与各工种的相互配合关系。采煤 工作面劳动组织形式对提高工作面的产量和劳动效率有很 大的影响。 劳动组织的确定：应根据循环方式、作业形式和工序安排合理确定。 （1）根据循环方式确定一昼夜内工作面总的工作量 及各工种的工作量定额，计算个工种所需定员； （2）依据作业形式分配生产班与准备班的
16、工作时间； （3）然后按工种确定每个生产班的工作量、劳动定 员及占据的时间与空间。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 28 *太原理工大学-矿业工程学院 采煤工作面劳动组织形式 1、追机作业 特点：是依照普采工作面的生产过程，组织挂梁、推移输送机、支柱 和回柱放顶等专业工作组，在采煤机割煤后顺序跟机进行作业 。 优点：各工种之间分工明确，工种单一，便于新工人尽快掌握生产技 术；有利于实现工种岗位责任制；适应机采工作的特点，各工 种工作效果与采煤机工作效能一致；人力集中，在正常条件下 可较好地发挥机械采煤的优势，加快采煤机割煤速度，提高采 煤工效。 第七节 采煤工作面工艺设计 Date 29 *太原理工大学-矿业工程学院 缺点：各工种分工过细，追机作业劳动强度较大；由于各 工种要顺序作业，一个工种跟不上将影响整个采煤 生产过程；在采煤机进刀过程中，可出现部分工种 窝工现象；容易出现各工种之间工作量的不平衡， 造成忙闲不均等现象。 适用：工作面较长、每班进刀数较少、顶板
