综采工作面设备介绍
6、综采工作面“三机”配套概述
综采工作面“三机”配套概述刘建永提要：综采工作面采煤机、支架、运输机三者的使用是综采工作面正常、高效生产的主要环节，“三机”的配套选型是决定工作面生产的决定性因素。
关键词：综采工作面“三机”选型配套综采是全部机械化的采煤作业过程, 综采工作面的“三机”是指大功率采煤机、自移式液压支架、大功率可弯曲刮板输送机。
综采工作面“三机”选型是工作面生产的重要环节, 选择正确与否直接关系到工作面生产能力、采煤机效率、开机率、各种煤层条件和地质构造适应性。
综采工作面以“高产、高效、安全、洁净”快速发展为目的, 实现规模生产。
因此, “三机”选型要进行专项设计论证, 做到系统性能稳定,故障率低,生产效率高, 劳动强度小, 来提升综采工作面自动化水平和安全生产水平，实现高产高效的安全生产目标。
1、“三机”几何关系的配套采煤机、刮板输送机和液压支架间的配套尺寸关系如图所示。
从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F愈小愈好，它的尺寸组成为：F=B+e+G+x式中B ——截深，即采煤机滚筒的宽度；e ——煤壁与铲煤板之间的空隙距离；为了防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，此空隙距离 e = 100 ～200mm 立柱斜置产生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影计算；G ——输送机宽度，其组成 G=f +s +a +b ，其中 f 为铲煤板的宽度，一般为150～240mm；S为输送机中部槽的宽度；a为电缆槽和导向槽的宽度，通常为360mm；b 为前柱与电缆槽之间的距离，为了避免输送机倾斜时而挤坏电缆和司机的操作安全，此距离应大于200——400mm。
由于底板截割不平输送机产生偏斜，为了避免采煤机滚筒截割到顶梁，支架梁端与煤壁应留有无支护的间隙 D，此间隙约为 200——400mm。
煤层薄时取小值，厚时取大值。
则从前柱到梁端的长度应为：L=F－B－D－x在空间高度上，支架最大高度 H可表示为：H=A+C+t式中 t ——支架顶梁厚度；A ——采煤机机身高度、输送机高度和采煤机底托架高度 h ( 自输送机中部计算起)之和，但底托架高度要保证过煤高度 E >250～300mm；C ——采煤机机身上方的空间高度按便于司机操作及留有顶板下沉量确定。
综采工作面“三机”设备配套关系
综采工作面的设备配套关系综采工作面成套设备主要由采煤机、刮板输送机、液压支架、桥式装载机、可伸缩胶带机、乳化液泵站与移动变电站、开关群以及控制、通讯和照明系统等组成，必要时还需配有液压安全绞车及电站、小水泵等辅助设备。
综采设备的重点是工作面“三机”——采煤机、刮板输送机和液压支架的配套。
滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架相互之间有着密切的联系。
滚筒采煤机以输送机机槽为轨道，沿工作面运行割煤，其自身无进刀能力，只有与推移输送机工序相结合才能进刀；而输送机自身无前移能力，只有与液压支架相配合，才能完成推移动作；液压支架也要借助输送机完成移架动作。
因此，要想充分发挥综采设备的效能，采煤机、刮板输送机和液压支架之间在性能参数、结构参数，工作面空间尺寸以及相互连接部分的形式、强度和尺寸等方面必须相互配合。
1、综采工作面“三机”几何关系的配套采煤机、刮板输送机和液压支架的配套尺寸关系如图从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间距离R应越小越好，其尺寸组成如下;F=B+e+G+b+x式中B－截深，即采煤机滚筒的宽度；e－煤壁与铲煤板之间的空隙距离，为了防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，此间空隙距离e=100－200mm;x－立柱斜置产生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影计算；G－输送机的宽度，其组成为G=f+s+a,其中f为铲煤板的宽度，一般为150－240mm；s为输送机中部槽的宽度，由输送机的型号确定；a为电缆槽和导向槽的宽度，通常为360mm;b－前柱与电缆槽之间的距离，为了避免输送机倾斜时挤坏电缆和司机的操作安全，通常此距离应大于200－400mm.由于底板截割不平，输送机产生偏斜，为了避免采煤机滚筒截割到顶梁，支架梁端与煤壁应留有无支护的间隙D，此处间隙约为200－400mm。
煤层薄时取最小值，厚时取最大值。
则从前柱到梁端的长度L应为：L=F-B-D-x根据上述尺寸配套计算，对长梁结构支架的最小长度为2m左右。
综采工作面设备及其配套
综采工作面设备及其配套第一章综采工作面设备煤炭生产的核心是煤炭的开采。
八十年代中期和九十年代初期，世界上先进产煤国家美国、澳大利亚、德国、英国和南非等在煤矿长壁工作面开采工艺和设备方面进行了一系列卓有成效的改革和技术开发工作，形成了生产能力大、自动化程度高、安全可靠、可使开机率达95%以上、工作面单产和工效成倍提高的成套综采设备。
这些设备体现了新一代综采设备的技术特点，同时也代表长壁综采设备的技术发展方向。
第一节双滚筒采煤机以电牵引取代了液压牵引，体现了新的设计思路，综合技术水平有了飞跃性提高。
1．采用了多电机横向布置设计方案省去了圆弧锥齿轮，简化了机械传动系统，提高了传动系统的可靠性和传动效率，降低了制造成本，且操作简易安全，维修方便，为大幅度提高采煤机安装功率创造了条件。
2．装机功率大大提高截割功率达2×610kW，牵引功率达2×40～2×100 kW，液压泵电机功率达1×40kW或2×30kW，破碎机功率达60～100kW。
各种不同机型的装机总功率已分别达1080kW （EDW-450/1000型），1228kW（SL-500型），1426kW（ELECTRA3000型）和1530kW（6LS-5型）。
总装机功率的增大又为截割牵引速度和生产能力的提高提供了依托。
3．截割牵引速度和生产能力猛增前者一般增至10～15m/min（最高达40m/min），后者则达75t/min，均达到液压牵引采煤机的3～4倍。
4．装备了以微型电子计算机为核心的电控系统采用先进的信息处理和传感技术，对采煤机的运行工况及各种技术参数信息进行采集、处理、显示、存储和传输，并通过编程对采煤机进行全面控制，监测和保护（包括过载、过热、漏电、供水水压和流量、误操作等），以及实现采煤机电气系统的自动调节，截割电机功率自动平衡和机械故障自动查寻诊断等功能。
第二节液压支架液压支架的技术发展和进步主要体现在采用了电液控制系统和结构强度的改进提高两方面。
综采工作面设备简介
截割部有固定减速箱、摇臂、滚筒、挡煤板 及滚筒调高装置组成。
（2）采煤机截割部的特点
1）截割部均采用机械传动。 2）在截割部减速箱中一般都有一对可更换的快速 齿轮，通过改变齿数，可以改变滚筒的转速。
3）在电动机和滚筒之间的传动装置中都有一离合器。 采煤机调动和检修，或试验牵引部时需打开离合器， 使滚筒停止转动，当采煤机停止工作时，为人员安全， 也需要将滚筒与电动机断开。
液压支架工作原理
液压支架是依 靠高压液体、立 柱和相应的动力 千斤顶可实现升 架、降架、推溜、 移架四个基本动 作。
根据回采工艺对液压支架的要求，液压支架不仅要能够 可靠的支撑顶板，而且应能随着采煤工作面的推进而向前移 动。这就要求液压支架必须具备升降和推移两个方面的基本 动作，这些动作的完成是利用乳化液泵站供给的高压液体， 通过立柱和推移千斤顶来完成的。
《煤矿安全规程》对采煤机安全使用的相关规定：
1、采煤机上必须装有能停止采煤机工作面刮板输送机运行的 闭锁装置；
2、工作面遇有坚硬夹矸或黄铁矿时，不准强行截割，必须放 震动炮处理；
3、工作面倾角15度以上时，必须有可靠的防滑装置
4、采煤机必须安装内、外喷雾装置，无喷雾装置或损坏必须 停机；
5、采煤机上的控制按钮必须设在采空区一侧，并加保护罩；
综采工作面采煤机验收标准
序号 检查项目 l、 外观检查
验收检查内容 1、液压管路排列是否整齐、完好，有无破损、漏液。 2、机壳、盖板无裂纹，固定牢靠。 3、滚筒无裂纹、开焊。 4、截齿座、截齿齐全，无松动。 5、接合面严密，不漏油。 6、操作手把、按钮、旋钮完整，动作灵活可靠，准确。 7、仪表齐全，灵活可靠。 8、喷雾装置齐全 9、电缆夹齐全牢固，不出槽，电缆不受拉力。 10、各种螺栓紧固、齐全、完好。 11、油位观察油量、油质符合规定要求 12、电器、线缆无损伤无失爆。
综采工作面简介
综采工作面简介综采工作面是煤矿开采的主要区域之一，也是煤矿生产的关键环节。
它是指矿井地下采矿区域，是煤矿开采的现场。
综采工作面的规模和布置直接影响着煤矿的生产效率和安全性。
综采工作面通常由采煤机、支架、刮板输送机等设备组成。
采煤机是综采工作面的核心设备，它主要用于煤矿的开采和运输。
支架则起到支撑和保护综采工作面的作用，刮板输送机则用于将采煤机采出的煤炭运输到地面。
综采工作面的作业流程一般分为准备工作、采煤工作和支护工作三个阶段。
准备工作包括清理工作面、安装支护设备等。
采煤工作是综采工作面的主要任务，它包括采煤机的启动、开采煤炭等。
支护工作是为了保护综采工作面的稳定和安全，主要是安装和调整支架等。
综采工作面的开采方法主要有综采和综放两种。
综采是指在综采工作面上采用采煤机进行直接开采的方法，适用于煤炭层较厚且煤质较好的地段。
综放是指在综采工作面上采用掘进工作面的方法，先掘进再采煤，适用于煤炭层较薄或煤质较差的地段。
综采工作面的安全是煤矿生产的重中之重。
在综采工作面上，存在着煤与瓦斯等有害气体的问题，因此需要加强通风和瓦斯抽采工作。
此外，还需要加强对综采工作面进行巡检和监测，及时发现和处理安全隐患。
综采工作面的管理也是煤矿生产的重要环节。
对综采工作面的管理主要包括工作面的规划、组织、调度和监控等。
通过科学的管理，可以提高综采工作面的生产效率和安全性。
总的来说，综采工作面是煤矿生产的核心区域，它的规模和布置直接影响着煤矿的生产效率和安全性。
在综采工作面上，需要采取合理的开采方法，加强安全管理，提高生产效率。
只有做好综采工作面的管理和运营，才能保障煤矿的正常生产和运营。
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。
综采工作面主要设备的使用
综采工作面主要设备的使用引言综采工作面是煤矿开采过程中的一个重要环节，是通过综合支采方法对煤层进行开采。
在综采工作面的开采过程中，需要使用一系列的主要设备，如采煤机、控制系统、输送系统等，以确保工作面的高效运行和安全生产。
本文将介绍综采工作面主要设备的使用及其作用。
采煤机采煤机是综采工作面的核心设备之一，用于对煤层进行开采和采掘。
采煤机的主要工作原理是利用切削头对煤层进行切削和剥离，然后将煤炭输送到运输设备上。
采煤机的使用可以大大提高开采效率，并且可以减少人力劳动的强度。
不同类型的采煤机根据其切削方式和结构特点的不同，可以适用于不同的矿区和煤层条件。
控制系统综采工作面的控制系统是用来控制采煤机和其他设备的运行的。
控制系统通常包括硬件和软件两个方面。
硬件包括各种传感器，用于感知采煤机和煤层的工作状态；软件则负责采集传感器数据并进行处理，从而控制采煤机的运行。
控制系统的使用可以实现对采煤机的远程控制和自动化控制，提高工作面的生产效率和安全性。
输送系统综采工作面的输送系统主要用于将采煤机开采出的煤炭从工作面运输到地面或其他地方。
输送系统通常包括皮带输送机、卡车和输送管道等。
皮带输送机是一种常用的输送设备，通过传送带将煤炭从采煤机输送到地面。
卡车可以将煤炭从工作面运送至地面的煤炭储存区或加工厂。
输送管道则常用于远距离输送煤炭。
输送系统的使用可以大大提高煤炭运输的效率，并减少人力劳动的强度和运输过程中的安全风险。
防尘系统综采工作面的防尘系统主要用于减少采煤过程中产生的粉尘对工人的危害。
防尘系统通常包括喷雾设备、风机和过滤设备等。
喷雾设备可以通过对煤层进行喷水，减少煤炭颗粒的飞散，从而减少粉尘的产生。
风机则通过排风的方式将产生的粉尘吹散。
过滤设备用于对排出的废气进行过滤，减少粉尘的排放。
防尘系统的使用可以保护工人的健康，减少尘肺病等职业病的发生。
安全监测系统综采工作面的安全监测系统用于监测工作面的安全状况。
综采工作面主要设备布置培训讲义
综采工作面主要设备布置培训讲义一、引言综采工作面是煤矿开采中的重要环节，主要设备的布置对于矿工的工作效率和安全生产具有重要影响。
本讲义旨在介绍综采工作面主要设备的布置原则和方法，帮助矿工正确布置设备，提高矿井开采效率和矿工安全保障水平。
二、综采工作面主要设备综采工作面主要设备包括采煤机、转载机、掘进机等。
这些设备在工作面上的布置需要考虑工作面的尺寸、煤层的倾角、进风口和出风口位置等因素。
2.1 采煤机的布置采煤机是综采工作面的核心设备之一，它的布置直接关系到采煤机的工作效率和矿工的安全。
通常情况下，采煤机应该放置在工作面的正中央，以便实现对整个工作面的均匀开采。
同时，采煤机的布置还需要考虑与其他设备的协调配合，确保采煤机在运行过程中不受到其他设备的影响。
2.2 转载机的布置转载机是综采工作面用来将采煤机采下来的煤炭转运至运输机械或运输通道的设备。
在转载机的布置中，需要考虑工作面的尺寸和布局，以及与采煤机的配合关系。
一般来说，转载机应该布置在工作面的侧面，与采煤机形成一个合理的工作流程。
此外，为了保证转载机的安全运行，还需留出足够的操作空间和通道，以避免转载机与其他设备或构筑物的碰撞。
2.3 掘进机的布置掘进机是综采工作面用于掘进巷道的设备，通常被布置在工作面的一侧。
掘进机的布置需要考虑工作面的倾角、巷道的尺寸和方向等因素。
合理的掘进机布置能够提高工作面的开采效率，并确保巷道的质量和稳定性。
三、设备布置的原则和方法设备布置的合理性直接关系到综采工作面的开采效率和安全生产。
在设备布置时，需要遵循以下原则和方法：3.1 布置合理、高效设备的布置应该使得工作面的开采效率最大化。
例如，采煤机应该放置在工作面的正中央，以便于实现对整个工作面的均匀开采。
3.2 设备间协调配合不同设备之间的布置应该考虑协调配合关系，避免设备之间相互干扰或碰撞。
例如，转载机应该与采煤机形成一个合理的工作流程，确保煤炭顺利转运。
3.3 安全优先设备布置的最优解应该是在确保矿工安全的前提下提高开采效率。
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综采工作面的主要设备
第一节矿用电气设备的特点
由于煤矿井下存在着易燃的瓦斯和易爆的煤尘，因此为保证井下安全生产，矿用电气设备必须具备以下特点：
（1）为节省硐室建设费用和搬迁方便，矿用电气设备应体积小，重量轻并便于移动，在此综采工作面都配有移动变电站。
（2）由于井下存在冒顶、片帮、淋水、涌水等现象，所以矿用电气设备应有坚固的外壳和较好的防潮、防锈性能。
（3）井下有瓦斯和煤尘。
所以矿用电气设备应有隔爆性能。
（4）井下机电设备工作任务繁重，启动频繁，负载变化较大，设备易过载。
故矿用电器设备应有较大的过载能力。
（5）井下潮湿，易触电。
故矿用电器设备应有机械、电气闭锁及专用接地线；对煤电钻、照明、信号及控制电器应采用127V和36V供电。
第二节综采工作面供电控制系统的特点
矿井综采工作面，其工作系统由采煤机的落煤，输送煤及溜子的推进。
液压支架的移动这一全过程都采用自动化。
所以对其供电控制有以下几个特点：
（1）变压器容量大
（2）电压等级高
（3）向工作面供电的变压器中的特点采用经电控制器或经电阻接地的方式，并与保护装置配合后，以减小单相接地时的故障电流。
（4）变压器一次侧和二次侧均采用六氟化硫（SF6）断路器或真空断路器，具有可靠，灵敏的保护和实验功能，并且可以指示和观察断路器的工作状态及各种保护的动作情况，还具有直观的故障查询系统，有些还带有自动重合闸装置，迅速恢复供电。
（5）控制负荷合的组合开关可同时可同时控制多台负载电动机，最多可配有10个出现模块，每个出线模块包括真空接触器和控制、保护装置。
（6）使用微机控制技术，如在各控制开关上采用可编程控制器等进行控制和通信，增强了这些设备的功能可以实现多种控制方案。
因此，采煤工作面采用了高电压、大容量的移动变电站供电和组合开关控制。
第三节综采工作面设备的选择
在此设计中综采工作面所用的电气设备有：矿用隔爆组合式移动变电站、电牵引采煤机、低压馈电开关、隔爆电磁启动器，可弯曲刮板输送机、电液控制液压支架、破碎机、转载机、带式皮带输送机、乳化液泵站、喷雾泵、安全液压绞车等。
1、矿用隔爆组合式移动变电站
随着采煤机组容量的不断增大，工作面的耗电量骤增，又随着高产高效生产条件的约束。
如果继续沿用过去从采区变电所用低压向工作面供电的方式，显然是不经济、不合理的，也不符合高产高效矿井生产的要求。
为此产生了移动变电站。
为此产生了移动变电站放在综采工作面附近区段，平巷的轨道上，可随工作面的推进而移动，并将采区变电所送来的6KV 高压电降为1140V后输出。
此移动变电站其组合方式是隔爆变压器的高压侧采用隔爆真空配电箱，主要负责高压侧的控制、保护，以及变压器二次绕组的漏电保护；低压侧采用隔爆自动馈电开关负责负荷的通断及低压侧的各种保护。
该种组合既保留了若变压器二次绕组发生漏电，可使高压断路器动作，从而消除了高压负荷开关仅能分断正常的负荷电流这一盲区。
又克服了利用高压真空配电箱通断负荷和切断短路会产生较高的过电压，这一缺点。
其外型结构图如下图1—1
图（1—1）
2、综采工作面成套配套设备
根据矿山固定机械十一章采煤工作面机械配套性能表11—4国产采煤机械化配套设备的综采成套设备来确定所需要的设备。
（1）采煤机选用MAX—300/3.5型,其外形结构图如下图1—2
图1—2
技术特征：
MAX—300/3.5型采煤机的主要技术特征：
生产能力/t.h-1 708
采高/m 3.5
截深/m 0.625
电动机
额定功率/KW 300
额定电压/V 1140
额定电流/A 183
（2）刮板输送机选用SGZ—730/220型，其外形结构图如下图1—3
技术特征：
SGZ—730/220型刮板输送机的主要技术特征：
额定功率/KW 2×110/55
额定电压/V 1140
额定转速/r.min-1 1480/740
（3）乳化液泵站选用XRB2B型
技术特征：
XRB2B型乳化液泵站的主要技术特征：
电动机功率/KW 75
质量/t 1090
(4)带式输送机选用SSJ1000/2×75型
技术特征:
SSJ1000/2×75型带式输送机的主要技术特征:
电动机功率/KW 2×75
(5)转载机、破碎机、喷雾泵、安全液压绞车等的选用及主要技术特征：转载机用SZZ—730/110型；
电动机功率KW 110
破碎机电动机功率KW 110
喷雾泵电动机功率KW 40
安全液压绞车选用YAJ1—22型
电动机功率/KW 22
电动机电压/V 1140 即：所用设备具体归结如下表格1—3 表1—3综采工作面所用的设备。