基层煤矿综采作业流程及安全技术

基层煤矿综采作业流程及安全技术引言煤矿综合机械化采煤（简称“综采”）是当前基层煤矿高效、安全开采的核心工艺，其作业流程的规范性与安全技术的落实程度，直接关系到矿井生产效率、人员生命安全及资源利用水平。基层煤矿综采作业面临地质条件复杂、作业环境多变等挑战，需以严谨的流程管理和可靠的安全技术为支撑，实现“高效生产、本质安全”的目标。本文结合基层煤矿现场实践，系统梳理综采作业全流程要点，并剖析关键安全技术的应用逻辑，为一线生产管理提供实用参考。一、综采作业核心流程解析综采作业以“采煤机截割—液压支架支护—刮板输送机运煤”为核心循环，辅以端头维护、设备检修等工序，形成连续化生产体系。以下从作业准备到工序循环，分阶段阐述流程要点：（一）作业前准备环节1.设备与系统检查作业班组需对采煤机、液压支架、刮板输送机（“三机”）及供电、供液、通风系统进行全维度检查：采煤机重点测试截割部、牵引部及喷雾系统，确保截齿完好、冷却水路畅通；液压支架检查立柱、千斤顶密封及供液管路，验证初撑力达标（通常≥设计值的80%）；刮板输送机排查链条张紧度、刮板弯曲变形，试运行确认无卡链、跳链。通风系统需检测风量、风速，确保作业面风量满足《煤矿安全规程》要求（按工作面人数及瓦斯涌出量核定）。2.地质与环境确认技术人员结合超前钻探、物探资料，明确作业面煤层厚度、倾角、夹矸分布及顶底板岩性（如砂质泥岩、石灰岩等），预判周期来压步距。现场需检查巷道支护完整性，清理作业面浮煤、矸石，划定“机道”“人行道”“材料道”三区，确保安全通道无障碍物。3.安全技术交底班组长向作业人员传达当班生产任务、地质变化、设备隐患及安全注意事项，重点明确“敲帮问顶”要求（使用长柄工具处理松动岩块）、避灾路线（标注火、瓦斯、水灾逃生方向）及应急联络方式。（二）割煤工序实施1.采煤机启动与参数设定作业人员确认“三机”连锁保护（如采煤机与刮板输送机急停联动）生效后，启动采煤机，根据煤层硬度调整截割速度（硬煤≤6m/min，软煤≤10m/min）、滚筒高度（匹配煤层厚度，留200~300mm顶煤以保护顶板）。采用“双向割煤、往返一刀”工艺时，需确保进刀段（端头斜切进刀或中部斜切进刀）顶板支护可靠，避免空顶面积超限。2.截割过程管控采煤机司机需紧盯滚筒截割状态，遇夹矸时降低牵引速度、调整滚筒高度，防止截齿磨损或设备过载；割煤时保持滚筒喷雾开启，水压≥1.5MPa，降低粉尘浓度。若顶板破碎，需提前通知支架工移架护顶，实现“割煤—移架”平行作业（滞后割煤滚筒≤3架）。（三）液压支架移架作业1.移架时机与操作规范移架需遵循“超前支护、少降快移”原则，破碎顶板条件下采用“立即移架”（滞后采煤机后滚筒≤1架），稳定顶板可滞后≤3架。移架前清理架前浮煤，收缩侧护板，动作顺序为：降架（立柱卸载至初撑力的70%~80%）→移架（推移千斤顶拉架，步距≤截深，通常600~800mm）→升架（立柱补液至初撑力，压力表显示≥设计值）→伸出侧护板（邻架侧护板搭接≥2/3，防止漏矸）。2.特殊工况处理过断层时，需根据断层倾角调整支架仰俯角（≤7°），垫实底座下方矸石；遇顶板淋水，在支架顶梁铺设隔水板，疏通架间排水通道；片帮严重时，采用“带压移架”（立柱不完全卸载）并超前拉架，缩小空顶时间。（四）刮板输送机推移与“三机”配套1.推移时机与直线度控制推移刮板输送机需滞后移架工序（通常≥5架），采用“从下向上、分段推移”方式，每次推移步距与截深一致，确保输送机“平、直、稳”（弯曲度≤3°/10m）。推移时观察链条松紧，发现卡链立即停机处理，严禁用输送机拉移设备或物料。2.“三机”协同管理采煤机、刮板输送机、转载机需实现“速度匹配、负荷均衡”：采煤机牵引速度≤输送机链速的1.2倍，转载机与输送机通过破碎机（若有）联动，避免堆煤、闷车。定期检查“三机”连接紧固件（如销子、螺栓），防止因振动松动引发设备故障。（五）端头与巷道维护1.端头支护作业工作面上下端头（与巷道衔接处）采用“端头支架+单体液压支柱”联合支护，确保支护强度≥工作面支护强度的1.2倍。端头支架移架时，需同步调整单体支柱迎山角（与巷道垂线夹角≤8°），支设前清理柱窝浮煤，保证支柱“穿鞋戴帽”（柱鞋面积≥0.1m²，柱帽采用木质或金属托板）。2.巷道维护与超前支护回采巷道超前支护段（距工作面煤壁≤20m）采用“双排单体支柱+铰接顶梁”支护，支柱初撑力≥90kN（Φ100mm支柱），排距、柱距按设计执行（通常排距1m，柱距0.8m）。定期检测巷道变形量，发现顶板下沉、两帮移近超限，及时补打锚索或注浆加固。二、综采作业安全技术关键要点综采作业安全技术围绕“顶板、瓦斯、机电、粉尘、人员”五大风险源展开，需通过技术手段与管理措施的融合，实现风险预控。（一）顶板安全管控技术1.矿压监测与预警安装顶板离层仪（间距≤30m）、液压支架压力表（每10架1个），实时监测顶板下沉速度（≤0.5mm/h为稳定，＞1mm/h需预警）、支架工作阻力（≤设计值的90%为正常，＞110%需卸压）。采用“在线监测+人工巡检”模式，技术人员每日分析矿压数据，预判周期来压，提前调整移架步距、支护强度。2.空顶区治理与特殊支护严格控制空顶面积，破碎顶板条件下空顶距≤0.3m；遇地质构造带（如断层、褶曲），采用“超前注浆+架棚支护”，注浆材料选用水泥-水玻璃双液浆，注浆压力≥2MPa，加固顶板破碎带。临时支护采用前探梁（长度≥3.5m），确保割煤后立即护住顶板。（二）瓦斯防治技术1.通风与瓦斯监测作业面采用“U型”或“U+L型”通风，确保风量≥2000m³/min（按瓦斯涌出量计算），风速0.25~4m/s。安装瓦斯传感器（T1距煤壁≤5m，T2距回风口10~15m），实时监测瓦斯浓度，报警值0.8%，断电值1.0%，复电值0.8%。作业人员携带便携式瓦斯检测仪，每班检查次数≥3次。2.瓦斯超限处置发现瓦斯浓度≥0.8%，立即停止割煤、移架等作业，切断电源（除通风、监测设备外），启动局部通风机（若停风），撤离人员至新鲜风流区。查明超限原因（如地质构造瓦斯异常涌出、通风系统短路），采取“增阻调节（如设调节风窗）、降阻调节（如清理风筒）”或“瓦斯抽采（如打钻抽采煤壁瓦斯）”措施，确认浓度≤0.8%后方可恢复生产。（三）机电设备安全技术1.防爆与防护管理所有机电设备（如采煤机、开关、电缆）需取得“MA”标志，入井前经防爆检查（“三证一标志”齐全）。作业面电缆采用“吊挂式”，间距≥100mm，避免与金属构件摩擦；电气设备设置“三大保护”（过流、漏电、接地），接地电阻≤2Ω，每月测试1次。2.设备检修与故障处理执行“班检、日检、周检”制度：班检重点检查截齿、链条、液压管路；日检测试电机绝缘、泵站压力；周检拆解检查减速器、液压阀组。设备故障需“停机、断电、挂牌”后处理，严禁带电检修；处理刮板输送机卡链时，需闭锁采煤机、输送机，派专人监护。（四）粉尘与火灾防治1.综合防尘技术采用“喷雾降尘+冲洗巷帮+个体防护”综合措施：采煤机内外喷雾（内喷雾水压≥2MPa，外喷雾≥4MPa），转载点安装自动喷雾（感应式或触控式），巷道每30m设净化水幕。作业人员佩戴防尘口罩（KN100级），定期冲洗巷帮、支架浮尘（周期≤7天）。2.防灭火管理作业面采用“注氮+阻化剂”防火：采空区注氮量≥200m³/h（按采空区体积计算），阻化剂（如氯化钙溶液）喷洒周期≤5天，喷洒量≥200L/架。严禁携带火种入井，机电设备防爆面定期涂防锈油，电缆接头采用防爆接线盒，防止电火花引燃瓦斯或煤尘。（五）人员安全操作规范1.岗位操作与协同作业各岗位执行“手指口述”安全确认法：采煤机司机开机前确认“周围无人、喷雾开启、截齿完好”；支架工移架前确认“架前无杂物、邻架闭锁、供液正常”。多工种协同作业时（如换截齿、接管路），需设专人指挥，明确“停、看、干”流程，避免误操作。2.劳保与应急防护作业人员必须佩戴安全帽、自救器、矿灯，穿防砸靴、阻燃服；自救器每月检查气密性，矿灯电量充足。避灾路线图悬挂于作业面入口，每班组织人员熟悉“水灾向高处、火灾向进风、瓦斯向新鲜风流”的逃生原则，每年开展2次应急演练。三、现场管理与应急处置优化基层煤矿综采作业的安全高效，依赖于现场管理的精细化与应急处置的实战化。（一）现场组织与流程优化1.班组管理与交接班推行“准军事化”班组管理，明确班长、副班长、各岗位职责，实行“一班三检”（班前、班中、班后）。交接班需“现场交接”，重点交接设备隐患、矿压变化、安全注意事项，填写《交接班记录》，做到“问题不遗留、责任不推诿”。2.流程优化与效率提升采用“平行作业”模式，如割煤时同步检修设备、移架时同步清理浮煤，减少工序间隔时间。引入“精益管理”理念，分析作业流程中的“浪费环节”（如设备空转、人员等待），通过优化工序衔接、改进工具（如自制快速接链器），提升生产效率10%~15%。（二）隐患排查与闭环管理1.日常排查与分级管控建立“班组自查、区队周查、矿月查”隐患排查体系，采用“红、黄、蓝”三色分级：红色隐患（如瓦斯超限、顶板冒落）立即停产整改；黄色隐患（如设备异响、管路滴漏）限期24小时整改；蓝色隐患（如文明生产问题）班中整改。隐患整改实行“五定”（定人、定时间、定措施、定资金、定预案），整改完成后验收销号。2.技术创新与本质安全推广“智能化”技术，如采煤机记忆截割（减少人工干预）、液压支架自动跟机（响应时间≤1s）、瓦斯智能巡检机器人（替代人工巡检），降低人为失误风险。研发“防片帮装置”（如伸缩式护帮板）、“支架防倒防滑装置”（适用于大倾角煤层），提升装备本质安全水平。（三）应急处置与实战演练1.应急预案与物资保障编制《综采作业面应急预案》，涵盖瓦斯爆炸、顶板冒落、水灾、火灾等场景，明确应急组织机构、处置流程、物资储备（如急救箱、灭火器、排水泵）。应急物资实行“班班检查、月月清点”，确保处于“备用、完好”状态。2.实战演练与能力提升每季度开展1次实战演练，模拟“瓦斯超限撤离”“顶板冒落救援”等场景，考核人员“避灾速度、自救互救能力、应急装备使用”。演练后召开“复盘会”，分析不足（如撤离路线拥堵、急救操作不熟练），针对性改进