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摘要：根据充填工作面原生产现状，对其生产流程进行优化再造，采用对拉工作面的生产方式对Ⅱ、Ⅲ区段进行开采。结果显示：经过流程优化，工作面生产效率率由原来的44.4%提高为现在的89%，工作面产量由原来的224t/天提高为409t/天，有效地减少了不必要的浪费，生产效益得以提高。该种生产方式可以有效提高工作面生产效率，增加工作面产量，对相似生产方式的工作面，有较大推广价值。
关键词：流程再造 充填工作面 对拉工作面 精益生产
0 引言
精益生产(Lean Manufacturing)，是利用杜绝浪费和无间断的作业流程──而非分批和排队等候──的一种生产方式。其核心是消除一切无效劳动和浪费，建立无间断流程，将流程中不增值的无效时间尽可能压缩，以缩短整个流程的时间，进而促使利益实现最大化。煤矿系统作为粗放型产业，生产系统较复杂，生产流程繁琐，存在较多浪费，生产效益有很大提高空间。因此，以精益生产的理念为指导，基于工业工程系统流程再造的基本原理，对煤矿生产系统进行优化研究，以期达到提高煤矿产量，实现煤矿开采效益最大化的目的。基于前述，有必要深入研究煤矿生产各个工艺流程，分析各个工艺之间的关系，提出优化方案，减少浪费，以提高生产效率，增加煤矿产量，提高生产效益。
1 问题的提出
王庄煤矿9206工作面为充填工作面，工作面采用倾斜长壁仰采。为了降低挡浆墙受力，保证挡浆墙能够有效起到挡浆作用，确保回采充填成功，把工作面分为分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个倾斜短壁工作面，并由里向外依次进行回采充填。如图1所示。工作面Ⅰ区段为第一个充填面，每推进3m充填一次，开采与充填间隔进行，循环作业。由于充填体凝固时间较长，生产过程中等待时间较长，浪费了大量时间和人力资源，开采效率受到严重影响，工作面产量较低。非充填开采下，工作面可以连续开采，不受充填体凝固时间的制约；而充填开采中，受充填材料凝固时间影响，造成了生产时间的间隔，造成了巨大浪费，开采效率受到限制。因此，有必要在深入研究工作面生产工艺流程的基础上，对工作面流程进行优化，尽可能减少时间和人力的浪费，增大生产效率，提高工作面产量。
2 流程再造分析
针对王庄煤矿81006充填面充填材料凝固时间长，充填和开采不能同时进行的特点，提出了对拉工作面生产的开采方式，目的是消除时间和人力的浪费，提高工作面的产量。采用对拉工作面开采方式，改变了充填与开采不能同时进行的缺点，减少了不必要的浪费，实现了工作面的连续生产，大大提高了生产效率。
2.1 工作面Ⅰ区段生产现状
81006工作面Ⅰ区段采用倾斜长壁仰采，开采与充填间隔进行。工艺过程为：端头机窝及工作面压炮打眼、装药→爆破→开机窝、割煤→爆破压炮→松机装煤→移刮板输送机→支基本支柱→回柱（采煤3刀，回柱3排）→制作挡浆帘→制作挡浆墙→充填→充填体凝固。工作面生产循环作业如图2所示。
图2 工作面正规循环作业图
①作业分析
根据图2，对工作面Ⅰ区段生产流程进行作业分析。如表1所示。由表1可知，工作面72小时为一个工作循环，其中前24h为工作面正常开采时间；之后8小时进行工作面充填检修；最后40小时为充填凝固时间。72小时中，正常生产时间仅为24小时，占生产循环作业总时间的44.4%。
表1 工作面Ⅰ区段作业分析
②生产能力
工作面平均长度92m，每个班进尺1m，每个充填循环进尺3m。
每个生产循环产量为：W＝L×S×h×γ×C
式中：W——工作面正规循环生产能力，t。
L——工作面平均长度，92m。
S——工作面循环进尺，3.0m。
h——工作面设计采高，平均1.97m。
γ——煤的容重，1.3ｔ/m3。
C——工作面回采率，95%。
W＝92×3.0×1.97×1.30×95%＝672t。
工作面平均每天产量：p=W/3=224t/天。
2.2 生产流程再造
为避免时间和人力的过度浪费，对工作面Ⅱ、Ⅲ区段实行对拉开采，两个工作面同时开采，交替作业，改变了充填与开采不能同时进行的缺点，有力地减少了不必要的浪费，工作面产量得到增加，工作效率大大提高。
①作业分析
对工作面Ⅱ、Ⅲ区段生产流程进行作业分析，如表2所示。由表2可知，工作面Ⅱ、Ⅲ区段72小时为一个循环，工人在Ⅱ、Ⅲ区段交替工作，不影响充填体凝固质量。对拉工作面下，人员利用率为89%；工作面生产64h，利用率为89%。
表2 Ⅱ、Ⅲ区段生产循环作业分析
②生产能力
工作面Ⅱ区段长88m，Ⅲ区段长81m，每个充填循环进尺3m。
工作面Ⅱ、Ⅲ段每个生产循环生产能力为：
Ⅱ区段：W2＝L×S×h×γ×C
＝88×1.0×1.96×1.30×95%
＝639t
式中：W2——工作面正规循环生产能力，t。
L——工作面平均长度，88m。
S——工作面循环进尺，3.0m。
h——工作面设计采高，平均1.96m。
γ——煤的容重，1.3ｔ/m3。
C——工作面回采率，95%。
Ⅲ区段：W3＝L×S×h×γ×C
＝81×1.0×1.96×1.30×95%
＝588t。
式中：W3——工作面正规循环生产能力，t。
L——工作面平均长度，81m。
S——工作面循环进尺，3.0m。
h——工作面设计采高，平均1.96m。
γ——煤的容重，1.3ｔ/m3。
C——工作面回采率，95%。
工作面平均每天产量为：p=（W2+W3）/3=409t/天。
对原工作面生产状况和优化后的工作面生产状况进行对比分析，如表3所示。由表3可知，经过流程再造，Ⅱ、Ⅲ段人员和时间利用率大幅度提高，工作面产量得到增加，减少了不必要的浪费，大大提升了生产效益。
表3 生产状况对比
3 结论
①根据充填工作面原生产现状，对其生产流程进行再造优化，采用对拉工作面开采方式。流程再造后，在充填质量不受影响的前提下，工作面生产利用率由原来的44.4%提高为现在的89%，有效减少了不必要的浪费，生产效益得到提升。
②采用对工作面开采方式，工作面产量由原来的224t/天提高为409t/天，产量大幅度提高。该采煤方式对相似生产条件的充填工作面有极强的/一定的借鉴作
用。
参考文献：
[1]钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报.2003，32.
[2]肖志军，党新民.精益生产方式JIT[M].广州：广东经济出版社，2004.
[3]郭立人.试论对拉工作面的经济效益[J].煤炭工程，1988，(01).
[4]唐介岳.对拉工作面提高单产要解决的具体问题[J].煤炭科技，2000，(01).
[5]袁秋新，王志法，徐加昌，高敏东精益生产方式在煤炭生产中的应用[J].煤矿支护，2001，3.
[6]马德庆.以人为本的企业精细管理[M].太原：山西科学技术出版社，2005.
[7]涂兴子.煤矿精细管理[M].北京：煤炭工业出版社，2006.
关键词：流程再造 充填工作面 对拉工作面 精益生产
0 引言
精益生产(Lean Manufacturing)，是利用杜绝浪费和无间断的作业流程──而非分批和排队等候──的一种生产方式。其核心是消除一切无效劳动和浪费，建立无间断流程，将流程中不增值的无效时间尽可能压缩，以缩短整个流程的时间，进而促使利益实现最大化。煤矿系统作为粗放型产业，生产系统较复杂，生产流程繁琐，存在较多浪费，生产效益有很大提高空间。因此，以精益生产的理念为指导，基于工业工程系统流程再造的基本原理，对煤矿生产系统进行优化研究，以期达到提高煤矿产量，实现煤矿开采效益最大化的目的。基于前述，有必要深入研究煤矿生产各个工艺流程，分析各个工艺之间的关系，提出优化方案，减少浪费，以提高生产效率，增加煤矿产量，提高生产效益。
1 问题的提出
王庄煤矿9206工作面为充填工作面，工作面采用倾斜长壁仰采。为了降低挡浆墙受力，保证挡浆墙能够有效起到挡浆作用，确保回采充填成功，把工作面分为分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个倾斜短壁工作面，并由里向外依次进行回采充填。如图1所示。工作面Ⅰ区段为第一个充填面，每推进3m充填一次，开采与充填间隔进行，循环作业。由于充填体凝固时间较长，生产过程中等待时间较长，浪费了大量时间和人力资源，开采效率受到严重影响，工作面产量较低。非充填开采下，工作面可以连续开采，不受充填体凝固时间的制约；而充填开采中，受充填材料凝固时间影响，造成了生产时间的间隔，造成了巨大浪费，开采效率受到限制。因此，有必要在深入研究工作面生产工艺流程的基础上，对工作面流程进行优化，尽可能减少时间和人力的浪费，增大生产效率，提高工作面产量。
2 流程再造分析
针对王庄煤矿81006充填面充填材料凝固时间长，充填和开采不能同时进行的特点，提出了对拉工作面生产的开采方式，目的是消除时间和人力的浪费，提高工作面的产量。采用对拉工作面开采方式，改变了充填与开采不能同时进行的缺点，减少了不必要的浪费，实现了工作面的连续生产，大大提高了生产效率。
2.1 工作面Ⅰ区段生产现状
81006工作面Ⅰ区段采用倾斜长壁仰采，开采与充填间隔进行。工艺过程为：端头机窝及工作面压炮打眼、装药→爆破→开机窝、割煤→爆破压炮→松机装煤→移刮板输送机→支基本支柱→回柱（采煤3刀，回柱3排）→制作挡浆帘→制作挡浆墙→充填→充填体凝固。工作面生产循环作业如图2所示。
图2 工作面正规循环作业图
①作业分析
根据图2，对工作面Ⅰ区段生产流程进行作业分析。如表1所示。由表1可知，工作面72小时为一个工作循环，其中前24h为工作面正常开采时间；之后8小时进行工作面充填检修；最后40小时为充填凝固时间。72小时中，正常生产时间仅为24小时，占生产循环作业总时间的44.4%。
表1 工作面Ⅰ区段作业分析
②生产能力
工作面平均长度92m，每个班进尺1m，每个充填循环进尺3m。
每个生产循环产量为：W＝L×S×h×γ×C
式中：W——工作面正规循环生产能力，t。
L——工作面平均长度，92m。
S——工作面循环进尺，3.0m。
h——工作面设计采高，平均1.97m。
γ——煤的容重，1.3ｔ/m3。
C——工作面回采率，95%。
W＝92×3.0×1.97×1.30×95%＝672t。
工作面平均每天产量：p=W/3=224t/天。
2.2 生产流程再造
为避免时间和人力的过度浪费，对工作面Ⅱ、Ⅲ区段实行对拉开采，两个工作面同时开采，交替作业，改变了充填与开采不能同时进行的缺点，有力地减少了不必要的浪费，工作面产量得到增加，工作效率大大提高。
①作业分析
对工作面Ⅱ、Ⅲ区段生产流程进行作业分析，如表2所示。由表2可知，工作面Ⅱ、Ⅲ区段72小时为一个循环，工人在Ⅱ、Ⅲ区段交替工作，不影响充填体凝固质量。对拉工作面下，人员利用率为89%；工作面生产64h，利用率为89%。
表2 Ⅱ、Ⅲ区段生产循环作业分析
②生产能力
工作面Ⅱ区段长88m，Ⅲ区段长81m，每个充填循环进尺3m。
工作面Ⅱ、Ⅲ段每个生产循环生产能力为：
Ⅱ区段：W2＝L×S×h×γ×C
＝88×1.0×1.96×1.30×95%
＝639t
式中：W2——工作面正规循环生产能力，t。
L——工作面平均长度，88m。
S——工作面循环进尺，3.0m。
h——工作面设计采高，平均1.96m。
γ——煤的容重，1.3ｔ/m3。
C——工作面回采率，95%。
Ⅲ区段：W3＝L×S×h×γ×C
＝81×1.0×1.96×1.30×95%
＝588t。
式中：W3——工作面正规循环生产能力，t。
L——工作面平均长度，81m。
S——工作面循环进尺，3.0m。
h——工作面设计采高，平均1.96m。
γ——煤的容重，1.3ｔ/m3。
C——工作面回采率，95%。
工作面平均每天产量为：p=（W2+W3）/3=409t/天。
对原工作面生产状况和优化后的工作面生产状况进行对比分析，如表3所示。由表3可知，经过流程再造，Ⅱ、Ⅲ段人员和时间利用率大幅度提高，工作面产量得到增加，减少了不必要的浪费，大大提升了生产效益。
表3 生产状况对比
3 结论
①根据充填工作面原生产现状，对其生产流程进行再造优化，采用对拉工作面开采方式。流程再造后，在充填质量不受影响的前提下，工作面生产利用率由原来的44.4%提高为现在的89%，有效减少了不必要的浪费，生产效益得到提升。
②采用对工作面开采方式，工作面产量由原来的224t/天提高为409t/天，产量大幅度提高。该采煤方式对相似生产条件的充填工作面有极强的/一定的借鉴作
用。
参考文献：
[1]钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报.2003，32.
[2]肖志军，党新民.精益生产方式JIT[M].广州：广东经济出版社，2004.
[3]郭立人.试论对拉工作面的经济效益[J].煤炭工程，1988，(01).
[4]唐介岳.对拉工作面提高单产要解决的具体问题[J].煤炭科技，2000，(01).
[5]袁秋新，王志法，徐加昌，高敏东精益生产方式在煤炭生产中的应用[J].煤矿支护，2001，3.
[6]马德庆.以人为本的企业精细管理[M].太原：山西科学技术出版社，2005.
[7]涂兴子.煤矿精细管理[M].北京：煤炭工业出版社，2006.