综采工作面“三机”正确选型及合理配套的探讨

提高综采工作面生产能力、实现高产高效的必要条 采煤机的功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤尘大小
件。
等有直接影响。牵引速度的初选是通过滚筒最大切
( “三机”的选型原则
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、
(.( 采煤机的选型原则 （(）采煤机能适合的煤层地质条件，其主要参数
图! 液压支架、采煤机、刮板输送机几何关系示意图
其计算公式为：
!’"(#($ (%(&／$
（!）
式中 ! ———无立柱空间宽度，))；
" ———截深，))；
# ———铲煤板空距，规定为&*!!**))；
$ ———输送机宽度，))；
% ———前柱与电缆槽间距，))；
& ———前柱外径，))。
$ ’’((()(*
摘 自 《"#$%$&》 !%%$01,!
""""""""""""""""#
""""""""""""""""#
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""#
此外，当煤层倾角大于 #)%+时（大采高支架工 作面倾 角 大 于 #%+），输 送 机 必 须 设 置 防 滑 锚 固 装 置，而支架必须带防倒防滑及调架装置。
( 实际工作中如何做到选型正确先进 配套合理
依据上述“三机”的选型原则及配套关系的分析 可以看到，其选型工作是一项复杂的系统工程，涉及 地质学、岩石力学、采矿学、机电和机制等多门学科， 同时又是提高综采工作面矿井效率和效益的前提所 在。目前的选型设计还是以“经验类比”为主，虽然 基本上能够满足生产需要，但在某些环节上还存在 着严重的不合理现象。如移架循环时间长，不能满 足采煤机牵引速度的要求；有些选型设计参数是符 合要求的，但在实际使用中无法达到或实现。如液 压支架初撑比一般为%,$!%,-，而实际应用中仅为 %,!$!%,&。这说明，综采工作面“三机”配套不能停 留在简单的“经验类比”上，而应开发研制综采设备 选型的专家系统，避免在选型设计中受决策者个人
·#+·
支架的主要技术性能直接选定架型及其参数所对应 的支架型号。 !"# 刮板输送机的选型原则
（!）刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最 大生产能力，一般取!"$倍。
（$）要根据刮板链的质量情况确定链条数目，结 合煤质硬度选择链子结构型式。
（#）应优先选用双电机双机头驱动方式。 （%）应优先选用短机头和短机尾。 （&）应满足采煤机的配合要求，如在机头机尾安 装张紧、防滑装置，靠煤壁一侧设铲煤板，靠采空区 一侧附设电缆槽等。
〔"〕 何满潮，邹正盛，邹友峰.软岩巷道工程概论〔1〕.徐 州：中国矿业大学出版社，(,,*.
作者简介：李 波（(,%(+），男，采矿高级工程师，(,2* 年毕业于黑龙江矿业学院，现任黑龙江煤矿安全监察局咨询 委处长。
（收稿日期："!!0+!2+!(；责任编辑：梁绍权）
问题探讨
煤 矿 安 全（$**,-*!）
（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。
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 (!/ !"0/。 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
（"）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。
（$）
式中 ’ ———铲煤板宽度，!&*!$%*))；
( ———中部槽宽度，))；
) ———导向槽宽度，))；
* ———电缆槽宽度，))。
$"# 满足安全和工作方便要求
（!）从安全角度出发，工作面无立柱空间愈小愈
好。
·(-·
煤 矿 安 全（21345(6&）
问题探讨
（!）为防止移架后支架前柱与电缆相碰和采煤 机司机的人身安全，前柱与电缆槽之间必须留有间 隙 !"#$%!!&%’’。
采煤机生产能力要与综采工作面的生产任务相 适应，工作面刮板输送机的输送能力应大于采煤机 的生产能力，液压支架的移架速度应与采煤机的牵 引速度相适应，而乳化液泵站输出压力与流量应满 足液压支架初撑力及其动作速度要求。 $"$ 满足设备性能要求
输送机的机构、行走机构、底托架及 滑靴的结构，电缆及水管的拖移方法以及是否连锁 控制等。输送机的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。详见图!。
要调节变量，每种采煤机都有几种滚筒直径供选择， 及采区的地质条件全部查清。然后依据不同类级顶
滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。截深的 板选取架型。最后依据选型内容结合国内现有液压
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
参考文献：
〔(〕 陆家梁.软岩巷道支护技术〔1〕.长春：吉林科学技术 出版社，(,,0.
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。
$ “三机”的合理配套
从采煤机、液压支架、刮板输送机的选型原则中 看到，综采设备的合理配套是很复杂的系统工程。 $"! 满足生产能力要求
（*）采煤机的技术性能良好，工作可靠，具有较 完善的各种保护功能，便于使用和维护。
任务及煤层硬度等因素确定。
(." 液压支架的选型原则 （(）液压支架的选型就是要确定支架类型（支撑
式、掩护式、支撑掩护式）、支护阻力（初撑力和额定
采煤机的实际生产能力、采高、截深、截割速度、 工作阻力）、支护强度与底板比压以及支架的结构参
·*%·
煤 矿 安 全（&3456*$#）
问题探讨
综采工作面“三机”正确选型及 合理配套的探讨
刘振洲，王瑞贤，于海忠，王儒山
（平庄煤业集团公司 生产技术部，内蒙古 赤峰 !"#!$%）
摘 要：在确定采煤机、液压支架、刮板输送机选型原则的基础上，针对高产高效综采工作面提出
了“三机”合理配套的型式。
关键词：采煤机；液压支架；刮板输送机；选型原则；合理配套
中图分类号：&’#"(
文献标识码：)
文章编号：(!!*+#,%-（"!!%）!(+!!*%+!*
综采工作面的“三机”是指采煤机、液压支架、刮 选取与煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距
板输送机，是综采工作面的主要设备。其选型首先 有关。截割速度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速
必须考虑配套关系，选型正确先进、配套关系合理是 度，由截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径确定，对
·国外煤矿安全信息· 库兹巴斯矿区周循环时期内气体动力现象的分布特点
气体动力状态主要表现为煤与瓦斯突出，也就是在进行采矿作业时煤岩体发生的自然地质力 学的和气体动力因素的过程。这种过程主要表现是在一周循环末期的动力现象频率的“缓慢”准 单调增长。气体动力现象主要包括在有明火情况下的甲烷自燃、燃烧和爆炸，也就是在进行采矿 作业时与组织因素有关系，其特点是在这个循环时期内的气体动力状态呈双峰分布。找出气体动 力现象周循环的双峰结构，就能够拟定预测的辅助措施，包括研究显示规律性的机械力学。从视 觉的生产、心理和生理方面有规律表现为“星期二”的特殊现象。
牵引速度、牵引力和功率等参数在选型时必须确定。 数（立柱数目、最大最小高度、顶梁和底座的尺寸及 实际生产能力主要取决于采高、截深、牵引速度以及 相对位置等）及阀组性能和操作方式等。
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
（"）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
偏见或感情色彩的影响。同时还要对系统中的主要 环节进行动态优化设计，使其设计参数与实际运行 参数得到统一。现行国内外高产高效综采工作面装 备能力的配比关系主要是：刮板输送机与采煤机的 功率配比应为#.#，最好为#,!!#,&.#，这样才能把 输送机的事故减少到最低限度。综采设备的能力应 以工作面生产能力为基础，采煤机、工作面刮板输送 机、运输巷可伸缩带式输送机的生产能力一般按工 作面生产能力分别乘以系数#,!，#,(，#,&来确定。 需要说明的是：上述各种配套关系不是唯一的。也 就是说，采煤机、液压支架、刮板输送机的选型完全 可以用性能和能力相似的同类产品所代替。而在实 际生产中，即使采用相同综采设备的不同工作面或 不同矿井，其实际生产能力和全员效率可能有较大 差距，这主要是由于矿井的开采条件、组织管理水平 存在着客观的差距。如果客观条件不具备，即使选 择生产能力很高的配套设备，也远不能达到提高生 产能力的目的。高产高效综采工作面的三机选型应 从实际出发，因地制宜，具备什么档次的开采条件， 就选用相应档次的配套设备。新建矿和旧矿井的改 造还应区别对待，现有设备的充分利用也是不可忽 视的问题。综采发展的原则不是要增加综采工作面 数量，而是应该提高综采工作面单产，减少辅助作业 环节，提高集中生产化的程度。