王东亮、谢秀成
枣庄矿业（集团）济宁七五煤业有限公司；山东省济宁市微山县 277699
摘 要：面对装备升级换代带来的智能化、自动化开采的新形势，根据目前的装备水平、装机功率及设备能力，以提升效率为目的，优化采煤循环作业图表，制定智能化采煤标准作业循环，并对标准作业循环实现的制约因素进行分析，提出相关改进措施。
关键词：采煤工作面；标准作业循环；循环时间；工序
面对装备升级换代带来的智能化、自动化开采的新形势，原有采煤工作面循环作业模式已不能发挥现有装备效能，需根据目前的装备水平、装机功率及设备能力，以提升效率为目的，优化采煤循环作业图表，推动设备效率效能最大限度发挥，制定智能化采煤标准作业循环。
1 智能化采煤标准作业循环
正常情况下，工作面一个循环用时包括三个部分即：两端头穿机进刀时间+中部正常割煤时间+拉转载机时间，根据目前的装备水平、装机功率及设备能力反算每项工序作业时间，制定智能化采煤作业循环。
1.1设定基本情况
1.1.1工作面基本情况
（1）规则工作面，面长180米。
（2）现有智能化、自动化综合机械化装备与采煤工艺
（3）采煤机端部斜切进刀，接机时煤机处于煤机窝内。
（4）薄煤层取消传统超前及端头支护，其它均为迈步式巷道支架配合端头支架支护。
1.1.2 工序安排
以煤机割煤为主工序（除移皮带机尾外），穿插安排相关操作、准备等附属工序，平行作业，尽可能压缩非必要的时间占用。
（1）割煤时间：以顺槽皮带运输能力确定煤机最大割煤速度，端头及斜切进刀适当降低速度
（2）移皮带机尾时间:皮带机尾3-4个循环移一次，每次平均25分钟，按比例分配到各循环中计算时间。
（3）交接班时间：每次交接班10分钟。
1.1.3 工作面标准循环个数
按照“三六”作业制（6+2+6），两班生产、一班准备+生产，每班生产时间为350分钟、120分钟、350分钟。
1.2不同种类采煤工作面标准作业循环编制
根据各工作面煤厚、采煤工艺、装备情况，分别为薄煤层智能化综采、中厚煤层智能化综采、大采高智能化综采、自动化综放工作面编制采煤工作面标准作业循环。
1.2.1薄煤层智能化综采工作面
（1）基本情况：煤厚1.3-1.5米，面长180米，MG400/870-WD型煤机（机身长11.5米），循环进尺0.7米，SGZ764/500型刮板输送机（弯曲段长度15米），顺槽皮带DSJ100/63/2×75（运输能力630吨/小时）。两巷超前为注浆锚索加强支护。
（2）标准工序：端头（尾）割煤及斜切进刀，中间段割煤，跟机移架，推溜，拖转载机，每四刀移一次皮带机尾。
（3）标准循环时间：端头端尾割煤、斜切进刀、返机拾炭煤机平均牵引速度4.5m/min，斜切进刀距离为26.5m，割1个头或尾用时：26.5×3÷4.5=17min；中间段割煤煤机最大牵引速度8.6m/min，中间段割煤用时：（180－60）÷8.6＝14min；拖转载机、机头犄角造条件与割煤平行作业；移一次皮带机尾用时25分钟，则割一个标准循环用时：17*2+14+25/4＝55min。
（4）日标准循环个数：按“三六”作业制，每天生产时间按14小时计算（弹性检修时间按4小时/天计算），则日循环个数：14×60÷55=15.3个。
1.2.2中厚煤层智能化综采工作面
（1）基本情况：煤厚4米，面长180米，装备MG400/930-GWD型煤机（机身长15米），SGZ830/800型刮板输送机（弯曲段长度15米），顺槽皮带运输能力平均1000吨/小时，循环进尺0.7米。两巷超前为迈步式巷道支架。
（2）标准工序：端头（尾）割煤及斜切进刀，中间段割煤，跟机移架，推溜，拖转载机，每三刀移一次皮带机尾。
（3）标准循环时间：端头端尾割煤、斜切进刀、返机拾炭煤机平均牵引速度3m/min，斜切进刀距离为30m，割1个头或尾用时：30×3÷3=30min；中间段割煤煤机平均最大牵引速度4.2m/min，中间段割煤用时：（180－60）÷4.2＝28.5min；拖转载机、机头犄角造条件与割煤平行作业；移一次皮带机尾用时25分钟，则割一刀煤标准循环用时如下：30*2+28.5+25/4＝95min
（4）日标准循环个数：按“三六”作业制，每天生产时间按14小时计算（弹性检修时间按4小时/天计算），则日循环个数：14×60÷95=8.8个。
1.2.3大采高智能化综采工作面
（1）基本情况：煤厚5.3米，面长180米，装备MG750/1915-GWD型煤机（机身长18米），SGZ-1000/1400型刮板输送机（弯曲段长度21米），顺槽皮带运输能力平均1000吨/小时，循环进尺0.75米。两巷超前为迈步式巷道支架。
（2）标准工序：端头（尾）割煤及斜切进刀，中间段割煤，跟机移架，推溜，拖转载机，每三刀移一次皮带机尾。
（3）标准循环时间：端头端尾割煤、斜切进刀、返机拾炭煤机平均牵引速度2.6m/min，斜切进刀距离为39m，割1个头或尾用时：39×3÷2.6=45min；中间段割煤煤机平均最大牵引速度3m/min，中间段割煤用时：（180－78）÷3＝34min；拖转载机、机头犄角造条件与割煤平行作业；移一次皮带机尾用时25分钟，则割一刀煤标准循环用时如下：45*2+34+25/4＝130min
（4）日标准循环个数：按“三六”作业制，每天生产时间按14小时计算（弹性检修时间按4小时/天计算），则日循环个数：14×60÷95=8.8个。
2 智能化采煤标准作业循环制约因素
2.1装备效能发挥
目前，自动化、智能化相关功能上的正常使用上还有不小差距，在人员操作上还没能做到完全熟练，限制了装备效能发挥。
2.2端头及超前支护方式
工作面超前采用单体支护的，煤机割透端头煤壁前必须停机，待人员进入犄角回柱后方可继续割煤，一般影响在15-25分钟。放顶煤工作面端头采单体支护的，端头老塘回柱时须停后部运输机。
2.3地质构造
部分工作面在设计及地质构造的探查上不够充分，导致工作面过大断层、陷落柱，严格制约装备效能发挥。
2.4巷道支护强度
部分工作面顺槽沿空送巷，变形严重，给采煤生产造成一定制约，增加了额外工作量。
3 相关改进措施
3.1突出装备效能发挥
一是针对目前各矿井采煤新装备新功能在使用中存在的问题，联合知名院校、厂家重点攻关，确保装备效能发挥。二是全面加强作业人员的素质技能培训，重点加强新装备使用、维护技术的培训力度，实现一岗多职、一人多能。三是充分利用智能化生产相关监测数据，开展大数据分析，实现生产过程的精准管控。
3.3推进工作面两巷超前支护方式革新
重点开展注浆锚索加固替代超前支护在中厚、厚煤层的试验，以及新式巷道单元支架在架棚巷道超前范围内的使用研究，以进一步简化生产工序，消除现代化工作面的薄弱环节，压缩循环时间，降低劳动强度，为高效生产创造条件。
3.2加强超前管控
加大对重大技术方案、采区（工作面）设计和重要生产环节改造技术管控力度，针对不规则开采问题，统筹考虑安全、效率、煤质、资源回收等综合因素的最佳结合点，制订最优开采方案。
3.5全面完善支护体系
应用全长锚索、注浆锚索建立“高强度、低密度、大排距”支护系统，提升支护强度、减少巷道变形扩刷，提高单循环进尺水平。
第一作者个人简介（姓名：王东亮；出生年：1995；性别：男；民族：汉；籍贯：山东省枣庄市薛城区；技术职称：助理工程师；现从事工作：开拓科助理工程师；工作单位：枣庄矿业（集团）济宁七五煤业有限公司；学历：本科；研究方向：煤矿开采）