工作面兩種回采循環(huán)進度的對比分析

趙慶祥　郎兆偉

[摘 要]對于長壁后退式正規(guī)回采工作面爆破落煤采煤法和一般機械化采煤法，采用深進度少循環(huán)優(yōu)越、還是采用淺進度多循環(huán)優(yōu)越的問題進行了較為細致的分析。

[關(guān)鍵詞]長壁后退式 工序 安全

中圖分類號：TM121.1.3 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2015）25-0009-01

1、問題的提出

當前，對于長壁后退式正規(guī)回采工作面大體有兩種看法，一種認為深進度少循環(huán)優(yōu)越，一種則認為淺進度多循環(huán)優(yōu)越。根據(jù)蛟河煤礦長壁后退式正規(guī)回采工作面深淺進度的生產(chǎn)實踐，來分析一下長壁后退式回采工作面深淺進度的利弊，從而選擇合理的回采工作面進度，對于實現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、高效、安全這一目標具有現(xiàn)實意義。當然，影響長壁后退式回采工作面高產(chǎn)、低耗、高效、安全的因數(shù)（參數(shù)）是很多的，本文是在回采工作面進度確定為一個變量，其它條件及前提視為相同，確定為一個常量，其工作面煤層頂板比較完整，采用爆破落煤和一般機械化采煤，允許深進度的情況下進行分析的。

2、長壁后退式正規(guī)回采工作面進度的分析

2.1 爆破落煤采煤法

翟鎮(zhèn)煤礦長壁后退式正規(guī)回采工作面一般淺進度在1.0-1.2米，深進度在1.6-1.8米，我們從以下幾個方面分析一下深、淺進度的利弊：

2.1.1打眼爆破工序

淺進度的優(yōu)點是：打眼快，易于掌握炮眼角度，裝藥量小，節(jié)省火藥，爆破效果好，很少留有底根和傘檐。

淺進度的缺點是：打眼和放炮的次數(shù)多，增加一些輔助時間。

深進度的優(yōu)點是：打眼和放炮的次數(shù)比淺進度少，較少輔助工序和時間。

深進度的缺點是：由于炮眼深度加大，增加了大眼阻力和時間，增加了勞動強度和掌握炮眼角度的難度，使炮眼裝藥量增大，拖延了裝跑時間。而且爆破效果也不好，經(jīng)常有底根和傘檐出現(xiàn)。

2.1.2移溜子工序

為了更好地衡量每采出萬噸煤炭需要移動溜子次數(shù)，我們采用萬噸移動溜子率這一概念來分析淺、深進度的利弊。

M淺

μ淺= ━━━━━ ①

S淺×Q

M深

μ深= ━━━━━ ②

S深×Q

式中：μ淺、μ深——淺、深進度萬噸移動溜子率， 次/萬噸；

M淺、 M深——每遍進度平均移動溜子次數(shù)，次：（深進度一般正常每遍進度移動一次溜子，即M深=1；淺進度每兩遍進度移動一次溜子，即M淺=1/2）；

S淺、S深——每遍進度尺寸，米；

Q——每米進度的工作面產(chǎn)量，萬噸；

Q=L×S×H×γ×K

式中：L——采面長度，米；

S——每米進度；

H——采高，米；

γ——容重，噸/米；

K——工作面萬噸回采率。

在同一工作面中從公式①、②中可以看出，淺進度的萬噸移動溜子率小，而深進度的萬噸移動溜子率則大，也就是采出同樣的煤量，淺進度的移動溜子次數(shù)少，而深進度的移動溜子次數(shù)多。萬噸移動溜子率大，工作量則大，工作效率低，增加了工序，浪費了工時。

2.1.3 裝煤工序

淺進度頭遍幫放完炮后，有2/5以上的煤炭被溜子拉走，充分利用爆破裝煤這一優(yōu)點，很快裝完頭遍幫煤炭。既節(jié)省了工時又減少了工人的勞動強度。只是二遍幫煤炭距溜子較遠，裝煤困難些，工時長些，但深進度卻不具備以上優(yōu)點。

2.1.4支護工序

對淺、深進度在支柱的柱距相同的情況下，為了準確分析淺、深進度支柱量大小，下面引用了萬噸支柱率這一概念，即每采出萬噸煤炭所要支柱的排數(shù)，并推導出萬噸支柱率公式：

N淺

n淺= ━━━━━ ③

S淺×Q

N深

n深= ━━━━━ ④

S深×Q

式中： n淺、 n深——萬噸支柱率，排/萬噸；

N淺、 N深——每遍進度的平均支柱的排數(shù)（深進度N深=2；淺進度N淺=1）；

Q——平均每米進度的工作面產(chǎn)量，萬噸；

S淺、S深——每遍進度走向長，米。

從公式③、④式中可以看出，在同一工作面中Q值相同，深進度的N深值比淺進度的N淺值大一倍，而深進度的S深值比淺進度的S淺值只大0.5-0.8倍左右。所以S值大的，N值也大，n值則大；而S值小的，n值則小。從中可以看出淺進度比深進度的萬噸支柱率要小，故淺進度的支護工作量小，節(jié)省井木或金屬支柱。

2.2 一般機械化采煤

使用MLQ-80型機組采煤工作面，在煤層頂板巖性較完整的情況下，有的礦井對80型機組滾筒進行改造，加長滾筒，增加截深，一般由原來的600毫米加長到800-900毫米，目的是為了深進度。下面就加大截深進行分析。

2.2.1加大截深后，增加了截割阻力降低了截割速度

加大截深后，尤其對煤質(zhì)較硬的煤層就更不合適，如果機組的機械強度比加大，電機功率不增加，經(jīng)過改造的機組并不一定能夠提高生產(chǎn)能力，往往還會造成機械故障。再者，由于滾筒的加長，增加了滾筒的重量，使機體中心往滾筒側(cè)轉(zhuǎn)移，這樣會使機體不穩(wěn)，容易造成機組溜子槽脫軌事故。

2.2.2加大截深后，推移溜子的距離加大

加大截深后，勢必增大了彎曲溜子的曲率，對于國產(chǎn)44型、40型和160型可彎曲溜子來說，曲率超過了設(shè)計數(shù)值后，溜子槽脫節(jié)，溜子鏈易出槽，也增大了推移溜子的阻力，為推移溜子這道工序增加了很大的困難，尤其在人工分層垮落法采煤中的中幅和底幅工作面中，充填法中的中幅和頂幅工作面中就更難完成這一工序，因為沒有牢固的支柱作為推移溜子的固定支柱。

2.2.3加大截深后，空頂面積加大

加大截深后，由于截割和推移溜子速度減慢，使空頂時間相應拖長，對于頂板管理是不利的，若遇到斷層或頂板破碎時，由于空頂面積達，就要及時打上靠幫臨時頂子支護，當推移溜子時還要回掉，打上正規(guī)支柱，這樣既對安全不利，又增加了工作量。

2.2.4加大截深后，機道浮煤量也相應增大

加大截深后，機道浮煤量也相應增大，跟機組掃浮煤工增加了很大工作量，并且還拖延了機組下放速度。另外，上下缺口的工作量也相應增大，增加了繁重的體力勞動。

以上是截深增大時的不利因素，但增大截深對于每采出萬噸煤炭的截割次數(shù)要少。下面為了說明這一問題，引出萬噸截割率這一概念。這一概念是衡量每采出萬噸煤炭機組所要截割的次數(shù)。

3、結(jié)論

綜上所述，長壁后退式正規(guī)回采工作面應適用淺進度、多循環(huán)的作業(yè)方式，這對于加大開采強度和執(zhí)行黨的安全生產(chǎn)方針是有利的對實現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、高效、安全這一目標是可行的。但也要根據(jù)具體條件而定，對于工作面短、頂板比較完整、工作面壓力不大、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤質(zhì)松軟的煤層，采用深進度也是提高回采工作面產(chǎn)量的一個有利途徑。

作者簡介

趙慶祥（1974年出生）：男，山東人，工程師，大學，1996年山東科技大學，采煤專業(yè)， 現(xiàn)就職于新礦集團翟鎮(zhèn)煤礦，郎兆偉（1969年出生）山東人，助理工程師，大專學歷，1995年畢業(yè)于萊蕪職工大學，采煤專業(yè)。