采煤工作面循环作业图表的构成
采煤工作面循环作业图表是煤矿生产中至关重要的技术文件，它全面、系统地展示了采煤工作面的生产组织和技术参数，对于保障采煤工作的高效、安全进行起着关键作用。其主要由以下几个部分构成：
•劳动组织表：依据采煤工作面的作业形式，以及循环作业图中各工作班每个工种的工作量和企业劳动定额相关规定，精确计算确定各工种所需的定员数目。该表清晰地呈现了工作面各工作班不同工种应出勤的人员数目、工作时间，以及各班和整个工作面需配备的人员总数，为合理安排人力资源提供了重要依据。
•采煤工作面布置图：此图按一定比例绘制出采煤工作面正常生产时支护设备的布置状况，通过断面图反映采煤工作面最大控顶距和最小控顶距的断面特征。它不仅是进行工作面风量分配、风速计算的基础，还能直观地展示采煤工作面的空间布局，有助于工作人员了解设备位置和工作环境，从而更好地进行生产操作和安全管理。
•循环作业图：该图以一昼夜内各工作班的工作时间为横坐标，以采煤工作面的长度为纵坐标，按一定比例表示工作面的实际长度。它通过规定的符号，详细表示出工作面各工序在时间上和空间上的相互对应关系，清晰地展示了采煤过程中各工序的先后顺序、时间间隔和空间位置，是指导采煤作业的重要工具。
•技术经济指标表：该表利用列表的方式，简明扼要地呈现了采煤工作面的基本条件、配备主要设备的技术特征，以及工作面应达到的技术经济效果等指标。具体涵盖采煤工作面技术条件，如工作面长度、推进长度、煤层厚度、倾角等；采煤工作面地质条件，包括煤层特征、顶底板岩性、地质构造特征、瓦斯赋存、涌出特征、煤尘性质、煤炭自燃、涌水、煤质等；循环作业组织概况，如工作面的循环方式、作业形式、劳动组织等基本状况；以及主要技术经济指标，如材料消耗指标、采出率、循环产量、日产月产量、吨煤电耗、吨煤直接成本等。这些指标对于评估采煤工作的经济效益和技术水平具有重要意义 。
循环作业图：时空交织的工序密码
（一）概念与组成
循环作业图宛如一部精密的时间与空间交织的 “生产指南”，其核心在于精准表示采煤工作面各工序在时间上和空间上的相互对应关系。在这张图中，以一昼夜内各工作班的工作时间作为横坐标，单位为小时（h），它如同一条时间轴，清晰地记录着采煤作业在一天内的时间进程；而以工作面的长度作为纵坐标，单位是米（m），下端通常代表工作面机头，按照一定比例呈现出工作面的实际长度，构建起了采煤作业的空间维度。
想象一下，将采煤过程比作一场宏大的交响乐演出，那么循环作业图就是这场演出的总谱。每一个工序都如同交响乐中的一个乐器声部，它们在时间和空间的舞台上有序奏响。比如，采煤机割煤工序在时间轴上何时开始、持续多久，在空间上从工作面的哪个位置启动、推进到何处，都能在循环作业图中一目了然。通过这种方式，工作人员可以清晰地了解到各个工序之间的先后顺序、时间间隔以及在工作面不同位置的作业情况，从而实现高效、协同的采煤作业。
（二）编制步骤与注意事项
1.编制步骤
◦建立坐标系：根据工作面的实际条件，如煤层厚度、倾角、地质构造等，以及既定的作业形式，像是 “两采一准”“三班采煤、一班准备” 等，搭建起循环图的 h - m 坐标系。这就好比为即将绘制的画作准备好画布和框架，确定了整个循环作业图的基本架构和范围。
◦计算主要工序时间并绘制运行线：依据主要工序，如采煤机割煤、移架等的运行方向、运行速度以及所需时间，在 h - m 坐标系中精心绘制出主要工序运行线。以采煤机割煤为例，若已知采煤机的平均运行速度为每小时 5 米，完成一次割煤需要从工作面的起始端推进到 100 米处，那么通过简单的计算（时间 = 距离 ÷ 速度），就可以确定割煤工序在时间轴上的起点、终点以及运行轨迹，从而准确地绘制出割煤工序的运行线。
◦绘制次要工序线：根据次要工序与主要工序之间的距离和滞后时间，绘制次要工序线。例如，移输送机工序通常在采煤机割煤完成一定距离后进行，假设移输送机工序滞后割煤工序 2 小时，且在割煤完成 10 米后开始，那么在循环作业图中，将超前主要工序的次要工序画在左侧，滞后的画在右侧，通过两工序线的垂直距离表示工序在工作面的滞后距离，水平距离表示工序间的滞后时间，清晰地展现出各工序之间的时间和空间关系。
◦绘制其他工序：还需画出不与主要工序平行作业的其他工序，如开缺口、工作面交接班等。这些工序虽然在采煤作业中所占时间和空间比例可能相对较小，但同样不可或缺，它们的合理安排和准确绘制对于保障采煤作业的连续性和安全性至关重要。
1.注意事项
◦使用标准符号：工序符号必须严格使用采矿制图标准中规定的标准符号来表示。这就如同交通规则中的交通标志一样，每个符号都有其特定的含义和指示作用。统一的标准符号能够确保不同的工作人员都能准确理解循环作业图中各工序的信息，避免因符号不一致而产生误解，从而保障采煤作业的顺利进行。
◦准确计算时间：工序所需时间应以平均速度进行计算。例如，采煤机的平均运行速度不同于其实际割煤时的速度，这就需要考虑采煤机开机率的影响。采煤机开机率是采煤机运转时间占工作面每日可利用生产时间的百分比，它综合反映了综采工作面的地质条件、管理水平、设备运行、工艺配合、作业人员综合素质以及各生产系统的可靠性。只有准确计算工序时间，才能在循环作业图中真实地反映出采煤作业的时间进程，为合理安排生产提供科学依据。
◦合理安排工序配合：分段作业时，各工序在空间和时间上要紧密相互配合，绝不能在空间上出现间断和重复。例如，在采煤工作面的不同分段，采煤、支护、运输等工序需要按照既定的顺序和时间间隔有序进行，任何一个环节的脱节或重叠都可能导致生产效率下降甚至引发安全事故。
◦注意特殊工序方向：在单体支护工作面，支柱和放顶工序的作业方向尤为重要。特别是在倾角较大的情况下，放顶作业必须从下向上进行，这是基于安全和作业规范的要求。在循环图中，要正确绘制这些特殊工序的作业方向，以确保工作人员能够按照正确的操作流程进行作业。
◦确保图表质量：循环作业图的比例要合适，力求视图美观，工序关系清晰正确。一张比例失调、视图混乱的循环作业图不仅会影响工作人员对信息的读取和理解，还可能导致决策失误。因此，在绘制循环作业图时，要注重图表的整体布局和细节处理，使其既能准确传达信息，又便于阅读和使用。
劳动组织表：人力调配的精准指南
在采煤工作面的复杂生产体系中，劳动组织表犹如一位精准的 “人力调配师”，其概念核心在于紧密结合采煤工作面的作业形式，以及循环作业图中各工作班每个工种的工作量和企业劳动定额的相关规定，从而精确计算并确定各工种所需的定员数目 。通过列表的形式，它清晰地呈现出工作面各工作班不同工种应出勤的人员数目、工作时间，以及各班和整个工作面需配备的人员总数，为科学、合理地安排人力资源提供了坚实的依据。
劳动组织表的计算方法主要分为两大类，这两类方法如同构建劳动组织大厦的两根重要支柱，缺一不可。
第一类方法是根据工作量和企业的劳动定额来确定所需人员。以采煤机割煤工作为例，假设一个采煤工作面的日采煤任务量为 500 吨，根据企业制定的劳动定额，每个采煤工人每天的标准采煤量为 50 吨，那么通过简单的计算（所需人数 = 总工作量 ÷ 单人工作量），就可以确定完成该采煤任务大约需要 10 名采煤工人。这种方法充分考虑了实际工作量和工人的工作效率，能够较为准确地确定满足生产任务所需的人员数量 。
第二类方法是以工作设备为单位，按照规定配备所需人员。比如在综采工作面，一台采煤机通常需要配备一名司机、一名副司机和一名巡检工，这是基于设备操作和维护的实际需求所确定的人员配置。再如，一条刮板输送机，根据其长度、运输能力和工作强度等因素，规定每 100 米需要配备 2 - 3 名操作人员，以确保设备的正常运行和煤炭的顺畅运输。这种方法从设备的角度出发，保障了设备在运行过程中能够得到充分的人力支持，避免因人员不足或过多而影响生产效率和设备安全 。
技术经济指标表：开采效益的数字呈现
技术经济指标表是评估采煤效益的关键工具，它以数据的形式全面呈现了采煤工作面的各个方面，为决策者提供了直观、准确的信息依据。通过对这些指标的深入分析，可以清晰地了解采煤工作的效率、成本、资源利用情况以及经济效益，从而为优化生产提供有力支持。
（一）工作面技术条件
1.工作面长度与推进长度：工作面长度直接影响采煤设备的布置和运行效率。较长的工作面可以减少设备的启停次数，提高采煤机的连续割煤时间，从而增加产量。例如，在一些大型现代化煤矿中，工作面长度可达 300 - 400 米，采煤机能够高效地进行作业，大大提高了采煤效率。推进长度则关系到采煤的持续时间和资源的开采量。较长的推进长度意味着在一定时间内可以开采更多的煤炭资源，但同时也对设备的耐久性和维护要求更高。
2.开采煤层厚度与倾角：煤层厚度决定了煤炭的储量和开采难度。较厚的煤层可以采用更高效的采煤方法，如综采放顶煤技术，能够一次性开采较大厚度的煤层，提高煤炭采出率。煤层倾角对采煤方法的选择和设备的运行也有重要影响。当煤层倾角较小时，采煤设备的稳定性较好，作业相对安全；而当煤层倾角较大时，需要采取特殊的防滑、防倒措施，如安装防滑链、增加支架的稳定性等。
（二）工作面地质条件
1.煤层特征与顶底板岩性：煤层的硬度、结构等特征会影响采煤机的截割效率和刀具的磨损情况。例如，硬度较大的煤层需要更强大的采煤机和更耐磨的刀具，而结构松散的煤层则容易出现片帮、冒顶等安全问题。顶底板岩性对采煤工作面的支护方式和顶板管理至关重要。坚硬的顶板可以采用相对简单的支护方式，而松软、破碎的顶板则需要加强支护，如采用液压支架、锚杆锚索支护等，以确保采煤作业的安全。
2.地质构造特征与瓦斯赋存：地质构造如断层、褶皱等会增加采煤的难度和风险。断层可能导致煤层的错动、破碎，影响采煤设备的正常运行，甚至引发安全事故。瓦斯赋存情况直接关系到采煤工作的安全。高瓦斯矿井需要加强瓦斯监测和抽采，采取有效的通风措施，防止瓦斯积聚引发爆炸或中毒事故。
3.煤尘性质、煤炭自燃与涌水：煤尘性质决定了煤尘爆炸的可能性和危害程度。对于容易产生煤尘爆炸的煤层，需要采取喷雾降尘、通风除尘等措施，降低煤尘浓度。煤炭自燃会造成资源浪费和安全隐患，因此需要对煤炭的自燃倾向性进行评估，采取预防性灌浆、注氮等措施，防止煤炭自燃。涌水问题会影响采煤设备的正常运行，增加排水成本，甚至可能导致淹井事故。因此，需要对矿井的涌水量进行准确预测，采取有效的排水措施，确保采煤工作的安全进行。
（三）循环作业组织
1.循环方式与作业形式：循环方式如 “一日一循环”“一日多循环” 等，直接影响采煤的产量和效率。合理的循环方式能够充分利用设备和人力资源，提高生产效率。作业形式如 “两采一准”“三班采煤、一班准备” 等，决定了采煤和准备工作的时间分配，对生产的连续性和稳定性有重要影响。例如，“两采一准” 作业形式可以在保证采煤进度的同时，及时进行设备维护和准备工作，确保生产的顺利进行。
2.劳动组织：劳动组织的合理性直接关系到生产效率和工人的劳动强度。合理安排各工种的人员数量和工作时间，能够避免人员闲置和过度劳累，提高劳动生产率。例如，通过科学的劳动组织，将采煤、支护、运输等工种的人员进行合理搭配，使各工序之间紧密衔接，能够有效提高采煤工作面的生产效率。
（四）主要经济指标
1.材料消耗指标与采出率：材料消耗指标反映了采煤过程中各种材料的使用情况，如坑木、金属支柱、炸药、雷管等。降低材料消耗可以有效降低生产成本，提高经济效益。采出率是衡量煤炭资源利用程度的重要指标，提高采出率可以减少煤炭资源的浪费，增加企业的经济效益。例如，通过优化采煤工艺和加强顶板管理，提高煤炭的采出率，能够在相同的资源条件下开采更多的煤炭。
2.循环产量、日产月产量与吨煤电耗：循环产量、日产月产量直接反映了采煤工作面的生产能力和效率。提高产量可以增加企业的销售收入，但同时也需要考虑设备的承载能力和安全因素。吨煤电耗是衡量能源利用效率的重要指标，降低吨煤电耗可以降低生产成本，提高企业的竞争力。例如，通过采用节能设备、优化生产工艺等措施，降低吨煤电耗，能够有效提高企业的经济效益。
3.吨煤直接成本：吨煤直接成本是衡量采煤经济效益的综合指标，它包括材料消耗、人工成本、设备折旧等各项费用。降低吨煤直接成本是提高企业经济效益的关键。通过加强成本管理、优化生产流程、提高设备利用率等措施，可以有效降低吨煤直接成本，提高企业的盈利能力。
工作面布置图：开采布局的直观蓝图
在采煤作业的复杂体系中，工作面布置图扮演着至关重要的角色，堪称开采布局的直观蓝图。它以清晰、直观的图形语言，全面反映了采煤工作面的支护特征、开采设备布置以及风量分配、风速计算等关键信息，为采煤工作的安全、高效开展提供了不可或缺的基础依据。
从支护特征方面来看，工作面布置图详细展示了采煤工作面在正常生产时支护设备的布置状况。以综采工作面为例，液压支架沿工作面全长成直线布置，位于可弯曲刮板输送机的采空侧，支撑于工作面顶底板之间，每一台液压支架对应一节刮板输送机溜槽，且在底座与溜槽之间设有推移装置，用于移架和推溜 。在工作面的两端头，还布设有端头支架，专门用于支护端头顶板。这些支护设备的布置信息在工作面布置图中一目了然，工作人员可以根据图纸准确了解支护设备的位置、数量和相互关系，从而进行科学的支护操作和管理，有效保障采煤工作面的顶板安全，防止顶板事故的发生。
在开采设备布置方面，工作面布置图如同一张精密的设备布局地图。它清晰地呈现了采煤机、刮板输送机、转载机、带式输送机等各类开采设备的具体位置和相互连接关系。采煤机骑在可弯曲刮板输送机上，通过采空区侧的驱动轮与刮板输送机采空区侧槽帮边上的齿轨啮合，实现沿工作面的穿梭运行；可弯曲刮板输送机靠近煤壁，沿工作面全长铺设在底板上，不仅是煤炭运输的通道，也是采煤机的运行导轨和液压支架移架的支点；桥式转载机布置在工作面下端的运输区段平巷内，其后半部分的水平段搭接于工作面可弯曲刮板输送机机头的下面，可伸缩带式输送机则沿运输区段平巷全长布置，机尾搭接于桥式转载机的机头下面，机头搭接于运输上山的皮带上面或溜煤眼上面，形成了一条完整的煤炭运输线路。通过工作面布置图，工作人员可以快速了解设备的布局情况，便于进行设备的安装、调试、维护和操作，提高设备的运行效率和可靠性。
工作面布置图还是进行工作面风量分配、风速计算的重要基础。合理的风量分配和适宜的风速对于保障采煤工作面的安全生产和作业环境至关重要。在绘制工作面布置图时，需要考虑巷道的通风阻力、风流方向、用风地点的需风量等因素，通过精确的计算和分析，确定各个区域的风量分配和风速大小，并在图中进行标注。例如，在一些高瓦斯矿井中，为了防止瓦斯积聚，需要根据瓦斯涌出量和通风要求，合理分配风量，确保工作面和巷道内的瓦斯浓度始终保持在安全范围内。同时，适宜的风速还可以有效排除粉尘和有害气体，改善作业环境，保障工作人员的身体健康。
在绘制采煤工作面布置图时，需要精准绘制正常生产时支护设备布置的基本状况，同时选择工作面最大、最小控顶距断面特征地点，做出工作面断面图。在绘制断面图时，要遵循严格的步骤和规范。首先，需准备好铅笔、直尺、量角器、绘图纸、橡皮擦等绘图工具和材料。然后，理清绘图思路，明确物体的大小、形状、比例以及需要呈现的细节。接着，根据实际尺寸确定绘图的尺寸和比例，可根据需求将物体放大或缩小来绘制相应大小的图形。之后，绘制物体的基本框架，使用直尺和铅笔绘制物体的外形和截面的轮廓，并标定关键尺寸和角度，使用直尺和量角器测量和标记物体上的关键尺寸和角度，再用直尺和铅笔在图纸上绘制出来。随后，绘制物体截面的细节部分，包括各种组成部分、空间结构或内部构造。在绘制的最后阶段，要润色和修饰图纸，使其更加清晰、美观，可使用不同硬度的铅笔或其他绘图工具来增强图纸的层次感，并且要随时检查图纸的准确性和完整性，发现错误或遗漏及时修正 。
循环作业图表：采煤高效的关键钥匙
采煤工作面循环作业图表中的各个部分紧密相连，宛如一个精密运转的机器中的各个部件，缺一不可。劳动组织表依据循环作业图和劳动定额，合理调配人力，确保各工序有足够且合适的人员投入，为采煤作业的顺利进行提供人力保障；循环作业图作为核心，精准规划各工序的时间和空间顺序，使采煤过程有条不紊地进行，各工序之间紧密衔接，避免时间和空间上的冲突与浪费；技术经济指标表则从多个维度对采煤作业进行量化评估，为优化生产提供数据支持，通过对技术条件、地质条件、作业组织和经济指标的分析，管理者可以及时发现生产中的问题和潜力，采取针对性的措施提高生产效率和经济效益；工作面布置图直观展示采煤现场的布局，为设备运行、人员操作和通风管理等提供空间依据，合理的设备布置和通风设计能够提高设备的运行效率，保障人员的安全和健康。
采煤工作面循环作业图表是保障采煤工作高效、安全、经济开展的关键工具，它将采煤过程中的各个要素有机地整合在一起，为煤矿生产提供了科学的指导。在实际生产中，必须高度重视循环作业图表的编制和应用，不断优化和完善各个部分的内容，以适应复杂多变的采煤条件，实现煤炭资源的高效开采和可持续利用。它不仅是采矿工程中的重要技术文件，更是煤矿企业实现安全生产、提高经济效益的有力保障 。
