[科普中国]-采煤工作面循环作业

采煤工作面循环作业是指采煤工作面周而复始地从采煤、装煤、运煤、支架、移输送机、控顶、检修等所有工序进行一遍为一个循环。搞好循环作业的关键是处理好工作面各工序、作业的时空关系。不同采煤工艺工作面的循环作业又各有其特点。

简介采煤工作面周而复始地从采煤、装煤、运煤、支架、移输送机、控顶、检修等所有工序进行一遍称为一个循环。一个循环后工作面推进一段距离称为循环进度。每天完成的循环数称为循环方式。每昼夜的工作班数及其生产准备安排，称为作业形式。搞好循环作业是实现工作面安全正常、均衡生产，优质、高效的保证。搞好循环作业的关键是处理好工作面各工序、作业的时空关系。不同采煤工艺工作面的循环作业又各有其特点1。

炮采、普采工作面循环方式炮采工作面的落煤进度一般为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 四种。炮采时，一般落煤一次即放顶一次，一次落煤进度即为循环进度。对于普采，当截深为0.5m、0.6m时，一般割2刀放一次顶；当截深为0.8m时，一般割一刀放一次顶。即控顶采用“见四回一”的方法，实现一天2-3个循环；对于顶板好的工作面，也可采用“三、五”排或“四、六”排控顶，二采一准备，则一天完成一个循环。炮采和普采工作面基本是采用两班采煤、一班准备的两采一准的作业形式，也有不少工作面采用三班采煤、采准平行作业。两采一准在准备班可进行回柱放顶、机械检修、掐接输送机和缩短平巷输送机等工作。由于有专门的准备时间，不仅矿井设备有充裕的检修时间，也保证了回柱工作的安全。

但出煤时间少，影响工作面单产的进一步提高。三班采煤采准平行作业实质是每小班采煤和回柱放顶平行作业，工作面推进一刀或二刀进度，按放顶步距要求回一次柱，每日可完成多个循环。三班采煤采准平行作业出煤时间长，充分利用工时和回采空间，提高了设备利用率，采准作业可以做到边采边回，不仅缩短了循环时间，也缩短了工作面支柱的承压时间，有利于加快工作面的推进速度；但三班采煤作业方式准备时间少，设备的维修时间少。

因此，在顶板较稳定，回柱后即能冒落，支架布置比较简单，放顶工作量不十分大的工作面，确能抓紧在生产间隙进行设备检修及定期强制检修，矿井工作制度允许，可采用三班采煤、采准平行作业的方式，高产队不少采用这种方式。在放顶工作量较小的情况下，回柱放顶工作也可安排在半个班内进行，从而出现了两班半采煤、半班准备的作业方式，有的矿也曾试用过两采两准、三采一准和四班交叉采准平行作业的方式。应结合循环要求及具体条件合理选择2。

工序安排首先要弄清各工序进行时对工作面顶板的影响，各工序彼此间的联系和相互关系。实测结果表明，在采煤机割煤时，其附近顶板剧烈运动，并急剧下沉，其影响范围一般约为25m左右，采煤机前10m左右，后15m左右。放炮落煤时会引起顶板下沉速度的突然增大，其波及范围在放炮处的上、下方各为15-17m，而剧烈影响范围又分别在上、下方5-7m的距离内。在回撤工作面靠采空区一侧的支架时，由于直接顶的冒落，破坏了上覆岩层的平衡，上覆岩层也将随后逐渐变形垮落，此时采空区一侧的支承点前移，导致顶板下沉急剧增加。据一些工作面观测，其影响范围约在15-20m之间，强烈活动区一般在上、下各5-7m左右。在周期来压时，由于老顶周期折断垮落的影响，无论采煤、放顶在工作面的任何部位进行，都要受到强烈影响，采煤、放顶两工序如平行作业，可能导致顶板难以控制，出现冒顶事故。

上述表明，工序对顶板下沉的影响很大的。为此在安排工序衔接时，要把对顶板影响较大的工序在时间和空间上错开，以防顶板下沉叠加发生冒顶事故。

炮采工作面回柱放顶及放炮落煤两道工序对顶板下沉量影响较大。如工作面顶板同时受到两道工序的叠加影响，往往会造成顶板压力剧增，支架歪扭、折损，以至片帮、冒顶，所以回柱与放炮这两道工序，在空间上、时间上应予以分开。一般来说，回完柱再放炮，可以缩小控顶距离，还可以使回出的柱子少受一次放炮引起的顶板压力的影响，放炮滞后回柱距离一般30m，以避免出现回柱与放炮叠加压力影响区。通常，采支工序在生产班内进行，回柱或放炮工序在准备班进行，这样可以避免互相影响。但有时在生产班中也常需回柱或放炮，则必须在支柱完成的条件下进行，一般应在该回柱或该放炮地点上下30m范围内将柱子打齐打好。

采煤机割煤和回柱放顶在空间上的安排，沿工作面方向，工序之间一般错开30m，在时间上回柱超前割煤，其优点是采煤机总处于最小控顶距情况下进行割煤，相对减少了采煤机割煤时对顶板的影响。由于回柱在前，割煤在后，采煤机割煤后追机挂梁，使用回出的支柱、顶梁更加方便。

割煤方式和支护方式不同，在工序安排上也不一样。例如，采用单滚筒采煤机双向割煤，往返一次进两刀，工作面支架采用齐头直线式时，其工序安排为：当采高大于滚筒直径粘顶煤不落时，提前放顶眼震动炮→沿底割煤→挂梁→移输送机→打柱→回柱放顶→设备检修。

如采用单向割煤，采煤机往返一次进一刀，工作面支护可采用交错梁布置方式。其工序安排：沿顶割煤→隔空挂梁→回头反刀→沿底割煤→隔空打柱后完成一刀。

以上是指在正常条件下的情况，如顶板破碎，遇到地质构造、片帮情况，应根据具体情况采取措施，提前掏梁窝、挂梁或打贴煤帮临时支柱等1。

综采工作面循环作业1.循环及作业方式。

综采工作面的循环含意有两种不同的解释：通常是以移架为循环的标志，沿工作面每割一刀，工作面向前推进一个截深的距离，随即完成移架、清理浮煤、修整工作面和推移输送机等全部工序后，就算完成一个循环；另一种概念是以设备检修为循环标志，强调设备检修的重要性，在生产管理制度中明确规定出检修时间，在专门的时间内完成工作面、平巷、上山、装车站全部设备的检修作业，才算一个完整的循环。一个完整的循环要达到多刀进度。

综采工作面的作业形式主要有三班制（两班半采煤、半班准备或两班采煤、一班准备）和四班制（三班采煤、一班准备）。从大多数综采面来看，四班工作制，三班采煤、一班准备的形式是较合适的。有的采用四八交叉制或三八制。考虑到煤矿井工作条件的特点，今后应向每班纯工作6h的四班工作制（四六制）过渡，逐步减轻工人体力劳动，提高效率。德国、波兰、法国、前苏联等国，也都采用四班作业，三班生产一班准备。

2.综采工作面工序安排。

在工序之间的安排上，注意以采煤机割煤为中心统一安排各工序，做到采煤机割煤、移输送机、移架三工序的合理配合。

根据顶板及煤壁情况，割煤与移输送机、移输送机与移架有以下三种工艺配合方式：

（1）及时支护方式，采煤机割煤后，先移支架（承压前移或迫降后移步），再移输送机，采煤工艺过程为采煤→移架→移输送机，为此，支架前柱与输送机的电缆托架间要富裕一个截深，这种方式宜在顶板破碎及易冒落煤层中采用；

（2）滞后支护方式，在采煤机割煤后先移输送机，再移支架，移架滞后割煤一定距离，这样顶板悬露面积较大，因此滞后距离不应过大，防止造成冒顶事故，一般规定移输送机滞后采煤机不大于15m输送机弯曲段长度），移架滞后不大于20m，其采煤工艺过程为采煤→移输送机→移架，这时在前梁下一般有立柱，支架的支撑力集中，分布均匀，这种方式在顶板较坚硬及不易冒落的煤层中采用；

（3）超前支护方式，如果煤壁片帮比较严重，可采取超前支护方式，即当煤壁刚发生片帮，不等采煤机割煤，支架就利用前柱与输送机富裕量向前挪移，其采煤工艺过程为移架→割煤→移输送机。在主副架组合的迈步支架中，往往采用移副架→移输送机→移主架的顺序。使用带有可伸缩的前探梁支架时，还可以先将前梁伸出，这也属于超前支护方式。

3.综采工作面进刀、割煤方式的工序流程及循环图表

将工作面各生序工序在时间上、空间上进行相互配合，并以图表形式进行显示，称为循环工作图表。横坐标表示一天的小时数，纵坐标表示工作面长度。综采工作面长为180m，一天四班工作制，三班生产一班检修。工作面采用单向割煤，端部不留三角煤的进刀方式，割煤后移架，返刀清理浮煤并推移输送机3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学