基于富含水层下高瓦斯煤层多灾害叠加与耦合的综采工作面多岗协作写实数据分析

基于富含水层下高瓦斯煤层多灾害叠加与耦合的综采工作面多岗协作写实数据分析

罗永刚李小鹏

陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西咸阳713602

一、基本概况：

陕西长武亭南煤业有限责任公司亭南矿井，是山东能源淄矿集团积极响应国家西部大开发的号召，跨出省门在陕西建成投产的第一对现代化矿井。矿井位于咸阳市长武县境内、彬长矿区中部，312国道、福银高速、西平铁路纵贯矿区，交通十分便利。矿井井田面积35.5484平方公里，地质储量3.9亿吨，可采储量2.3亿吨，主采侏罗系4号煤层，煤质为低灰、低硫、高发热量的优质烟煤。矿井采用立井单水平开拓全井田方式，共划分为四个盘区，采用综采放顶煤采煤工艺。2002年10月30日，矿井举行奠基仪式，进入施工准备。2004年4月11日，井筒冻结后正式开工建设。2005年12月28日矿井系统建成，实现联合试运转。2006年10月1日，矿井转入正式生产。矿井建设投资5.14亿元，生产能力500万吨/年。该矿井机械化程度达到100%。

效率标准化控制作为亭南煤业标准化作业的重点推进项目，目的在于通过现场写实，找到制约生产的因素；通过对比班组之间效率差异，分析作业效率差异原因；最后通过确立标杆值来控制各班组的单个循环作业时间，提高生产效率。

根据在综采二队多重灾害叠加和耦合207工作面从2018年12月至2019年1月对207工作面的写实数据，分别对综采二队的各个班组进行了班组效率对比、影响生产因素的统计分析。最终通过分析写实周期内的写实数据确定了现阶段207工作面采煤各工序及单刀采煤的标杆时间，以用于后续两个工作面的班组效率控制与生产考核。

二．207工作面写实分析

1.班组效率对比

207工作面共四个班组：何耀龙班、陈宏兴班、牛培良班和司纪合班，四班组在写实周期内的班次安排见表1。2018年12月23日——2019年1月20日写实周期内四班组的进刀数量情况如图1所示。

图1.207面四班组进刀数对比图

表1.207工作面四班组班次表（2018.12.23-2019.1.20）

以陈宏兴班为例，对陈宏兴班进行横向与纵向对标分析。1月1日-1月20日陈宏兴班的割煤刀数随写实日期推移不断产生波动，查看1月1日——1月20日的写实记录表，该时间段内两巷支护情况，顶板情况，灾害防治等作业环境均完好或正常；将陈宏兴班与12月25日——12月29日时间段内的何耀龙班做横向对比，同样是早班，何耀龙班在12月25日——12月29日时间段内有2个班次割煤两循环，2个班次达到了三循环。两班组在一定作业条件下每班的割煤刀数对比如表2和图2所示。

表2.两班组早班割煤刀数对比表

图2.两班组早班割煤刀数对比图

由表2看出，同样是在有检修的早班班次中，何耀龙班在40%的情况下可以割到三刀，平均每班刀数为2.2刀。陈宏兴班割三刀的班次个数为0，平均每班刀数为1.7刀。由此可见，在同等作业条件和作业环境下，各班组作业效率存在较大差异。班组效率差异一方面由当班突发事项如满仓、机器故障等外部影响因素引起，令一方面则由于各班组人员的作业技能水平和班组配合能力有差异导致。

2.外部影响因素分析

在2018年12月23日——2019年1月20日写实周期内，207工作面四个班组的的采煤影响因素统计如图3所示。

图3.207工作面采煤影响因素统计

根据四个班组写实表中对工序影响因素的备注统计，满仓（3#仓）占比最大，其次是检修。写实周期内共25个早班，有19个早班班次记录了检修时间。根据写实记录统计，19次检修共用2875分钟，超出正常的计划检修时间595分钟（计划检修时间：19*2*60=2280min），约10小时。发生在非检修时间的机器故障问题有5次，共计432分钟，主要有煤机缺油、变频器风扇坏、震动铁锤坏、皮带问题等。

将图3检修中的计划检修时间剔除，统计计划外检修和其他因素在所有采煤影响因素中占比，如图4所示。

图4.207面各类采煤影响因素占比统计（计划检修除外）

由图4看出，满仓、迎检和计划外检修三项问题影响采煤效率问题合计占比80.76%，是制约采煤效率的主要外在因素。“其他”项主要包括：溜头处理大块、变电所掉电、回风巷拉架等因素。

3.确立标杆时间

通过对四个班组的写实数据统计，剔除异常值（备注影响因素的数据和记录异常的数据）之后计算各工序的平均值和最小值，对平均值和最小值各赋50%权重确定目前状态下207工作面割煤各工序标杆时间（取整），如表3所示。

表3.综采207工作面标杆时间

对于表3中每循环的“移端头架、转载机、移超前架、缩机尾”工序，由于四个班组中仅牛培良班和司纪合班两班组在第一、二循环中进行了记录，导致写实数据有限，得到的标杆时间准确度不高。第三循环的“移端头架、转载机、移超前架、缩机尾”工序对标时间是前两循环中此工序的加权平均，此工序标杆值需要相关技术人员做出一定调整后方可作为最终标杆时间。

鉴于当前207工作面冲击地压等因素和每天进尺不得超出4m的实际情况，结合表3中确定的207面各工序标杆时间，绘制当前207面单班采煤多岗协作作业甘特图，见附件一（目前207面单班生产最多三循环）。

三.结论

通过对207工作面（综采二队）的写实数据进行统计，分别从内部因素和外部因素两方面对制约采煤队采煤效率的因素进行了分析。根据分析结果提出以下措施：

（1）开展重点工序和岗位的作业指导书培训，提高班组作业效率。

据207面的班组效率对比可知207面的综采二队各班组之间在作业效率上均存在较大差异，除去一些外部突发因素的影响，主要是由于各班组人员的作业技能水平和班组配合能力有差异导致。应从影响采煤效率的重点工序和岗位入手进行标准作业指导书的制作与培训。将目前最安全、高效、规范的作业方法以标准作业指导书的形式进行梳理和固化，用以培训各班组工人，提高各班组作业效率。

（2）从20%的关键外部影响因素入手解决80%影响生产的问题。

满仓、迎检和计划外检修是制约207面作业效率的主要原因，三项问题影响正常生产时间合计占比80.76%。影响

①导入均衡生产，提高主井提升能力，缓解经常性的满仓问题，在亭南煤业均衡生产实施方案中会对此问题给予重点阐释与解决；

②规范检修人员的检修作业流程与操作标准，用标准作业指导书的形式将高效、规范的检修作业流程与标准进行固化并用于检修工人的培训，提高检修作业效率，减少非计划检修时间，避免计划外检修对生产造成的影响；

（3）将标杆时间用于生产考核

跟据写实周期内对207工作面写实数据的统计与分析，结合生产现状，分别确定了207工作面的生产标杆时间，具体参考表3和附件一。建议下一步以单刀采煤时间为考核单位对207工作面分别进行生产考核，通过严格控制单刀采煤时间，提高生产效率。争取让综采二队用更少的时间完成每日定量的采煤作业任务，生产之外时间用于外围工作。

作者简介：

罗永刚（1985--），男，陕西彬州市人，大专，电气自动化专业，研究方向：煤炭企业精益管理；职称：技术员