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回采工作面高产研究与分析
——如何提高回采工作面的开机率
□王荣生 师 敏
（汾西矿业集团公司，山西省介休市裕华路９５号，０３２０００）
摘 要 文章对建设高产高效矿井 提高回采工作面的开机率进行了全面、深入的分析。
关键词 矿井 高产高效 采煤机 开机率
１ 我国采煤机开机率的现状和前景
采煤机的开机率是反映机采工作面生产状况、管理水平及机组效能发挥程度的一个十分重要的综合指标。所谓采煤机的开机率，是指在额定的工作时间内与采煤机有效的开机时间的比值 ％。而机采面的产量总是随采煤机开机率的提高而呈直线上升。
目前我国煤矿机采面的开机率普遍不高，综采面采煤机的平均开机率仅为２０～３０％，高档普采面采煤机的平均开机率更低一些。因此采煤工作面的产量也普遍不高，以中厚煤层为例，综采工作面的年均产量约为５０～６０万ｔ，只有少数高产工作面年产在１００万ｔ以上，其相应的采煤机的开机率可达４０～５０％甚至更高一些；高档普采面的平均年产量仅为２０～３０万ｔ，仅有少数高档普采面的年产在４０万ｔ以上，其相应的采煤机的开机率可达３０％以上。而国外先进产煤国家综采面采煤机的开机率一般可达５０％左右，产量大多在百万ｔ以上，少数综采面的开机率甚至高达８０～９０％，相应的工作面的年产量可达２００～３００万ｔ。由此可见，我国在提高采煤机开机率及工作面的煤炭产量方面潜力很大，还有待于提高。
２ 影响采煤机开机率的因素
２．１ 采矿地质因素
影响采煤机开机率的地质因素主要包括煤层厚度、结构、硬度、倾角、地质构造、围岩稳定性、煤层及围岩的含水性及瓦斯涌出量等。在上述影响因素中，对采煤机开机率起主导作用的因素为地质构造、围岩稳定性及高瓦斯矿井的瓦斯涌出量。
显然，有利的采矿地质因素，将为提高采煤机的开机率创造良好的环境。为了尽量降低不利的地质因素对采煤机开机率的影响程度，首先必须加强开采前的地质勘探工作，充分掌握地质构造及煤层赋存的变化规律，采用合理的支护形式。其次，从现有的采矿地质条件出发，对回采工作面设备应合理选型并采用合理的回采工艺。
２．２ 采矿技术因素
影响采煤机开机率的技术因素主要包括机组类型，配套性能及可靠性，工作面参数：工作面倾斜及走向长度，采煤机截深及牵引速度，回采工艺方式及各工序间的配合关系，采煤工作面生产系统各环节的通过能力及可靠性，工作面的作业制度及劳动组织，工人素质及技术干部的管理水平等。在上述技术因素中，对采煤机开机率的影响起主导作用的是机组类型，配套性能及可靠性、生产系统各环节的通过能力及可靠性、回采工艺方式及各工序间的配合、作业制度及工人素质、管理水平等。
下面将对影响采煤机开机率提高的一些主要技术因素进行分析。
２．２．１ 故障影响
目前影响我国机采面采煤机开机率提高的首要技术因素是工作面及采区生产系统中故障多。其中主要包括机电故障、顶板故障以及由工作面或回风巷瓦斯超限而造成的停机故障等，其中尤以机电故障为主。
２．２．２ 环节能力影响
在工作面生产系统中，生产环节能力低或互不匹配是影响采煤机开机率提高的又一重要因素。这一情况的出现，主要是有的生产环节、甚至整个生产系统设备选型不合理或工作面已装备了生产能力高的综采设备，然而顺槽或采区上、下山乃至大巷仍然保留原有的旧系统、老设备，导致采煤机开机率下降。
２．２．３ 辅助作业的时间影响
在回采工作面的生产过程中，一些辅助作业往往占据了大量时间，大大影响了机组的有效开机时间，从而严重地影响了采煤机开机率的提高。回采工作面的辅助作业时间主要包括：采煤机在进刀过程中的翻转档煤板、进刀打回头、机头机尾的移置等耗费的时间；端头维护占用的时间；交接班时间等。
造成辅助作业时间长的主要原因是工序安排及劳动组织不合理、交接班不紧凑、工作面端头支护不合理、工人素质差及管理水平低等。
２．２．４ 移架 或支护速度的影响
在工作面的工序中，对综采来说液压支架的移架速度往往是个薄弱环节。同样，对高档普采来说单体支架的支护速度是远远滞后于采煤机的割煤速度，常常被迫降低采煤机的割煤牵引速度甚至停机等待移架。
造成上述局面的主要原因是泵站能力低、管网阻力大、油液漏损严重、液压支架阀件装备落后、单体支架的密度过大或工人的操作水平低等。
３ 提高工作面开机率的途径
３．１ 必须大幅度降低生产过程中的故障率
机采工作面而特别是综采面机电设备多、生产连续性强，在功能上是个串联系统，哪个环节出故障，都会导致工作面的停产，从而影响开机率的提高。为了大幅度降低生产过程中的故障率，提高采煤机的有效割煤时间，可采取以下技术措施：
１合理地进行设备选型
只有合理地进行设备选型，各种设备能力互相匹配，才能使回采工作面生产系统中各个机电设备能力和性能满足高产高效的要求。
目前国内外综采设备正向着大型化、重型化、机电一体化及智能化的方向发展，从而在一定程度上提高了机组的生产能力及可靠度。为了大幅度地降低机电设备的故障率，有效地提高采煤机的开机率，必须依靠科技进步，选择技术性能优良的综采配套设备。
２提高设备的检修力度
除主要配套设备应具有监控及故障诊断装置外，应努力提高工人的技术操作水平及管理干部的管理水平，以便设备一旦出故障时能及时查明原因并迅速修复；其次应加强超前维护，做到以检为主，超前反防，尽量避免故障的显现。
３应保证机电设备有足够的检修时间
为了保证机电设备具有良好的运行状态，必须给它们安排足够的检修时间。为此，应采用合理的作业制度，最好采用“四、六作业制”，不仅有利于提高采煤机的有效作业时间，同时还能保证有充分的设备维修时间。
４应有足够的备用配件
对工作面的易损件，要做到备用充足，以防出现故障，需要更换时，因没有材料而延误时间。
３．２ 努力提高环节的通过能力及相互的匹配度
为提高采煤机的开机率，工作面生产系统中各环节的通过能力必须与采煤机的生产能力相适应，并且在整个生产系统中没有薄弱环节，为此可采取如下措施：
１如系新设计的工作面系统，应注意各环节配套能力的选型设计，对各环节的通过能力来讲，原则上应按由里向外的顺序逐步递增１０％～２０％；
２对旧系统来讲，应注意对薄弱环节的改造并及时替换带病作业的陈旧设备，同时应适当增大环节间的调节缓冲能力，例如在区段、采区及井底设置容量较大的煤仓；
３对高沼气矿来讲；工作面及回风巷的瓦斯超限，往往成为工作面提高开机率实现高产高效的障碍。为此，采前应实行有效的瓦斯抽放，适当增加工作面的供风量，改革采区巷道布置与通风系统及加强通风、瓦斯的管理等。
３．３ 尽量降低辅助作业占用的时间
只有大幅度降低工作面辅助作业占用的时间，才能有效增加采煤机的割煤时间，从而提高采煤机的开机率。为此可采取以下技术措施：
１鉴于端头作业占用的辅助作业时间最长，在工作面端部应采用结构合理的端头液压支架，顺槽采用锚杆支护，实行快速移置机头、机尾等手段；
２严格井下交接班制度，实现工作面的动态交接，做到接班即可进入正常的作业，避免工序的重复操作。
３合理安排工序，进行平行作业，避免时间的白白浪费。
４搞好标准化工作，干标准活，按标准操作，避免重复、返工等浪费时间事情的发生。
５努力提高工人的技术操作水平，以缩短每道辅助作业占用的时间。
３．４ 加快工作面支架的移支速度
为了使支架的移支速度能保证采煤机的连续割煤，从而有利于提高采煤机的开机率，可采取以下技术措施：
１对综采面来讲，当顶板不是特别稳固时，应选择先移架后推移的作业顺序；采用供液量大的乳化液泵及动作快且可靠的电液阀，以保证快速移架；采用具有带压移架的液压支架，以缩短移架时间；
２对高档普采面来讲，可采用错梁齐柱的支护形式及多分段追机作业的劳动组织。
４ 结束语
目前我国少数能达到高产高效的工作面，一般采煤机的开机率均较高，而大多数未实现高产高效的工作面其采煤机的开机率均不高甚至很低。为此应从工作面各工序的实时测定入手，对实测资料进行数理统计并进行认真分析，彻底摸清影响开机率的有关因素，找出关键的环节与因素，采取相应的技术途径与措施，努力降低非生产时间，大力提高采煤机的有效作业时间，从而实现回采工作面的高产高效。
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