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摘要：煤矿在建设和生产过程中，由于主要工作是在井下完成的，因此常常受到各种因素的制约甚至威胁，轻则会给井下工作带来困难，影响到正常的生产，重则可能造成严重经济损失甚至人员伤亡事故。要避免这些问题的产生，采强采煤工作面设计质量，使之更加符合井下生产实际，为煤矿井下的发全、高效生产提供重要前提，这无疑具有一定的现实意义。
关键词：采煤工作面设计 相关问题分析
采煤工作面设计是否合理,不仅影响矿井产量，更关系着矿企的经济效益。由于井下采煤工作面设计的工作量较大，且具有周期长、计算复杂等特点，为提高相关设计的准确性与科学性，实现工作面高产高效的目的，探讨采煤工作面设计相关问题无疑具有重要的现实意义。
1 采煤工作面整体长度设计
探索与实践是实现煤矿井下工作面设计质量的重要途径，在工作面设计过程中，必须要以矿井的具体开采条件为依据，发挥优势多角度、全方面地进行工作面设计，才有可能取得最佳的经济效益。
1．1 对工作面走向长度的探讨 在目前技术条件下，我国煤矿井下采煤工作面的走向长度是值得探讨的问题。合理的工作面走向长度应能够在最大限度地养活搬家次数的同时，提高煤炭资源回收率。当然，也不是越长越好，而应在摸清工作面具体地质条件的基础下，以具体地质条件和生产接续、配套设备条件等多方面因素为依据，对工作面走向长度予以合理设定，当前我国大型煤矿综放工作面走向长度大多介于1100～1400m间。
1．2 对工作面长度的探讨 地质、采煤技术、生产管理、设备等条件，均会对采煤工作面的长度形成制约。目前，120～200m是国内采煤工作面最为常见的长度，这是开采实践中各种制约条件均衡的结果。当然，条件准许的情况下，应尽量加大采煤工作面的长度。这是因为：①适当增大工作面的长度，能减少区段煤柱占据区段整体资源的比例，从而提升区段煤炭的采出率；②适当加长的工作面更有利于采煤机械发挥作用，有利于机械优势的发挥，从而推动矿井增产增效。总之，应根据开采区域和煤层的不同，合理确定工作面的长度,这样才能有效提升煤炭的采出量。
2 采煤工作面设计应对顺槽布置予以考虑
2．1 轨道顺槽布置问题 对于轨道顺槽的布置问题，应在考虑到巷道服务时间、变形等因素的同时，以矿井具体生产实际和地质条件为依据，在布置临近采空区采场时，将轨道顺槽沿空侧通长布置，并留置与老空区3.5m的保护煤柱。
2．2 运输顺槽布置问题 为便于顺槽电机与皮带的安装，运输顺槽宜沿坡度设置机头段。并保证与联络巷连接位置处留有20m的平段，见煤层后再沿煤层底板掘进。同时，运输顺槽内的皮带应内错布置，皮带应与运输顺槽巷道和轨道顺槽巷道保持合理的距离。
2．3 运输顺槽联络巷布置问题 运顺联络巷布置是采煤工作面施工的重要环节之一。运顺联络巷布置在运顺东侧或西侧，应以具体的井下地质条件为主要依据，并避免应力集中，以避免给顶板管理构成安全威胁，同时，应尽量减少巷道工程量，只有这样，运顺联络巷的布置才能够保证顺利通过立交，且不需要增加运输环节。
3 采煤工作面设计过程中不应忽视支护问题
3．1 采煤工作面合理支护的原则分析 当采煤工作面支护面积较大时，可以单根支柱支护，结合特殊顶板的特殊支护方式来进行，这样能通过良好的顶板控制对支护面进行完整支护，从而构建一个相对最优的采煤作业空间。与其它区域比较，顶板集中点承受的压力相对较大，如果失控就可能发生冒落，对比其他地区的承受压力，顶板集中点的压力将大大增加，失控的顶板或许发生冒落。因此，应合理选择排数和排距的相关数据，有效防止过小或过大排距现象的形成，以避免顶板提前脱离煤层而发生冒落。
3．2 端头支护管理工作优化 煤矿井工作面的安全开采直接受到工作面端头支护，以及高强度支护和大面积支护的影响。因此，选择更加合理的采放工作面端头方式方式，并在支护效果良好的基础上，进行经济成效更显著的施工作业无疑是可行的。过渡支架要选择最佳位置，输送机前后机头或机尾位置是最好的选择，当然，应当在支架的一侧设置相应的输送机减速器和前后驱动电机，这是确保采煤工作面全程保持与输送机中心距离长度一致性的有效措施。同时，特殊架构支架，也就是过渡支架必须设置于输送机过渡段。这个过程中，考虑如下过渡支架的如下问题：①要减小纵向基本架长度、输送机前后中心距，应最大限度地减小底座箱上部结构过渡支架的纵向尺寸。②后尾梁的掩护设置范围应尽可能适中，高度也要进行适当调整，这样能够保证相对宽裕的动作、移动空间和过煤空间。③与过渡架相应的基本架，应当具备放煤的功能，如采取单摆杆机制，使其在加大两排四柱架构后部空间的同时，避免底座与摆杆间千斤顶的失衡。同时，还应通过后尾梁与销轴合理连接的顶梁，进一步平衡千斤顶，从而调整尾梁达到适度的高度与状态，进而确保和控制纵向架的稳定性，实现合理控制放煤的目的。
4 结语
采煤工作面在具体设计中应该注意的问题十分繁杂，且受到煤层状况和井田大小范围等许多因素的影响。因此，只有以具体的地质条件为依据，并根据现场的实际情况进行设计，才能达到实现高产高效生的最终目的。当然，设计过程中，必须要注意的是即便地质条件、具体生产要求等要素较为接近的采煤工作面，其设计及布置方式也具在一定的差别，必须要具体问题具体分析才能设计出更为合理的采煤工作面。
参考文献：
[1]屈昀，商登涛，张贞良，李奎来.《中厚煤层高产高效工作面采煤工艺优化设计》[J].煤矿开采.2006（2）.
[2]张峰，朱家强.《石台煤矿残采工作面优化设计实践》[J].煤炭技术.2010（11）.
关键词：采煤工作面设计 相关问题分析
采煤工作面设计是否合理,不仅影响矿井产量，更关系着矿企的经济效益。由于井下采煤工作面设计的工作量较大，且具有周期长、计算复杂等特点，为提高相关设计的准确性与科学性，实现工作面高产高效的目的，探讨采煤工作面设计相关问题无疑具有重要的现实意义。
1 采煤工作面整体长度设计
探索与实践是实现煤矿井下工作面设计质量的重要途径，在工作面设计过程中，必须要以矿井的具体开采条件为依据，发挥优势多角度、全方面地进行工作面设计，才有可能取得最佳的经济效益。
1．1 对工作面走向长度的探讨 在目前技术条件下，我国煤矿井下采煤工作面的走向长度是值得探讨的问题。合理的工作面走向长度应能够在最大限度地养活搬家次数的同时，提高煤炭资源回收率。当然，也不是越长越好，而应在摸清工作面具体地质条件的基础下，以具体地质条件和生产接续、配套设备条件等多方面因素为依据，对工作面走向长度予以合理设定，当前我国大型煤矿综放工作面走向长度大多介于1100～1400m间。
1．2 对工作面长度的探讨 地质、采煤技术、生产管理、设备等条件，均会对采煤工作面的长度形成制约。目前，120～200m是国内采煤工作面最为常见的长度，这是开采实践中各种制约条件均衡的结果。当然，条件准许的情况下，应尽量加大采煤工作面的长度。这是因为：①适当增大工作面的长度，能减少区段煤柱占据区段整体资源的比例，从而提升区段煤炭的采出率；②适当加长的工作面更有利于采煤机械发挥作用，有利于机械优势的发挥，从而推动矿井增产增效。总之，应根据开采区域和煤层的不同，合理确定工作面的长度,这样才能有效提升煤炭的采出量。
2 采煤工作面设计应对顺槽布置予以考虑
2．1 轨道顺槽布置问题 对于轨道顺槽的布置问题，应在考虑到巷道服务时间、变形等因素的同时，以矿井具体生产实际和地质条件为依据，在布置临近采空区采场时，将轨道顺槽沿空侧通长布置，并留置与老空区3.5m的保护煤柱。
2．2 运输顺槽布置问题 为便于顺槽电机与皮带的安装，运输顺槽宜沿坡度设置机头段。并保证与联络巷连接位置处留有20m的平段，见煤层后再沿煤层底板掘进。同时，运输顺槽内的皮带应内错布置，皮带应与运输顺槽巷道和轨道顺槽巷道保持合理的距离。
2．3 运输顺槽联络巷布置问题 运顺联络巷布置是采煤工作面施工的重要环节之一。运顺联络巷布置在运顺东侧或西侧，应以具体的井下地质条件为主要依据，并避免应力集中，以避免给顶板管理构成安全威胁，同时，应尽量减少巷道工程量，只有这样，运顺联络巷的布置才能够保证顺利通过立交，且不需要增加运输环节。
3 采煤工作面设计过程中不应忽视支护问题
3．1 采煤工作面合理支护的原则分析 当采煤工作面支护面积较大时，可以单根支柱支护，结合特殊顶板的特殊支护方式来进行，这样能通过良好的顶板控制对支护面进行完整支护，从而构建一个相对最优的采煤作业空间。与其它区域比较，顶板集中点承受的压力相对较大，如果失控就可能发生冒落，对比其他地区的承受压力，顶板集中点的压力将大大增加，失控的顶板或许发生冒落。因此，应合理选择排数和排距的相关数据，有效防止过小或过大排距现象的形成，以避免顶板提前脱离煤层而发生冒落。
3．2 端头支护管理工作优化 煤矿井工作面的安全开采直接受到工作面端头支护，以及高强度支护和大面积支护的影响。因此，选择更加合理的采放工作面端头方式方式，并在支护效果良好的基础上，进行经济成效更显著的施工作业无疑是可行的。过渡支架要选择最佳位置，输送机前后机头或机尾位置是最好的选择，当然，应当在支架的一侧设置相应的输送机减速器和前后驱动电机，这是确保采煤工作面全程保持与输送机中心距离长度一致性的有效措施。同时，特殊架构支架，也就是过渡支架必须设置于输送机过渡段。这个过程中，考虑如下过渡支架的如下问题：①要减小纵向基本架长度、输送机前后中心距，应最大限度地减小底座箱上部结构过渡支架的纵向尺寸。②后尾梁的掩护设置范围应尽可能适中，高度也要进行适当调整，这样能够保证相对宽裕的动作、移动空间和过煤空间。③与过渡架相应的基本架，应当具备放煤的功能，如采取单摆杆机制，使其在加大两排四柱架构后部空间的同时，避免底座与摆杆间千斤顶的失衡。同时，还应通过后尾梁与销轴合理连接的顶梁，进一步平衡千斤顶，从而调整尾梁达到适度的高度与状态，进而确保和控制纵向架的稳定性，实现合理控制放煤的目的。
4 结语
采煤工作面在具体设计中应该注意的问题十分繁杂，且受到煤层状况和井田大小范围等许多因素的影响。因此，只有以具体的地质条件为依据，并根据现场的实际情况进行设计，才能达到实现高产高效生的最终目的。当然，设计过程中，必须要注意的是即便地质条件、具体生产要求等要素较为接近的采煤工作面，其设计及布置方式也具在一定的差别，必须要具体问题具体分析才能设计出更为合理的采煤工作面。
参考文献：
[1]屈昀，商登涛，张贞良，李奎来.《中厚煤层高产高效工作面采煤工艺优化设计》[J].煤矿开采.2006（2）.
[2]张峰，朱家强.《石台煤矿残采工作面优化设计实践》[J].煤炭技术.2010（11）.