CN107605531A - 综采工作面的网格化划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种综采工作面的网格化划分方法，在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化：1、割煤区域，2、移架区域，3、推溜区域，4、上端头区域，5、下端头区域，6、过渡区域；将采煤机所覆盖的支架定义为割煤区域；成组执行推溜程序的支架定义为推溜区域；推溜区域与割煤区域之间的支架定义为移架区域；进风顺槽一侧的所有端头支架定义为下端头区域；回风顺槽一侧的所有端头支架定义为上端头区域；剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。所述综采工作面的网格化划分方法以生产工序为基础的且能有效区分安全影响因子。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿综采工作面区域的安全工程领域，特别涉及一种以综采工作面生产工序为基础的综采工作面的网格化划分方法。
背景技术
近年来，随着煤矿机械化和智能化水平的不断提高，综采工作面的长度也在不断增加，以神东为例，主力生产矿井的综采工作面长度都在300米左右。综采工作面长度增大，导致大型机械设备多且空间受限，采场环境复杂，综采作业时粉尘大，光线灰暗，设备庞大且运转噪声大，设备操作人员视线、听力受阻，对于现场作业人员存在诸多安全风险。针对整个工作面区域的安全管理虽然依然意义重大，但是针对性不足的缺点就被暴露了出来，特别是对于300m长度的综采工作面区域范围没有进一步进行划分和针对性研究，无法对工作面区域生产过程中各小范围空间内的安全影响因子进行有针对的区分研究，往往整个综采工作面在采取统一的安全监控措施时，小范围的空间由于没有做针对性的安全监控措施，而使得各小范围的空间均存在相对单一的危险隐患，例如在采煤机割煤的范围，瓦斯超限或积聚，电气使用安全标准更高，但是如果统一提高电气使用标准，其他区域的电气使用的功率要求又打不到。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种以综采工作面生产工序为基础的、能有效区分安全影响因子的综采工作面的网格化划分方法。
实现本发明目的的技术方案之一是提供一种综采工作面的网格化划分方法，在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化：1、割煤区域，2、移架区域，3、推溜区域，4、上端头区域，5、下端头区域，6、过渡区域；
各网格区域的划分以支架为标准，各网格区域的具体划分方法如下：
①采煤机在生产过程中，将当前时刻采煤机所覆盖的支架所对应的区域定义为当前时刻的割煤区域；
②采煤机经过之后，成组执行推溜程序的支架所对应的区域定义为当前时刻的推溜区域；
③沿着采煤机运动方向，推溜区域与割煤区域之间的支架所对应的区域定义为当前时刻的移架区域；
④进风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为下端头区域；
⑤回风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为上端头区域；
⑥所述整个综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后，剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。
进一步的，所述方法②中，
每组执行推溜程序的支架的数量为5架或10架。
进一步的，随着采煤机运动，割煤区域是随之变动的；随着推溜程序的进行，推溜区域也是随之变动的；随着割煤区域和推溜区域的移动，移架区域也是随之变动的；上端头区域和下端头区域对应的支架号是固定不变的。
进一步的过渡区域可细分为上过渡区域和下过渡区域；上过渡区域为上端头区域与推溜区域之间的区域，下过渡区域为下端头区域与割煤区域之间的区域。
实现本发明目的的技术方案之二是提供一种基于生产工序的综采工作面的网格化划分方法，包括如下步骤：
①对所有支架进行编号，从进风顺槽一侧的所有端头支架开始依次向回风顺槽一侧的所有端头支架编号；
②根据当前采煤机所处位置，找出对应的支架编号，定义当前时刻采煤机所处位置的支架所对应的区域为割煤区域；
③根据综采工作面的操作流程，查询采煤机经过多少架支架后开始推溜以及成组执行推溜程序的支架的数量，沿着采煤机的运动轨迹，定义成组执行推溜程序的支架对应的区域为推溜区域；
④推溜区域和割煤区域之间的区域定义为移架区域；
⑤将进风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为下端头区域；
⑥将回风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为上端头区域；
⑦将综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。
实现本发明目的的技术方案之三是提供一种综采工作面的动态网格化划分方法，在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化：1、割煤区域，2、移架区域，3、推溜区域，4、上端头区域，5、下端头区域，6、过渡区域；
各网格区域的具体划分方法如下：
①采煤机在生产过程中，将当前时刻采煤机所覆盖的支架所对应的区域定义为当前时刻的割煤区域；
②采煤机经过之后，成组执行移架程序的支架所对应的区域定义为当前时刻的移架区域，移架区域的范围与采煤机的移动速度相关，具体如表2所示，根据采煤机的移动速度确定移架区域的范围：
表2
| 采煤机速度v（m/min） | 移架范围（架） |
| 0＜v≤2 | 3 |
| 2＜v≤5 | 4 |
| 5＜v≤8 | 5 |
| v>8 | 6 |
③沿着采煤机的运动方向的相反方向，移架区域之后的区域为推溜区域，推溜区域的范围也与采煤机的移动速度相关，定义推溜区域覆盖的支架的数量与移架区域覆盖的支架的数量相同；
④进风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为下端头区域；
⑤回风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为上端头区域；
⑥所述整个综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后，剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。
进一步的，过渡区域可细分为上过渡区域和下过渡区域；上过渡区域为上端头区域与推溜区域之间的区域，下过渡区域为下端头区域与割煤区域之间的区域。
本发明具有积极的效果：本发明的综采工作面的网格化划分方法将综采工作面区域按照不同的生产工序划分为不同网格化区域，综采工作面网格化划分针对综采工作面的采场环境复杂的特点将整个区域进行针对性较强的划分，从而可以针对不同的网格区域进行相应的针对性的安全措施的实施，也可以为下一步更好的有针对性的对不同网格化区域进行安全形势分析预判提供区分基础，从而为提高综采工作面的安全性提供有效保证。
附图说明
图1为本发明的综采工作面的网格化划分区域示意图；
图2为实施例1和2中的某综采工作面区域的采煤机、支架及刮板机位置示意图；
图3为图2中的综采工作面的采煤机处于当前位置时，网格化划分区域示意图。
具体实施方式
（实施例1）
综采工作面主要的生产工序包括割煤、移架和推溜，本实施例的综采工作面的网格化划分方法结合综采工作面的现状，以主要的生产工序为依据，将综采工作面在平行于工作面方向上划分为6种不同的区域，简称网格，如图1所示：在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化，对应图1，具体网格化的区域如下表1所示：
表1
| 区域编号 | 区域名称 |
| 1 | 割煤区域 |
| 2 | 移架区域 |
| 3 | 推溜区域 |
| 4 | 上端头区域 |
| 5 | 下端头区域 |
| 6 | 过渡区域 |
本实施例的综采工作面的网格化划分方法对综采工作面区域的划分以支架为标准，各网格区域的划分方法如下：
①采煤机在生产过程中，将当前时刻采煤机所覆盖的支架所对应的区域定义为当前时刻的割煤区域，随着采煤机运动，割煤区域是随之变动的；
②采煤机经过之后，成组执行推溜程序的支架所对应的区域定义为当前时刻的推溜区域，每组执行推溜程序的支架的数量一般为5架或10架，随着推溜程序的进行，推溜区域也是随之变动的；
③沿着采煤机运动方向，推溜区域与割煤区域之间的支架所对应的区域定义为当前时刻的移架区域，随着割煤区域和推溜区域的移动，移架区域也是随之变动的；
④进风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为下端头区域；
⑤回风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为上端头区域；
⑥所述整个综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后，剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域，可细分为上端头区域与推溜区域之间的上过渡区域及下端头区域与割煤区域之间的下过渡区域。
例如，某综采工作面的长度为300米，液压支架宽度为2米，共有150架支架，上下端头均为3架支架，其中1-3架为下端头支架（进风顺槽一侧的所有端头支架），148-150架为上端头支架（回风顺槽一侧的所有端头支架），4-147架为普通液压支架。采煤机宽度为12米，设计采煤机经过5架后开始推溜，推溜工序每5架支架一起推溜。具体场景如图2所示，该综采工作面的网格化划分方法步骤如下：
1.根据当前采煤机所处位置，找出对应的液压支架编号，如图3所示，对应的液压支架编号为9、10、11、12、13、14，第一步定义当前时刻9-14架支架所对应的区域为割煤区域；
2.根据该综采工作面的操作流程，设计采煤机经过5架支架后开始推溜，且每5架支架一起推溜，沿着采煤机的运动轨迹，定义20、21、22、23、24五架支架对应的区域为推溜区域；
3.推溜区域和割煤区域之间的区域定义为移架区域，对应图3所示，15、16、17、18、19共五架支架对应的区域为移架区域；
4.将进风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为下端头区域，对应图3所示，1、2、3支架对应的区域为下端头区域；
5.将回风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为上端头区域，对应图3所示，148、149、150支架对应的区域为上端头区域；
6.该综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。过渡区域对应的支架号为4、5、6、7、8、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147，其中，上过渡区域为支架号为4、5、6、7、8的支架所对应的区域，下过渡区域为支架号为25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147的支架所对应的区域。
需要特别指出的是，6种区域当中上端头区域和下端头区域对应的支架号是固定不变的，割煤区域、推溜区域、移架区域和过渡区域都会随着采煤机的移动而不断变化。
另外，各个煤矿和工作面因地质条件和生产方式不同，采煤机尺寸、推溜与采煤机间隔支架数、成组推溜的支架数量也是不同的，具体应用过程中只需要按照本发明专利带入数据划分即可。
（实施例2）
综采工作面主要的生产工序包括割煤、移架和推溜，本实施例的综采工作面的动态网格化划分方法结合综采工作面的现状，以主要的生产工序为依据，将综采工作面在平行于工作面方向上划分为6种不同的区域，简称网格，如图1所示：在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化，对应图1，具体网格化的区域如下表1所示：
表1
| 区域编号 | 区域名称 |
| 1 | 割煤区域 |
| 2 | 移架区域 |
| 3 | 推溜区域 |
| 4 | 上端头区域 |
| 5 | 下端头区域 |
| 6 | 过渡区域 |
本实施例的综采工作面的动态网格化划分方法按照采煤机推进速度不同来确定移架和推溜区域，如实施例1所述，综采工作面的上端头区域和下端头区域是静态的区域，但是割煤区域、移架区域、推溜区域和过渡区域都是相对动态的。实施例1中指出了最常见的各区域确定方法，实施例2中，将给出一种依据割煤机速度动态定义各区域的方法，各网格区域的划分方法如下：
①采煤机在生产过程中，将当前时刻采煤机所覆盖的支架所对应的区域定义为当前时刻的割煤区域，随着采煤机运动，割煤区域是随之变动的，其中区域的范围与采煤机的尺寸大小正相关；
②采煤机经过之后，成组执行移架程序的支架所对应的区域定义为当前时刻的移架区域。在这里需要指出的是移架区域的范围与采煤机的移动速度相关，具体如表2所示，根据采煤机的移动速度确定移架区域的范围：
表2
| 采煤机速度v（m/min） | 移架范围（架） |
| 0＜v≤2 | 3 |
| 2＜v≤5 | 4 |
| 5＜v≤8 | 5 |
| v>8 | 6 |
③沿着采煤机的运动方向的相反方向，移架区域之后的区域为推溜区域，推溜区域的范围也与采煤机的移动速度相关，定义推溜区域覆盖的支架的数量与移架区域覆盖的支架的数量相同。
④进风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为下端头区域；
⑤回风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为上端头区域；
⑥所述整个综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后，剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域，可细分为上端头区域与推溜区域之间的上过渡区域及下端头区域与割煤区域之间的下过渡区域。
例如，某综采工作面的长度为300米，液压支架宽度为2米，共有150架支架，上下端头均为3架支架，其中1-3架为下端头支架（进风顺槽一侧的所有端头支架），148-150架为上端头支架（回风顺槽一侧的所有端头支架），4-147架为普通液压支架。采煤机宽度为12米。采煤机速度为7m/min，根据表2所示，采煤机经过5架后开始移架，同理推溜工序每5架支架一起推溜。具体场景如图2所示，该综采工作面的网格化划分方法步骤如下：
1.根据当前采煤机所处位置，找出对应的液压支架编号，如图3所示，对应的液压支架编号为9、10、11、12、13、14，第一步定义当前时刻9-14架支架所对应的区域为割煤区域；
2.根据表2，执行移架程序的支架所对应的数量为5架，每5架支架执行移架程序，沿着采煤机的运动轨迹，定义15、16、17、18、19五架支架对应的区域为移架区域；
3. 沿着采煤机运动方向，移架区域之后为推溜区域，推溜区域覆盖的支架的数量与移架区域覆盖的支架的数量相同，则20、21、22、23、24共五架支架对应的区域为推溜区域；
4.将进风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为下端头区域，对应图3所示，1、2、3支架对应的区域为下端头区域；
5.将回风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为上端头区域，对应图3所示，148、149、150支架对应的区域为上端头区域；
6.该综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。过渡区域对应的支架号为4、5、6、7、8、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147，其中，上过渡区域为支架号为4、5、6、7、8的支架所对应的区域，下过渡区域为支架号为25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147的支架所对应的区域。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种综采工作面的网格化划分方法，其特征在于：在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化：1、割煤区域，2、移架区域，3、推溜区域，4、上端头区域，5、下端头区域，6、过渡区域；
各网格区域的划分以支架为标准，各网格区域的具体划分方法如下：
①采煤机在生产过程中，将当前时刻采煤机所覆盖的支架所对应的区域定义为当前时刻的割煤区域；
②采煤机经过之后，成组执行推溜程序的支架所对应的区域定义为当前时刻的推溜区域；
③沿着采煤机运动方向，推溜区域与割煤区域之间的支架所对应的区域定义为当前时刻的移架区域；
④进风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为下端头区域；
⑤回风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为上端头区域；
⑥所述整个综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后，剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。
2.根据权利要求1所述的综采工作面的网格化划分方法，其特征在于：所述方法②中，
每组执行推溜程序的支架的数量为5架或10架。
3.根据权利要求1所述的综采工作面的网格化划分方法，其特征在于：随着采煤机运动，割煤区域是随之变动的；随着推溜程序的进行，推溜区域也是随之变动的；随着割煤区域和推溜区域的移动，移架区域也是随之变动的；上端头区域和下端头区域对应的支架号是固定不变的。
4.根据权利要求1所述的综采工作面的网格化划分方法，其特征在于：过渡区域可细分为上过渡区域和下过渡区域；上过渡区域为上端头区域与推溜区域之间的区域，下过渡区域为下端头区域与割煤区域之间的区域。
5.一种基于生产工序的综采工作面的网格化划分方法，其特征在于包括如下步骤：
①对所有支架进行编号，从进风顺槽一侧的所有端头支架开始依次向回风顺槽一侧的所有端头支架编号；
②根据当前采煤机所处位置，找出对应的支架编号，定义当前时刻采煤机所处位置的支架所对应的区域为割煤区域；
③根据综采工作面的操作流程，查询采煤机经过多少架支架后开始推溜以及成组执行推溜程序的支架的数量，沿着采煤机的运动轨迹，定义成组执行推溜程序的支架对应的区域为推溜区域；
④推溜区域和割煤区域之间的区域定义为移架区域；
⑤将进风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为下端头区域；
⑥将回风顺槽一侧的端头支架共同组成的区域定义为上端头区域；
⑦将综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。
6.一种综采工作面的动态网格化划分方法，其特征在于：在平行于综采工作面的方向上，结合割煤、移架和推溜三种生产工序，将综采工作面区域划分为6种不同区域，从而完成网格化：1、割煤区域，2、移架区域，3、推溜区域，4、上端头区域，5、下端头区域，6、过渡区域；
各网格区域的具体划分方法如下：
①采煤机在生产过程中，将当前时刻采煤机所覆盖的支架所对应的区域定义为当前时刻的割煤区域；
②采煤机经过之后，成组执行移架程序的支架所对应的区域定义为当前时刻的移架区域，移架区域的范围与采煤机的移动速度相关，具体如表2所示，根据采煤机的移动速度确定移架区域的范围：
表2
③沿着采煤机的运动方向的相反方向，移架区域之后的区域为推溜区域，推溜区域的范围也与采煤机的移动速度相关，定义推溜区域覆盖的支架的数量与移架区域覆盖的支架的数量相同；
④进风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为下端头区域；
⑤回风顺槽一侧的所有端头支架所对应的区域定义为上端头区域；
⑥所述整个综采工作面区域去除割煤区域、推溜区域、移架区域、下端头区域和上端头区域后，剩余支架所对应的区域统一定义为过渡区域。
7.根据权利要求6所述的综采工作面的动态网格化划分方法，其特征在于：过渡区域可细分为上过渡区域和下过渡区域；上过渡区域为上端头区域与推溜区域之间的区域，下过渡区域为下端头区域与割煤区域之间的区域。
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Cited By (3)
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