如何合理设置煤矿工作面长度？

(1)影响工作面长度的因素

合理的工作面长度应能为实现工作面高产、高效提供有利条件。在一定范围内加大工作面长度能获得较高的产量和提高效率,减少采区巷道的开掘工程量和维护量,降低吨煤成本。但是,工作面过长将会导致工作面推进度降低,不利于实现高产、稳产,影响经济效益。因此,工作面长度有其合理范围。在确定工作面长度时,应考虑以下影响因素:

1)煤层赋存条件

①煤层厚度　煤层厚度小于1.3 m时,工作面行人、运料不便;煤层厚度超过2.5 m时,工作面支柱和回柱操作困难,工作面不宜过长。

②煤层倾角　煤层倾角大于25°时行人运料不便,特别是急倾斜煤层,由于工作面作业条件困难、劳动强度大、滑破煤块和岩块易于伤人等原因,工作面宜较短。

③围岩性质　顶板松软破碎的工作面或坚硬顶板工作面顶板控制工序占用时间较长,工作面均不宜过长。

④地质构造　采区中小的断层多或顶底板起伏较大,会使采煤工作困难、支护复杂,容易打乱正规循环作业,工作面不宜过长。落差较大的走向断层常作为划分区段的境界,在客观上限制了工作面长度。

如果煤层倾角较小、采高适中,围岩便于顶板控制,地质构造简单,则可合理加大工作面长度。

2)机械装备及技术管理水平

①采煤机　由于滚筒采煤机和刨煤机破煤较爆破破煤进度快、效率高,为了充分发挥采煤机械的效能,条件相同的普采工作面长度宜大于炮采工作面。由于使用液压支架能保证采煤机有较高的牵引速度,辅助时间少,所以综采工作面长度可比普采工作面更长,但工作面过长管理复杂,遇到地质变化的可能性越大,因此,工作面不宜过长。(www.xing528.com)

②输送机　工作面输送机的运输能力和有效铺设长度应满足工作面生产的要求,使采落的煤炭在规定时间内运出。

③顶板控制　顶板控制对工作面长度的影响,通常表现为采空区处理能力赶不上采煤的速度,尤其在使用单体支架的普采工作面常出现这种现象。因此,确定工作面长度要考虑采空区处理能力。倾角小时,可采用分段同时回柱以提高放顶能力;倾角大时,分段回柱则不安全。顶板稳定时,可实行采回平行作业,但顶板压力大或破碎时,采回平行作业比较困难,故工作面长度不宜过大。综采工作面实现“支回合一”,减少了顶板控制对工作面长度的影响。

④工作面通风　瓦斯涌出量较大的煤层,风速是限制工作面长度的重要因素。当工作面推进度一定时,工作面越长,则产量越高,越需要增加风量。由于工作面断面的限制,易导致风速过大,引起煤尘飞扬,影响安全生产。因此,在高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井中,要考虑工作面通风能力对工作面长度的影响。

3)巷道布置

采区巷道布置方式对工作面长度有一定影响。例如煤层群联合布置的采区,应使各区段上下煤层工作面长度相适应。可能对某一煤层而言工作面长度不大合适,但为了便于巷道布置,必须采用同主要可采煤层相适应的工作面长度。

实际工作中,都是根据煤层赋存条件、机械装备情况、采空区处理能力以及通风能力等因素综合考虑确定工作面长度。

(2)采煤工作面长度

采煤工作面长度与煤层赋存条件、技术装备、工人操作技术水平、生产管理水平和企业经济实力等因素关系密切,各个生产矿井在不同开采条件下,都有其不同的合理长度值。

综合机械化采煤工作面的长度,一般为150～250m;普采工作面的长度,一般为120～180 m;炮采工作面长度,一般为100～150 m;对拉工作面总长度,一般为200～300 m。小型矿井采煤工作面长度可采用大、中型矿井的下限或适当降低。急倾斜煤层采用伪斜柔性掩护支架采煤法的工作面长度一般为80～100 m。