合理的回采工作面長(zhǎng)度能為安全高效提供有利條件，如何確定合理的工作面長(zhǎng)度以求得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，一直被認(rèn)為是礦井開采技術(shù)中值得重視的問(wèn)題之一。在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能夠?qū)崿F(xiàn)工作面高產(chǎn)高效，達(dá)到減人提效，降低成本的目的。但工作面過(guò)長(zhǎng)時(shí)容易導(dǎo)致推進(jìn)度下降，反而不利于穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)；反之，當(dāng)工作面布置較短時(shí)，又會(huì)致使巷道萬(wàn)噸掘進(jìn)率提高，獲得的煤量少，帶來(lái)工作面生產(chǎn)能力達(dá)不到充分發(fā)揮的弊端。因此，對(duì)回采工作面長(zhǎng)度進(jìn)行分析研究，確定合理的回采工作面長(zhǎng)度范圍，實(shí)現(xiàn)回采工作面穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。
一、工作面長(zhǎng)度影響因素分析
1、地質(zhì)因素
1）地質(zhì)構(gòu)造
影響工作長(zhǎng)度的地質(zhì)構(gòu)造主要是斷層和褶曲。從工作面布置設(shè)計(jì)來(lái)看，一般以較大斷層或褶曲軸作為劃分工作面邊界的依據(jù)，這就從客觀上限制了工作面長(zhǎng)度。在小斷層發(fā)育的塊段布置工作南時(shí)，由于小斷層易擾工作面正規(guī)循環(huán)，造成工作面推進(jìn)度下降，尤其是對(duì)機(jī)組采煤影響較大，此時(shí)工作面不宜過(guò)長(zhǎng)。通常工作面內(nèi)部發(fā)育的斷層落差在1.5m—5.0m時(shí)對(duì)回采影響較大，當(dāng)斷層落差大于1.5m時(shí)，影響非綜采工作面；當(dāng)斷層落差大于3.0m，時(shí)，對(duì)綜采綜放工作面回采將造成影響。
2）煤層厚度
當(dāng)煤層較薄，工作面采高小于1.3m時(shí)，由于工作面控頂區(qū)及兩巷空間小，不易操作和行人，工作面長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)；當(dāng)煤層較厚，采高大于2.5m時(shí)，非綜采工作面人工支護(hù)不便，操作困難，工作面長(zhǎng)度布置亦不宜過(guò)長(zhǎng)。
3）煤層傾角
煤層傾角不僅對(duì)工作面長(zhǎng)度有影響，而且左右采煤方法的選擇。通常情況下，煤層傾角越小，其對(duì)工作面長(zhǎng)度布置為影響也小。當(dāng)煤層傾角小于100時(shí)，工作面長(zhǎng)度可視實(shí)際狀況適當(dāng)加長(zhǎng)；當(dāng)煤層傾角介于10—250之間，可按常規(guī)面長(zhǎng)度布置；煤層傾角介于25—550之間，工作面長(zhǎng)度上下同時(shí)作業(yè)困難，工作面長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)；煤層傾角大于550以上，工作面長(zhǎng)度則不應(yīng)超過(guò)100m。
4）圍巖因素
圍巖性質(zhì)對(duì)工作面長(zhǎng)度的影響主要是頂、底板，另外煤層自身的軟硬程度對(duì)工作面長(zhǎng)度也有一定的影響。通常偽頂過(guò)厚（厚度大于1.0m）和頂板過(guò)于破碎或堅(jiān)硬條件下的工作面回采,由于支護(hù)工作量大復(fù)雜，支護(hù)難度較大，此時(shí)工作面不宜布置過(guò)長(zhǎng)；“三軟”煤層工作面底軟、支護(hù)易扎底、頂?shù)装逡平看?，加之煤軟，極易片幫，因而生產(chǎn)管理極其困難，這樣的工作面也不宜過(guò)長(zhǎng)。
5）瓦斯含量
瓦斯含量的大小對(duì)工作面長(zhǎng)度有一定的影響。瓦斯含量小的煤層，工作面長(zhǎng)度一般不受其通風(fēng)條件的制約；瓦斯含量大的煤層，工作面長(zhǎng)度越大則煤壁暴露的面積就越大，隨著產(chǎn)量的提高，單位時(shí)間內(nèi)瓦斯涌出量大，回采時(shí)需要的風(fēng)量就大，但由于受工作面及兩巷的斷面限制，風(fēng)量不可能無(wú)限地加大，因此，有些高瓦斯煤層工作面必須嚴(yán)格執(zhí)行以風(fēng)定產(chǎn)政策，同時(shí)在“雙突”及高瓦斯礦井中，要充分地考慮到瓦斯含量及通風(fēng)能力對(duì)工作面長(zhǎng)度的影響。
2、技術(shù)因素
1）回采工藝
工作面采用的回采工藝不同，對(duì)確定工作面長(zhǎng)度有明顯的影響。掩護(hù)支架工作面由于其回采工藝本身要求其出煤由下至上通過(guò)面向溜槽自溜運(yùn)輸，這就從客觀上限制了工作面的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，高檔普采工作面，為了充分發(fā)揮采煤機(jī)組的效能，實(shí)現(xiàn)工作面的高產(chǎn)高效，在同樣的條件下工作面長(zhǎng)度應(yīng)比炮采長(zhǎng)，簡(jiǎn)易支架放頂煤工作面，由于其開采煤層較厚，工藝上存在采、放煤，工作面生產(chǎn)能力大，因而在通常情況下，其面長(zhǎng)應(yīng)比普通炮采工作面長(zhǎng)度要短些，綜采(放)工作面，由于液壓支架的使用能保證采煤機(jī)快速截割，減少輔助時(shí)間，因此，其工作面長(zhǎng)度較非綜采工作面要長(zhǎng)，另外，因綜采（放）支架裝備費(fèi)用高，而工作面愈長(zhǎng)遇到地質(zhì)構(gòu)造變化的可能性愈大，此時(shí)工作面也不宜布置過(guò)長(zhǎng)。
2）裝備條件
不同的采煤方法，其支護(hù)和運(yùn)輸系統(tǒng)均不相同，采煤方法確定了，工作面支護(hù)也隨之確定。工作面裝備對(duì)工作面長(zhǎng)度的影響主要表現(xiàn)在工作面設(shè)備運(yùn)輸能力和有效鋪設(shè)長(zhǎng)度。掩護(hù)支架工作面由于煤炭自溜而受工作面裝備條件影響甚微，但要保證運(yùn)輸設(shè)備出煤能力必須與工作面生產(chǎn)能力相匹配，綜采（放）工作面，大多數(shù)采用500KW或630KW以上功率的輸送機(jī)。目前，我國(guó)已獨(dú)立研制了新一代大功率、大運(yùn)輸量，長(zhǎng)距離，高可靠性超重型工作面成套設(shè)備，并在大同煤礦集團(tuán)公司四老溝礦大采高工作面試驗(yàn)開采成功。但隨著煤炭市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行形勢(shì)的進(jìn)一步好轉(zhuǎn)和機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展，建設(shè)安全、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效礦井和工作面是形勢(shì)所需，其要求綜采（放）工作面“三機(jī)”設(shè)備必須向高層次發(fā)展。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段工作面生產(chǎn)能力，加之考慮到井下工作面生產(chǎn)條件和作業(yè)環(huán)境，各種型號(hào)輸送機(jī)的有效長(zhǎng)度按其最大鋪設(shè)長(zhǎng)度75%計(jì)，以便能充分發(fā)揮設(shè)備效能，達(dá)到提高單產(chǎn)的目的。
3）管理水平
管理工作水平的高低，對(duì)確定工作面長(zhǎng)度的影響很大，如技術(shù)管理水平較高，具有能確保工作面的規(guī)格質(zhì)量和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)因地質(zhì)條件局部變化出現(xiàn)的困難，能迅速采取措施進(jìn)行正?；夭?，工作面長(zhǎng)度宜取長(zhǎng)些，否則應(yīng)取短些。從生產(chǎn)管理來(lái)看，短工作面易于管理，這是由于地質(zhì)變化小，頂板管理相對(duì)簡(jiǎn)單，工作面容易做到“三直兩平”機(jī)電事故也少。對(duì)于初采初放用新的采煤方法礦井，由于受技術(shù)管理水平和設(shè)備操作熟練程度等因素的制約，工作面長(zhǎng)度宜短些。
4）經(jīng)濟(jì)因素
在煤礦實(shí)際工作中，人們多以地質(zhì)和技術(shù)因素來(lái)確定工作面長(zhǎng)度，但在一定有裝備和地質(zhì)條件下，可以通過(guò)理論分析和計(jì)算，同樣可以得到一個(gè)最優(yōu)工作面長(zhǎng)度范圍。通常按產(chǎn)量和效率最高法（簡(jiǎn)稱“雙高法”）確定工作面合理長(zhǎng)度區(qū)間，再進(jìn)行工作面成本最低法（簡(jiǎn)稱“一低法”）的分析計(jì)算，得出最佳的工作面長(zhǎng)度。
二、工作面長(zhǎng)度的確定
根據(jù)理論分析，并結(jié)合平時(shí)的生產(chǎn)實(shí)踐以及高產(chǎn)高效工作面實(shí)例，在充分地調(diào)研認(rèn)證的基礎(chǔ)上，初步提出了回坡底礦回采工作面長(zhǎng)度的合理范圍。
三、推廣前景
1、回采工作面長(zhǎng)度的選擇不僅要考慮地質(zhì)和技術(shù)要素，還要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)要素的分析計(jì)算，尋求出技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，又適合礦井具體條件的最佳工作面長(zhǎng)度，提高礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
2、回采工作面長(zhǎng)度與工作面產(chǎn)量和回采工效的關(guān)系并非線性增加，其增幅隨面長(zhǎng)的加大而逐漸減少；回采工效則隨面長(zhǎng)增加而呈先減升后降低的趨勢(shì)，其間有一個(gè)最優(yōu)值區(qū)間。
3、假如生產(chǎn)系統(tǒng)如通風(fēng)、人員和材料運(yùn)送、煤炭運(yùn)送和巷道維護(hù)等方面都能滿足工作面生產(chǎn)能力的需要，采用高生產(chǎn)能力、高可靠性、大功率的采煤機(jī)及工作面輸送機(jī)，加之良好的工作面支護(hù)系統(tǒng)：走向長(zhǎng)壁工作面最優(yōu)長(zhǎng)度可達(dá)180—210m。
（牛新貴，男，1964年出生，山西霍州人，工程師，現(xiàn)任霍州煤電集團(tuán)公司回坡底煤礦礦長(zhǎng)。）
