综采工作面“三机”配套以及设备选型原则
综采工作面“三机”的选型与配套问题浅析
综采工作面“三机”的选型与配套问题浅析煤矿综采工作面的“三机”是指刮板输送机、采煤机和液压支架，“三机”配套问题也是随着煤矿综采的不断发展而逐渐形成并发展的。
近年来，针对“三机”选型与配套的研究越来越多，成为煤矿领域的热门课题。
文章主要对综采工作面“三机”的选型与配套问题进行了简要分析。
标签：综采工作面；“三机”；选型原则；配套原则1 综采工作面“三机”的选型原则1.1 液压支架的选型原则通过液压支架和围岩力学彼此作用的结果，以及对于地质并不相同的条件下如何确定支护阻力的研究，同时结合不同支架的结构力学特征进行综合分析，作为液压支架选型的基本依据。
具体而言液压支架选型应该考虑的地质条件及采矿条件包括以下几个方面：1.1.1 直接顶稳定性类型。
1.1.2 基本顶级别及其相应的矿压显现参数（初次和周期来止步距、来压时载荷、直接顶厚度）。
1.1.3 底板类别及其相应的力学参数，包括容许载荷强度、抗压缩刚度等。
1.1.4 截高、煤层的强度、节理方向、煤层的厚度变化等。
1.1.5 煤层倾角和工作面推进力向。
1.1.6 瓦斯的等级以及必要的通风断面等。
1.2 采煤机的选型原则作为综采工作面最关键的生产设备，采煤机的选型必须全面考虑煤层的赋存条件以及生产能力方面的具体要求，同时也要考虑输送机、液压支架的配套问题。
通常采煤机的选型应该结合煤层的厚度情况、坚硬度情况及其顶底板的性质来决定。
1.3 刮板输送机的选型原则选择刮板输送机时，需要考虑综采工作面采煤机实际的生产能力状态，同时要考虑符合综采工作面之设计长度要求。
如果使用的采煤机为大功率，通常刮板输送机也应选择驱动功率较大的，从而符合采煤机的生产能力需求。
同时，刮板输送机本身的结构形式及其相应附件还需匹配采煤机本身的结构形式，例如可以按照采煤机行走部的宽度、工作面长度相应地对刮板输送机的机槽宽度、工作面长度进行选择，并且还需确保其能够同支架拉架力以及推移千斤顶连接装置的间距与结构能够匹配。
煤矿综采工作面“三机”设备选型与配套
中 图分 类 号 ： Ｆ ４ ０ ７ ． ２ １ ； Ｔ Ｄ ５
文 献标 志码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８— ０ ０ ５ ２一 Ｏ １
综 采工 作 面成套设 备 主 要 由采 煤 机 、 刮板 输 送 机 、 计的 ； 而无链 式 牵 引 的采 煤 机 ， 其 最 大 牵 引力 按 ３ ５度 液压 支架 、 转载 机 、 可伸 缩 带 式 输 送 机 、 乳 化 液 泵 站 与 设 计 。无链式 牵 引采 煤 机 配 有 制 动 器 时刻 用 以倾 斜 、 移动 变 电站 、 开关群 以及控制 、 通 讯 和 照 明 系 统 等 组 急倾斜 煤层 。 按 煤质 硬度 选择采 煤 机械 煤 的 硬度 是选 择 采 煤 机 成， 必 要 时还需 配有液 压 安全 绞 车 及 电钻 、 小 水 泵等 辅 对采煤机械的正常使用有直接影响。 助设 备 。综 采 配套设 备 的重点是 工作 面 的 “ 三机 ” 即采 功率的直接 因素 ， 按 采煤 工作 面 的生产 能 力 要求 选 型 。采煤 机 的生 煤机 、 刮板 输 送 机 和 液 压 支 架 的 配 套 。本 文 重 点 论 述 产能 力应 大于工 作 面的设 计 能 力 。采煤 机 的生 产能 力 综采 工作 面“ 三机 ” 设 备 的选型 原则 。 主要受 采煤 机牵 引速 度 ， 以及移 架 速 度 、 煤 的输 送 能力 １高产 高效综 采 工作面 设备选 型 配套 的主 要原则 （ １ ） 充 分消化 吸收 国 内外类 似条件矿 井生产 的先 进 和其 他诸 多 因素 的影 响 。 按工 作面采 煤 工艺 要 求选 型 。对 薄 及 中厚 煤 层 的 经验 和技 术 ， 按照高产 高效 矿井 的先进 生产模式 ， 使综 采 单一 长壁 采煤 工 艺 ， 一般 可 以选 用 刨 煤 机 或 通 用滚 筒 设备 能够满足高产高 效 、 安全 、 集约化生 产的要求 。 采煤 机 ； 厚煤层 一般 选用 大 功率 滚 筒 采煤 机 ； 急 倾 斜 特 （ ２ ） 应该立 足于 国 内先 进 、 成 熟 可 靠设 备 、 提 高 装 可 以 备水 平 。按 照满 足 日产 万 吨 以上 ， 通 过 合 理配 套 ， 保 证 厚煤 层水 平 分层 的 短壁 工 作 面 及 放 顶 煤 工 作 面 ， 选 用短 机身采 煤机 。 工 作面 整个 系统 安全 、 高产 、 高效 。 ３刮板 输送 机的选 型原 则 （ ３ ） 针 对 矿 区煤 层 的 地 质 特 点 ， 可 以进 行 分 类 规 刮 板输送 机 一 般 按 照 采 煤 工 艺 的方 法 、 煤 层 赋存 划， 同时兼顾 通用 性 与适 应性 ， 统筹规划 ， 合理 选 型 ， 优 条 件 、 与采煤 机 械 的匹 配 、 与 液 压 支 架 的 匹配 、 与 转 载 化 配套 设备 。 （ ４ ） 提 高综采 工作 面 的推进 速度 ， 并 要保 证 各 机 的 机 的匹配等 原则来 选 型 。在 实 际的应 用 中可 以参 考 几 配套形 式 合理 、 技 术参 数 及 对 应 的尺 寸 的合 理 性 和 可 个 几个 方 面 ： （ １ ） 结构 形式 一 般 考 虑 采 煤 机 械 、 与液压支架 、 与 靠性 ， 从 而保证 各设 备 间的 优化 配 置 ， 从 而提 高 工作 面 转载机 的匹配 。 上、 下 端 头设备 的适 应性 及推移 速度 。 （ ２ ） 要根 据链 子 的符合情 况 决定 链 子 的数 目， 结合 ２采煤 机选 型原 则 块 度 较 大 时 在采 煤 机 的选 型 中 ， 应对煤层厚度 、 煤层倾角 、 煤 煤质 硬度 选 择链 子 结 构 形 式 。煤 质 较 硬 、 优先 选用 双边链 ； 煤 质较软 时可 选用 单链 和双 中心链 。 层硬 度 、 顶底 板 岩 性 、 地质构造 ， 以及 采 煤 方 法 和 工 艺 （ ３ ） 输 送机 溜槽 的结构 选择 铸焊 结 合高 强度 溜 槽 ， 要求 、 技 术经 济 效 果 、 配 套 设 备 要 求 等 因素 综 合 分 析 ， 般 优先 选 用 封底 式 。封 底 式 阻 力 小 ， 主要 用 于 底 板 然后 再 确定选 型原 则 。 根 据煤层 厚度 计采 高 要求 选 型煤 层 厚 度是 划 分 采 较松 软 的条件 。 （ ４ ） 电动率 大小 及 台数 应 根据 综采 面 的倾 角 、 输送 煤 机类 型 的基 本依 据 之一 。不 同煤层 厚 度 需选 取 相 应 机铺 设长 度及 输送 量大 小 而定 。输 送 机 铺设 长 度 可根 的采煤 机 。煤层 的厚 度 是 变 化 的 ， 因 此 采 煤 机 的 采 高 据 刮板输 送机 技术 特征 ， 输送量、 链 速 和 采 面倾 角 等 因 也 应与 煤层 厚度 的变 化范 围相适 应 。 素确定 。 按 煤层倾 角 的大 小选 择 采 煤机 。煤层 倾 角 的大 小 （ ５ ） 为 了配合 采 煤 机 有链 牵 引 或 钢 丝 绳 牵 引 的 需 是采煤 机 牵 引方 式 选 择 的一 个 重 要 因 素 。倾 角 越 大 ， 要， 在 机头 和机 尾 都 应 附 设 采 煤 机 牵 引链 的 张 紧 装 置 牵 引力 也 越 大 ， 防 滑 问 题 也 突 出 。 因为 链 牵 引 采 煤 机 及其 固定装 置 。在 与 无 链 牵 引 的采 煤 机 相 配套 时 ， 机 的最 大牵 引力是 按采 煤机 在煤 层倾 角 １ ６度 条件 下设 身 附设 结构 形式相 应 的齿 条 或销 轨 与采 煤 机 的行 走 轮 齿相 啮合 。 收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５— ２ １ ４液压支 架选 型原则 作者简介 ： 杨坤 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 男， 毕业 于北京 煤炭 工业学校 机 对于 液压支 架 来 说 ， 影 响 液 压 支 架 选 型 的主 要 因 电技术应用专业 ， 助理 工程师 ， 现在太原华润煤业有 限公 司原相 素有 顶板 （ 直 接 顶 、 基 本 顶 ） 和底板岩性 、 煤 层 可 采 厚 煤矿 机电科负责矿井供用电管理 、 采区供 电设计 、 设备选 型计算 等工作。 度、 煤层倾 角 、 煤 层 瓦斯含 量等 ， （ 下转第６ ０页）
煤矿综采综掘典型方案及原则
晋煤集团井下采掘工作面设备配套原则及典型方案第一部分采掘工作面设备选型配套原则采掘工作面设备必须适应使用矿井的地质条件。
设备设计选型所必须的资料（如盖山厚度、抗压强度、支护强度、底板比压、支护高度、矿压观测资料等）由使用单位提供，生产单位审核。
分管领导、机电部门（租赁部门）、生产部门、使用单位等有关人员参与选型论证，有关领导批准实施。
所选设备必须取得煤安标志证，并符合《煤矿安全规程》（2011版）和质量标准化的有关要求。
一、综采工作面设备选型配套综采工作面采煤机、刮板输送机及液压支架的“三机”配套是整套综采设备的核心。
采煤机和刮板输送机的生产能力应满足工作面产量要求，采煤机和液压支架调高范围要适应煤层厚度及其变化范围，支架移架速度要跟得上采煤机的牵引速度，采煤机要依靠刮板输送机导向并在其上移动，刮板输送机依靠液压支架推移，液压支架又依靠输送机支承而移动。
因此，为了实现综采工作面最大生产能力和安全生产，采煤机、刮板输送机和液压支架之间在性能、结构、采面空间要求以及相互联接的形式、强度和尺寸等方面，必须互相适应和匹配。
（一）、综采工作面生产能力配套工作面生产能力取决于采煤机落煤能力，而刮板输送机、转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机的生产能力，按大20%设计。
因此要保证工作面高产，刮板输送机输送能力就要大于采煤机落煤能力，液压支架移架速度就要满足采煤机割煤、落煤、装煤的工作速度要求。
工作面“三机”生产能力匹配应按下列步骤校核：1、确定工作面所需要的生产能力在确定工作面生产能力时应考虑如下因素：1）同类综采设备在生产中的实际生产能力；2）所选设备能够保证实现的生产能力；3）考虑到投资、效益及矿井发展计划所需要的生产能力。
最终，工作面所需的生产能力以工作面的小时生产能力为基础。
工作面小时生产能力：1Q K Q (N M)t s ∙∙∙=-日式中1Q ——工作面需要的生产能力，t/h ； Q 日——日生产能力，t/日；K ——生产不均衡系数，K=1.1~1.15；N ——日作业班数；M ——每日检修班数；t ——每班工作时数；s ——时间利用系数。
综采工作面“三机”配套以及设备选型原则
因此 ， 必须按 照“ 三机 ” 配套原则合理选择 综采设备 。
【 关键词】 综采工作 面； “ 三机” 配套 ； 设备 选型
工作面设计能力。 ３ ） 采煤机的技术性 能良好 ． 工作可靠 ． 具 有较完善 的各种保 护功 随着矿井逐步实现现代化 ， 生产 能力逐年提高 ， 综采设 备也趋于 能． 便于使用 和维护 。 大型化、 一体化 、 智能化 。但是由于综采设备 的型号众多 ， 在不同的工 采煤机的实 际生产能力 、 采高 、 截深 、 截割速度 、 牵 引速度 、 牵引力 作 面应用 时会发生不配套的情况 ． 严重制约着综采工作面的发展 ． 因 和功率等参数在选 型时必须确定 。实际生产能力 主要取决 于采 高 、 截 此非常有必要 明确综采工作面“ 三机 ” 配套 以及设备选型原则 ． 提高综 深、 牵引速度 以及工作时间利用系数。 采高 由滚筒直径 、 调高形式和摇 采设 备的广泛应用 。 臂摆角等决定。滚筒直径是滚筒采煤机采高的主要调节变量 ， 每种采 煤机都有几种滚筒直径供选择 ． 滚筒直径应满足最 大采 高及 卧底 量的 １ 综 采 工作 面 “ 三机 ” 配 套原 则 要求 。截深 的选取与煤层厚度 、 煤质软硬 、 顶板岩 性以及移架步距 有 １ ． １ “ 三机 ” 配 套 几 何 尺 寸 关 系 关。 截 割速度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速度 。 由截割部传动比 、 滚 采煤机 、 刮板输送机和液压支架之间横断面配套尺寸如图 １ 所示。 筒转速和滚筒直径确定 。 对采煤机的功率消耗 、 装煤效果 、 煤 的块 度和 煤尘大小等有直接影响 牵引速度 的初选是通过滚筒最大切削厚 度和 液压支架 移架追机速度验算确定。牵引力 是由外载荷决定 的 ． 其影 响 因素较多 ， 如煤质 、 采高 、 牵引速度 、 工作面倾角 、 机身 自 重及 导向机构 的结构和摩擦系数等 ． 没有准 确的计算公式 ． 一般取 采煤机 电机 功率 消耗的 １ ０ ％ ～ ２ ５ ％ 滚筒采煤机 电机功率常用单齿 比能耗法 或类 比法 计算 ． 然后参 照生产任务及煤层硬度等因素确定
综采设备概述
综采工作面设备选型及具体设备介绍综采工作面采煤机、刮板运输机以及液压支架的三机配套是整套综采设备的核心，采煤机和刮板运输机的生产能力应满足工作面的产量要求，采煤机和液压支架调高范围要适应煤层厚度及其变化范围，采煤机要依靠刮板运输机导向并在其上移动，刮板运输机依靠液压支架推移，因此为了实现综采工作面最大生产能力和安全生产，要选择合理设备，达到三机最优配置，除此三机外，其它综采设备如泵站、开关群、通讯等也要与之相适应和匹配。
第一章综采设备选型原则第一节采煤机采煤机按滚筒数分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。
单滚筒采煤机机身短，重量轻，自开切口性能较差，适宜在高档普采以及较薄煤层工作面中使用；双滚筒采煤机调高范围大，生产效率高，适用范围较广。
煤层赋存条件、地质构造、综采工作面设备配套尺寸及配套能力是确定采煤机的主要因素。
在此同时还要考虑其它因素：所配用滚筒直径的装煤效果、配套液压支架能适应的最大和最小高度、滚筒的采高范围等。
二、按煤层倾角大小煤层倾角的大小是采煤机牵引方式选择的一个重要因素。
倾角越大，牵引力也越大，防滑问题也越突出。
链牵引才采煤机只能在w 15°倾角的条件下使用，当倾角大于15°时必须设置防滑安全装置，但也只能在倾角w 25°时使用。
无链牵引采煤机因牵引力大，可用在倾角w 55°的条件下。
但是一般无链液压牵引采煤机只能用在倾角w 35°条件下使用，无链电牵引采煤机只有采用四象限运行交流变频调速系统技术的才可以在倾角45° ~55°倾角的条件下使用。
三、按煤质（包括夹矸）硬度煤层的硬度通常用三种指标来衡量，即：煤的坚固系数f、煤的单向抗压强度6、煤的截割阻抗A。
煤质硬度具体分类及选用情况如下表。
四、按采煤工作面的生产能力采煤机的生产能力应大于工作面的设计生产能力。
采煤机的生产能力主要受采煤机牵引速度、移架速度、煤的输送能力和其它诸多因素的影响。
综采工作面三机选型及配套
②煤层倾角 ：当倾角大于 １。 ，液压支架必须 ５时
采取 防倒 防滑措施 。
③底板强度 ：支架对底板的接触 比压应小于底板
的抗压强度 ，底板软时，应考虑使用提腿移步支架 。 ④瓦斯含量 ：瓦斯涌出量大的工作面支架 的通风 断面必须有足够风量 ，而且风速不允许超过 《 煤矿安 全规程》规定 的 ４ｍｓ ／ 的要求。 ⑤地质构造 ：支架 的结构形式和支架特性要适应
③支架结构要与煤赋存条件相适应 ； ④支架 的支撑高度要与工作面采高相适应 ；
包括采煤机 的生产能力 、采煤机牵引速度、装机
同 煤 科 技
・
３ ・ ６
Ｔ ＯＮＧ ＭＥＩＫ Ｉ ＥＪ
⑤支架通风断面要与工作面风量要求相适应 ； ⑥支架应与采煤机 、刮板机等设备相匹配。
１１ 选 型原 则 ．． １
③输送机中部槽 的结构 ，一般应选用开底式 ，封
底式主要用于底板较松软的条件 ；中部槽宽度尺寸尽 可能选用通用尺寸 ，并考虑能与采煤机托架和行走机
构 尺寸 相 匹配 。
①适合特定的煤层地质条件 ，并且采煤机采高 、
截深 、功率及牵引方式等 主要参数选取合理 ，有较大 的使用范围；
直 接顶 、基本 顶 （ 老顶）岩 层 断裂 移动 和 冒落产 生 的
压力。 １ － 液 压支 架结 构 高度 的选 择 ．３ ３
图 １ 综 采 工 作 面三 机 目 套
２１ 采煤机 与 液压支 架 的配套 关 系 ．
采 煤机 与液 压支 架之 问无相 互 直接连 接 关系 ，但 却 有两 个相 互位 置关 系需 要予 以重 视 。第 一个关 系是 一 采 煤机 机 身 最 高点 与对 应 处 液 压 支 架 顶 梁 下 面 的 天 系 。采煤 机沿 工作 面往返 割煤 时 ，其机 身要 红 支架 顶 梁 下 通过 ，此 时应 保 证 二 者 在 正 常 情 况 下 Ｊ 虹生 涉 。为 达此要求 ，通常 二者 间沿 高度 方 向的距 离应保 持在 ０２ｍ左 右 。特 殊情 况下 特殊 对待 。 ． 采煤 机与液 压 支架 的另 一个重 要位 置尺 寸关 系 是 采煤 机截 割滚筒 侧 面到 支架 前梁端 部 的距 离 。此 距离 过小 ，将 可能 导致 割顶 梁事故 ；过 大将 会增 大 支架 梁
浅议综采工作面“三机”选型与配套的原则
Science &Technology Vision科技视界安全高产高效现代化的采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护等生产过程是一个系统工程,整个系统的先进和可靠,不仅取决于单机设备的先进性和可靠性,设备的合理选型和配套也是至关重要的。
“设备、选型、配套”三者缺一不可,相辅相成,否则,设备选型及配套不合理,势必影响各单机性能的发挥,造成综采设备开机率的降低,甚至导致综采生产无法正常进行,不能实现综采工作面安全高产高效现代化。
为了充分发挥综采设备的最大生产能力并保证安全生产,必须对综采设备正确选型、合理布置、协调配套。
1“三机”选型原则1.1采煤机选型原则(1)适合特定的煤层地质条件,并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等主要参数选取合理,有较大的适用范围。
(2)满足工作面开采生产能力要求,采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力;满足与刮板输送机和液压支架的匹配要求。
(3)采煤机技术性能良好,工作可靠性高,各种保护功能完善。
1.2液压支架选型原则(1)支护强度应与工作面矿压相适应。
支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力,将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。
(2)支架结构应与煤层赋存条件相适应。
(3)支护断面应与通风要求相适应,保证有足够的风量通过。
(4)液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。
支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致,推移千斤顶的行程应比采煤机截深大100~200mm,支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度。
1.3刮板输送机选型原则(1)刮板输送机应能保证工作面落煤生产能力需要,选择刮板输送机应以工作面最大生产能力乘以1.2的不均衡系数为基础。
(2)结构形式一般与采煤机相配套,输送机槽的结构应与工作面底板条件相适应,并应考虑与采煤机底板托架和行走机构尺寸相匹配。
(3)输送机铺设长度可根据刮板输送机技术特征、输送量、链速和工作面倾角等因素确定。
综采工作面“三机”配套以及设备选型原则
采煤机、刮板输送机和液压支架之间横断面配套尺寸如图1所示。
. All Rights Reserved.图1液压支架、采煤机、刮板输送机几何关系示意图由图1可知,输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构相匹配,其中部槽应与液压支架的推移千斤顶连接装置的间距和连接结构相匹配。
采煤机的采高范围与支架的最大和最小结构尺寸相适应,而其截深应与支架推移步距相适应。
1.2“三机”性能配套综采工作面“三机”性能应相互匹配,否则会相互制约,设备难以充分发挥其作用。
其主要涉及的内容有:1)采煤机底托架与输送机槽的匹配。
2)采煤机摇臂与输送机头尾和自开切口的匹配。
3)支架性能与采煤机牵引速度的匹配。
1.3“三机”生产能力配套工作面小时生产能力取决于工作面的年产量,采煤机的生产能力依据工作面小时生产能力确定。
其它配套设备的能力都应大于采煤机的生产能力。
就“三机”而言,工作面输送机的生产能力应大于采煤机的生产能力,液压支架的移架速度应大于采煤机的工作速度。
1.4“三机”寿命配套“三机”寿命配套是指综采工作面各单机设备的大修周期应该相互接近。
高产高效要求工作面各种设备,特别是主要设备必须处于良好的运转状态。
如果在工作面生产过程中,设备交替更换进行大修或“带病”运转,则必然影响高产高效的实现,也会对设备造成损坏。
2采煤机选型原则及主要技术要求,合理施工。
图32004年以来广州市本币贷款余额及其分项数据数据来源:Wind 资讯5利润增速略低于去年同期2013年,广州地区银行业金融机构累计实现利润总额555.78亿元,比去年同期增加53.11亿元,增长10.57%,增速同比下降0.92个百分点,其中广州农商行累计利润同比增长20.29%,广州银行同比增长19.45%,广州市五家村镇银行累计利润0.54亿元,比年初增加了0.52亿元。
进一步提升服务实体经济效能。
(上接第312页)3.1.7特种支架对特定的开采要求,应选用相应的特种液压支架,如放顶煤支架,铺网支架等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
综采工作面“三机”配套以及设备选型原则
作者：桑根洪孙传旗
来源：《科技视界》 2014年第23期
桑根洪孙传旗
（山东能源肥城矿业集团白庄煤矿，山东肥城 271623）
【摘要】综采工作面“三机”配套设备的合理选择，关系到综采工作面在生产期间能否
实现高产高效，关系到能否创造出最高的经济效益，因此，必须按照“三机”配套原则合理选
择综采设备。
【关键词】综采工作面；“三机”配套；设备选型
0 引言
随着矿井逐步实现现代化，生产能力逐年提高，综采设备也趋于大型化、一体化、智能化。
但是由于综采设备的型号众多，在不同的工作面应用时会发生不配套的情况，严重制约着综采
工作面的发展，因此非常有必要明确综采工作面“三机”配套以及设备选型原则，提高综采设
备的广泛应用。
１综采工作面“三机”配套原则
1.1 “三机”配套几何尺寸关系
采煤机、刮板输送机和液压支架之间横断面配套尺寸如图1所示。
由图1可知，输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构相匹配，其中部槽应与液压支
架的推移千斤顶连接装置的间距和连接结构相匹配。
采煤机的采高范围与支架的最大和最小结
构尺寸相适应，而其截深应与支架推移步距相适应。
1.2 “三机”性能配套
综采工作面“三机”性能应相互匹配，否则会相互制约，设备难以充分发挥其作用。
其主
要涉及的内容有：
1）采煤机底托架与输送机槽的匹配。
2）采煤机摇臂与输送机头尾和自开切口的匹配。
3）支架性能与采煤机牵引速度的匹配。
1.3 “三机”生产能力配套
工作面小时生产能力取决于工作面的年产量，采煤机的生产能力依据工作面小时生产能力
确定。
其它配套设备的能力都应大于采煤机的生产能力。
就“三机”而言，工作面输送机的生
产能力应大于采煤机的生产能力，液压支架的移架速度应大于采煤机的工作速度。
1.4 “三机”寿命配套
“三机”寿命配套是指综采工作面各单机设备的大修周期应该相互接近。
高产高效要求工
作面各种设备，特别是主要设备必须处于良好的运转状态。
如果在工作面生产过程中，设备交
替更换进行大修或“带病”运转，则必然影响高产高效的实现，也会对设备造成损坏。
2 采煤机选型原则及主要技术要求
1）采煤机能适合的煤层地质条件，其主要参数(采高、截深、功率、牵引方式)的选取要合理，并有较大的适用范围。
2）采煤机应满足工作面开采生产能力的要求，其生产能力要大于工作面设计能力。
3）采煤机的技术性能良好，工作可靠，具有较完善的各种保护功能，便于使用和维护。
采煤机的实际生产能力、采高、截深、截割速度、牵引速度、牵引力和功率等参数在选型
时必须确定。
实际生产能力主要取决于采高、截深、牵引速度以及工作时间利用系数。
采高由
滚筒直径、调高形式和摇臂摆角等决定。
滚筒直径是滚筒采煤机采高的主要调节变量，每种采
煤机都有几种滚筒直径供选择，滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。
截深的选取与煤层
厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距有关。
截割速度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速度，
由截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径确定，对采煤机的功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤
尘大小等有直接影响。
牵引速度的初选是通过滚筒最大切削厚度和液压支架移架追机速度验算
确定。
牵引力是由外载荷决定的，其影响因素较多，如煤质、采高、牵引速度、工作面倾角、
机身自重及导向机构的结构和摩擦系数等，没有准确的计算公式，一般取采煤机电机功率消耗
的10％～25％。
滚筒采煤机电机功率常用单齿比能耗法或类比法计算，然后参照生产任务及煤
层硬度等因素确定。
3 支护设备选型设计
液压支架是综合机械化采煤装备的关键设备。
液压支架的功用是：有效地支承和控制工作
面顶板，保证工人操作和机器运转的安全工作空间；随着工作面推进而实现推移工序的机械化，并提供足够的通风断面。
3.1 影响支护设备选型的因素
选择架型时，还要考虑下列因素。
３．１．１煤层厚度
煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。
当厚度超
过2.5m的煤层、顶板有侧向推力时，一般不宜采用支承式支架。
煤层厚度大于 2.5～2.8 m时，应选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支承掩护式支架。
当煤层厚度变化较大时，应选
用调高范围放大的掩护式或双伸缩立柱支架。
３．１．２煤层倾角
煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑等现象。
当煤层倾角大于10°～15°时，应设防滑和调架装置，当倾角超过18°时，应同时具有防滑放倒装置。
３．１．３底板性质
底板承受支架的全部载荷，对支架的底座影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定了
支架底座的结构和支撑面积。
选型时，要演算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许
比压（对于砂岩底板，允许比压为1.96～2.16MPa，软底板为0.98MPa左右）。
３．１．４瓦斯涌出量
对于瓦斯涌出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。
３．１．５地质构造
地址构造十分复杂，断层十分发育，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别
在5～8m2和20分钟以下时，暂不宜采用液压支架。
３．１．６设备成本
能同时选用几种架型时，应优先选用价格便宜的支架。
在相同条件下支撑式支架质量最小，造价也最便宜，而支撑掩护式支架则质量最大，价格最贵。
3.1.7 特种支架
对特定的开采要求，应选用相应的特种液压支架，如放顶煤支架，铺网支架等。
3.2 支护设备选型原则
（１）液压支架的选型就是要确定支架类型(支撑式、掩护式、支撑掩护式)、支护阻力(初撑力和额定工作阻力)、支护强度与底板比压以及支架的结构参数(立柱数目最大最小高度、顶梁和底座韵尺寸及相对位置等)及阀组性能和操作方式等。
（２）选型依据是矿井采区、综采工作面地质说明书。
在选型之前，必须将所采工作面的
煤层、顶底板及采区的地质条件全部查清。
然后依据不同类级顶板选取架型。
最后依据选型内
容结合国内现有液压支架的主要技术性能直接选定架型及其参数所对应的支架型号。
4 刮板输送机选型原则
（1）刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力，一般取1．2倍。
（2）要根据刮板链的质量情况确定链条数目，结合煤质硬度选择链子结构型式。
（3）应优先选用双电机双机头驱动方式。
（4）应优先选用短机头和短机尾。
（5）应满足采煤机的配合要求，如在机头机尾安装张紧、防滑装置，靠煤壁一侧设铲煤板，靠采空区一侧附设电缆槽等。
在选型时要确定的刮板输送机的参数主要包括输送能力、电机功率和刮板链强度等。
输送
能力要大于采煤机生产能力并有一定备用能力。
电机功率主要根据工作面倾角、铺设长度及输
送量的大小等条件确定。
刮板链的强度应按恶劣工况和满载工况进行验算。
【参考文献】
［１］王启文，李炳文，黄嘉兴．采掘机械与支护设备[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2006（4）．
［２］陈维健，齐秀丽，肖林京．矿山运输与提升设备[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2007．
［３］李贵轩，李晓豁．采煤机械设计[M]．沈阳：辽宁大学出版社，1994．
［４］丁绍南．采煤工作面液压支架设计[M]．北京：世界图书出版公司，1992．
［责任编辑：薛俊歌］。