煤矿三机选型
煤矿综采工作面“三机”设备选型与配套
中 州 煤炭
总第 １５ ９ 期
煤 矿 综 采 工 作 面 “ 机 ” 备 选 型 与 配 套 三 设
王 福 安
（ 山西 煤 炭 运 销 集 团 锦 瑞 煤 业有 限 公 司 ， 西 吕梁 山 ０ ３０ ） ３ ０ ０
摘 要 ： 据 锦 瑞 煤 矿 ８号 煤 层 地 质 条 件 ， 煤 矿 综 采 工 作 面 采 煤 机 、 板 输 送 机 、 压 支 架进 行 了选 型 与 配 套 根 对 刮 液 分 析 。 井 下 应用 实 践表 明 ， 作 面 设 备 配 套 合 理 ， 备 性 能得 到 有 效 发 挥 ， 高 了工 作 面单 产 ， 轻 了工 人 劳 工 设 提 减
随着工 作 面装 备 水 平 的不 断 提 高 ， 合 机 械 化 综 开 采技 术在 我 国煤 矿 生 产应 用 中 已 日臻 成 熟 ， 综 而 采 工作 面设 备 的 合 理 选 型 与 配 套 是 实 现 工 作 面 志层 ｋ 石灰岩
电牵 引采煤 机 ， 技术参 数 ： 总装 机功率 ７ ０ ｋ ； 电 ０ Ｗ 供 电压 １１０ Ｖ、０ Ｈ ； 高 范 围 １ ８—４ ０ｍ； ４ ５ ｚ采 ． ． 滚筒 直
径 ２２ ０ｍ 截 深 ６ ０ｍ 牵 引形 式 为交 流 变频 调 ４ ｍ； ３ ｍ；
速 、 轨式牵 引。 销
机 采用 分工 、 分段 追机 作业 ； 煤机 割煤 与其他 工序 采
尽 量做 到 平 行 作 业 。综 合 考 虑 工 作 面 年 产 １ ２ Ｍ ． ｔ 的 目标 及采 煤机 开 机率 ， 锦瑞 煤 矿 采 煤机 的牵 引
速 度应 大 于 ５ｍ ｍ ｎ ／ ｉ。 （） ２ 装机 功率 。采 煤 机装 机 功 率 可 以采 用 比能 法 进行 计算 ， 煤 机 装 机 功 率 Ｐ＝Ｑ Ｈ 采 。其 中 ， Ｑ 为 采煤 机理 论生 产 率 ； 为采 煤 机 吨 煤 能耗 ， 旋 Ｈ 螺
综采工作面三机设备选型
九里山矿16021工作面安装经济技术档案第一节设备选型一、支架的选择1、支架控顶面积为：S=（5+4.4）/2×1.5=7m2；2、工作面支护强度计算：Pt=hkγ=3.0×8×25=600KN/m2Pt—工作面合理的支护强度，KN/m2；h —工作面采高，3.0m；k —工作面支架应该支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般取4-8，开采煤层厚度较小，顶板来压不明显时选用低倍数，反之使用高倍数，结合本工作面顶板条件选8倍。
γ —顶板岩石容重2.5t/m3，换算为25KN/m3。
ZF6800/20/38支架的支护强度为6800/7=971.4KN/m2，大于工作面计算支护强度600KN/m2，所以该型支架支护强度满足要求。
16021工作面煤层赋存比较稳定，采高为3.0m，结合集团公司现有综采支架状况和工作面的地质情况，经分析认为选用ZF6800/20/38支架，其最小支护高度2.2m，最大3.5m，能满足本工作面回采时对顶板支护的要求。
二、采煤机、运输机的选择采煤工作面正规循环生产能力：W=LSHrc=工作面斜长×截深×采高×容重×回采率＝130.5×0.6×3.0×1.48×90%＝313（t）式中：W——循环产量L——工作面长，130.5m ；S——循环进尺，0.6m；H——采高，3.0m；r——容重，取1.48t/m3；c——回采率，取90%。
考虑工作面采高为3.0m，且赋存稳定，MG200/500型电牵引采煤机（配φ1600*630的滚筒）和SGZ-764/264型运输机的生产能力均大于工作面设计生产能力，所以确定该工作面选用MG200/500型电牵引采煤机（配φ1600*630的滚筒）和SGZ-764/264型运输机配套使用。
16021工作面设备选型表第二节设备技术参数一、S G Z 764/264中双链刮板输送机山东矿机集团股份有限公司主要技术参数：1、名称：可弯曲刮板输送机2、型号：SGZ-764/264S：输送机G：刮板式Z：中双链型764：中部槽名义外宽（mm）264：装机功率（kW）3、出厂长度：150m4、输送量：800t/h5、刮板链速：1.24m/s6、电动机型号：YSB-132功率：132kW转速：1470r/min电压：660v/1140v7、刮板链圆环链规格： 26x92-C破断负荷：不小于850KN刮板间距：920mm链间距：120mm8、减速器型号：JS-132传动比：25.44 ：19、中部槽尺寸（长x宽x高）：1500x724（内宽）x275连接方式：哑玲连接中部槽型式：整体铸焊封底10、紧链方式：闸盘紧链+伸缩机尾11、整机弯曲性能水平弯曲：±1°垂直弯曲：±3°二、ZF6800/20/38型放顶煤液压支架（郑州煤矿机械集团有限责任公司）1、支架高度 2000～3800mm2、采煤范围 3000～3500mm3、支架宽度 1430～1600mm4、中心距 1500m5、支护强度 1.05～1.02 MPa6、支护初撑力 6181KN7、支护工作阻力 6800KN8、支架对底板比压 2.29～2.23MPa9、推溜力 361KN10、移架力 633KN11、拉后部溜力 265KN12、支架移架步距 630mm13、操作方式本架操作14、泵站压力 31.5MPa三、DSJ100 /63/2×75带式输送机（焦作神华重型机械制造有限公司）二部D S J 100 /63 /2×75主电机功率（kW）输送量10（t/h）输送机带宽（cm）钢架落地可伸缩煤矿用带式输送机1、输送量 630吨/小时2、输送长度(出厂/最大) 1000米3、胶带速度 2米/秒4、传动滚筒直径φ800毫米5、改向滚筒直径φ500、φ400毫米6、托辊直径φ108毫米7、胶带规格宽度 1000毫米规格 PVG胶带8、主电机型号 YB2-280S-4功率2×75千瓦转速 1450转/分电压 660/1140伏9、减速器型号 MC3RLSF06+1FAN 速比 31.510、弹性柱销齿式联轴器型号： ZL10四、DTL100 /63/75带式输送机（焦作神华重型机械制造有限公司）一部D T L 100 /63 /75主电机功率（kW）输送量10（t/h）输送机带宽（cm）钢架落地通用式煤矿用带式输送机1、输送量 630吨/小时2、输送长度(出厂/最大) 100米3、胶带速度 2米/秒4、传动滚筒直径φ800毫米5、改向滚筒直径φ500、φ400、φ200毫米6、托辊直径φ108毫米7、上托辊槽型角35°8、胶带规格宽度 1000毫米规格 PVG胶带9、主电机型号 YBK2-280S-4 功率 75千瓦转速 1480转/分电压 660/1140伏10、减速器型号 MC3RLSF06速比 31.5五、PLM1000 轮式破碎机（山东矿机集团股份有限公司）P-破碎机L-轮式M-煤矿用1000-破碎能力（T）1、破碎能力 1000吨/小时2、最大输入块度700×700mm3、最大排出粒度 300mm4、电动机型号 YSB110型（西北骏马）5、电动机功率 110KW6、电动机转速 1475r/min7、电动机电压 1140/660V8、破碎主轴转速 370r/min9、破碎锤头数 4个10、破碎锤头冲击速度 20m/s11、大（小）皮带轮节圆直径 1250（315）mm12、V带规格（长×宽×高）（GB12731）SPC-5600(8根)13、外形尺寸（长×宽×高）3540×1874×1710mm14、机器总重 13.885吨六、S Z Z 764/132顺槽用刮板转载机山东矿机集团股份有限公司主要技术参数：1、型号：SGZ-764/132S：输送机Z：转载Z：中双链型764：中部槽宽度（mm）132：电机功率（kW）2、出厂长度：50m（含破碎机）3、输送量：900t/h4、爬坡角度：10°5、刮板链速：1.24m/s6、电动机型号：YSB-132功率：132kW转速：1470r/min电压：660v/1140v7、刮板链圆环链规格（mm）： 26x92-C 破断负荷：不小于850KN刮板间距：920mm链间距：120mm8、减速器型号：JS-132传动比：25.44 ：19、紧链方式：闸盘紧链+伸缩机尾七、MG200/500-AWD1型电牵引采煤机（矮型机载）天地科技股份有限公司上海分公司M-采煤机 G-滚筒式 200/500-单个截割电机功率/装机总功率A-矮型 W-无链牵引 D-电牵引1、采高范围（m） 1.5 ~ 3.22、适合角度≤45°3、截深 630mm4、机面高度 1275mm5、运输机销排中心高 490mm6、两摇臂回转中心距离 7460mm7、配套滚筒直径φ1600mm8、下切深度 453mm9、摇臂结构形式整体弯摇臂10、摇臂长度 1982.094mm11、摇臂总摆角69.5°12、油缸（长度+行程）（mm） 1230+68013、上摆50.39°14、下摆19.24°15、截割功率（KW）2×20016、供电电压（V） 114017、滚筒转速（r/min） 37.64318、截割速度（m/s） 3.1519、牵引与调速型式销轨式、交流变频调速20、牵引功率与供电电压2×40KW，380V21、推荐牵引速度（m/min） 6.5/10.8继续阅读。
薄煤层综采工作面“三机”选型及应用
FORUM 论坛装备156 /矿业装备 MINING EQUIPMENT薄煤层综采工作面“三机”选型及应用□ 王宏伟 大同煤矿集团华盛虎峰煤业有限公司1 工作面煤层开采条件工作面煤层厚度为0.86~2.67 m。
平均厚度1.72 m。
采取东部煤层中含有少量泥岩夹矸，南部煤层出现大面积沉陷，中部较稳定，北部煤层厚度较大。
整个采区内断层较少，水文地质相对简单。
采区煤层储量为890万t，可开采储量为782万t，分布较为连续，具有开采价值。
煤层综采工作面的设计长度为200 m，采高在2 m 左右，日常量为0.8万t，年产250万t 左右，采煤机割煤回采率为98%。
采煤机采用双向割煤的作业方式，斜切进刀进行割煤作业。
2 工作面产量计算工作面日开采进度根据设计日产量进行计算：工作面小时割煤量根据四六制作业模式，每个班作业6个小时，开机率以70%进行计算：采煤机采用的是端部双向割煤方式，即割煤方式为两个循环割煤。
经计算每个循环需要40 min，以采煤机割煤速度9 m/min 进行计算，采煤机的小煤炭开采中的采煤机、刮板输送机和液压支架等主要生产设备是保证开采效率的重要因素，尤其是对薄煤层的开采更为重要。
薄煤层较低的开采效率且随着国家对资源回收率要求的进一步提高，原有的生产设备已经不能满足生产需要。
因此，结合开采条件对开采主要设备进行选型，以保证安全、稳定、高效的生产效率已经成为目前需要考虑的重要内容。
基于此，结合某矿将要开采的薄煤层生产条件，对主要生产设备进行了选型并进行了现场应用，为薄煤层设备的选型提供依据。
时割煤量应满足1 225 t/h。
3 工作面设备选型3.1 采煤机目前，国内外采煤机的生产能力已经很高，基本都能满足生产需要。
因此，在满足生产需求的基础上对采煤机的操作简易性、可靠性等方面进行考虑。
德国生产的采煤机具有适应性好、故障率低、可靠性高以及使用寿命长等优点深受企业的欢迎，其生产的采煤机整体稳定性都要比其它企业的要好，更高的稳定性可以避免生产作业过程中的振动，能够更加充分发挥采煤机的截割效率，且在作业过程中，采煤机的组成部件受到的冲击较小，可以有效延长各部件的使用寿命。
煤炭综采设备选型与安装
第一， 液压支架的支护强度应保持与工作面矿压的协调性， 工作阻力与支 架的 初撑力 应与直 接顶 以及基本 顶岩层之 间移 动所产 生的相 应压力相 适应 ， 并 使 得 空顶 区 的顶板 与底 板之 间 的移近 量保 持在 最小 范 围 内。 第二， 液压支架的结构应充分与煤层所赋存的条件相适应， 满足通风要求 符合相 关的规 定范 围。 顶 板破碎 易垮落 时宜采 用带铰 接顶梁 和伸缩梁 的支 撑掩
护 式支架 ， 顶 板条 件 好时 宜 采用带 整体 顶 梁的支 撑 式支架 。 第三， 液压 支架应 与 采煤机 以及 刮板输 送机 等各个 设备 之 间充分 匹配 ， 其 支架 的宽 度应 符合 刮板 输送机 的 中部槽 的长度 值 一般 情 况下 ， 推移 千斤 顶的 行程 应大于 采煤机截 深一 百毫米 至两百毫 米左 右。 支架的移 架速度必 须满 足相 关 的生产 指标 要求 ， 并 能适 应采煤 机 工作 时的牵 引速度 ， 支架 与煤壁 之 间的梁 端距应 保持在 ３ ０ ０ 毫米 以下 。 配套 时 ， 要 校验在 支架 最低支 撑高度 时采煤 机能否
工 业技 术
Ｃ ｈｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
●Ｉ
煤 炭 综 采 设 备 选 型 与 安 装
张全
（ 神 华宁 夏煤 业集 团红石 湾煤 矿有 限 责任 公司 调度 室 ７ ５ ０ ４ １ １ ） ［ 摘 要］ 随着 我 国煤炭 行 业 的快速 发展 ， 综采设 备 也不 断完 善和 更新 ， 重要性 也 日益 凸显 。 因此 ， 设备 的选型 及安 装显得 尤 为重 要 如何 进行 科学 选型 、 合 理 安装对提高煤炭企业安全生产效率， 增强市场竞争力 ， 实现经济效益意义重大。 本文就综采设备的选型原则进行阐述 ， 并对综采设备的安装进行梳理分析。 ［ 关键 词】 煤 炭 综采 设备 选 型 安 装 中图分 类号 ： ＴＵ ２ ７ ２ ． １ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ ～ ０ ３ ９ １ 一 Ｏ １
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）
综采工作面“三机”选型配套
试论综采工作面“三机”的选型与配套摘要：煤矿综采工作面“三机”(刮板输送机、采煤机、液压支架)配套是随着煤矿综采的出现而出现，随着综采水平的发展而发展的，“三机”配套的研究随着煤矿综采发展水平的不断提高而不断深入。
本文对综采工作面“三机”的选型与配套进行简要阐述。
关键词：综采三机选型配套1、“三机”的选型原则1.1液压支架选型在液压支架与围岩力学相互作用研究的基础上，综合分析不同地质条件下支护阻力确定的理论研究成果并分析不同支架的结构力学特征，为支架选型提供依据。
液压支架选型必须考虑的主要地质和采矿条件如下：(1)直接顶稳定性类型；(2)基本顶级别及相应矿压显现参数(初次和周期来止步距、来压时载荷、直接顶厚度)；(3)底板类别及相应的力学参数(容许载荷强度、抗压缩刚度)；(4)截高、煤层强度、节理方向、煤层厚度变化等；(5)煤层倾角和工作面推进力向；(6)瓦斯等级和必需的通风断面等。
1.2采煤机选型采煤机是综采工作面最主要的生产设备。
选型时，应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。
一般要根据煤的坚硬度、煤层厚度以及顶底板性质进行选型。
1.3刮板输送机选型综采工作面刮板输送机的选择要与工作面采煤机的生产能力及工作面的设计长度相适应。
工作面选用的是大功率采煤机，大多选择刮板输送机驱动功率较大，以满足采煤机生产能力要求等。
工作面刮板输送机的结构形式及附件必须能与采煤机的结构相匹配，如根据所选采煤机的行走部宽度选取刮板输送机的机槽宽度、根据工作面长度选择刮板输送机的长度，同时还要与支架的拉架力、推移千斤顶连接装置间距及结构相匹配。
刮板输送机主要参数的确定原則如下：(1)单位时间运输能力，应与采煤机生产能力匹配；(2)电机功率，视输送机运输能力及铺设长度而定；(3)结构，与采煤机和液压支架相配套。
2、“三机”配套原则2.1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、液压支架及平巷转载机、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，通常按富余20％考虑。
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
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1 工作面具体情况本章的重点在于通过对31902工作面的地质条件，瓦斯涌出情况、矿压值等情况进行分析说明。
并将以这些情况作为工作面(三机)选型的最基本条件。
1.1工作面地质条件1.1.1工作面概况31902是煤矿设计的第十个综采面，工作面煤层为南翼19层煤，三采区，煤层呈一宽缓单斜构造，倾角10°～15°，煤层发育较稳定且赋存状态一般。
南与31901工作面相邻，北面是将要开拓31903工作面。
该工作面设计走向长度为980米，工作面设计长度为180米。
煤层厚度在2.3米至2.9米之间，平均厚度为2.6米。
平均倾斜角度为13°，煤质硬度f =1.3，可采储量878752T ，。
1.1.2顶底板岩层特征表1-1 顶底板特征表1.2底板比压表1-2 各类底板的指标界限及参考岩性［1］底板类别 基本指标辅助指标参考指标参考岩性名称 代号 允许底板载荷强度ρP / MP a 允许底板刚度ρS Mp a/mm -1允许底板单向抗压强度ρR/ MP a极软 Ⅰ ≤3.0 ρS ≤0.3ρR ≤8.5充填岩、泥岩、软煤松软Ⅱ3.0＜ρP ≤6.00.3＜ρS ≤0.78.5＜ρR ≤13.2泥页岩、煤根据《煤矿作业规程编制指南》中底板分类表及工作面底板岩石的种类判断31902工作面的底板允许比压值为2.5～3MP a顶底板 岩石名称 厚度/m 特征描述分类 基本顶 粗砂岩 4.0 灰白色胶结致密分选性差 沉积岩 直接顶 泥岩 2.5 黑色致密块状、均一含碳屑 沉积岩 直接底泥岩6.7浅灰色，致密块状含粉砂岩沉积岩1.3工作面煤层瓦斯涌出情况煤矿因为所采的煤层埋藏的深度较浅，且成煤时间较短。
所以瓦斯涌出量较小，为低瓦斯矿井。
31902采煤工作面因为尚未完全形成，所以现在工作面瓦斯涌出量并没有一个准确值。
但可以根据其与它同一采区的其它工作面的瓦斯涌出量进行估算。
与31902同处一个采区且相邻的31901工作面的绝对瓦斯涌出量为4.8m³/min左右。
而31902的顶、底板岩性与31901的顶、底板岩性相差不大，根据以上情况判断31902工作面瓦斯涌出量与31901相差不大，为低瓦斯工作面。
同时矿上为了防止回采过程中工作面瓦斯涌出量突然增大，造成工作面瓦斯超限，决定进行尾巷瓦斯抽放。
因为矿上的瓦斯抽放泵站已投入使用，31902工作面生产时只需安装一条管路就可工作。
所以瓦斯涌出量对工作面设备选型影响很小。
1.4工作面正规循环生产能力［1］=（1—1）WγcLSh⨯=180≈.0⨯W=⨯⨯.0.6263375376986.23.1式中 : W ——工作面正规循环生产能力, T ；L ——工作面长度,180m ；S ——工作面循环进度（以滚筒有效截深为准）， 0.63m ；H ——工作面采高，6.2m ；γ——煤的容重，T/m3；γ取1.3 T/m3；C ——回采率， 98 % 。
2 综采工作面设备的配套原则［2］本章重点讲述了综采工作面采煤机、液压支架和输送机之间在性能参数、结构参数、空间尺寸及相互联接等方面的配套要求，以保证综采工作面的最大生产能力和安全生产的要求。
2.1采煤机、液压支架和输送机的配套2.1.1生产能力的配套［2］采煤机是综采工作面的主要生产设备，综采工作面的生产能力主要取决于采煤机的落煤能力。
因此，为保证采煤机生产能力的发挥，工作面输送机的生产能力要大于采煤机的生产能力，液压支架的移动速度应大于采煤机的牵引速度，通常与采煤机配套的工作面刮板输送机、液压支架等设备，其生产能力要按采煤机生产能力的120﹪选型2.1.2性能配套综采工作面“三机”性能配套，主要通过结构参数的他来实现，以解决设备性能间互相制约的问题。
例如采煤机的摇臂长度应大于输送机机尾的长度，这样才能保证采煤机割煤到输送机机尾底座端部。
2.1.3几何关系的配套［4］图2-1 综采设备间几何关系的配套综采工作面“三机”间的配套尺寸关系如图2-1所示为了便于司机观察和操作，并考虑顶板下沉量的影响、适应顶底板起伏以及煤层变化、机身调斜等情况，使采煤机沿工作面顺利通过，要求支架顶梁和采煤机机面之间留有足够的空间，该空间高度Ｃ称为过机高度，一般Ｃ不小于150～250 mm 采煤机底托架应有足够的高度h，以保证过煤高度E ﹥250～400 mm从安全角度考虑，支架前柱到煤壁的距离Ｆ应愈小愈好，但却受到机器结构参数等因素的约束，由图可知Ｆ＝Ｂ＋e＋Ｇ＋χ（2—1）式中 e ——煤壁与输送机铲板之间的距离，e＝１００～２00mm，以防止采煤机滚筒在输送机弯曲段切割铲煤板；χ——立柱倾斜时的水平增距；Ｇ——输送机宽度，由铲煤板宽度f＼输送机中部溜槽宽度Ｓ＼电缆槽和导向槽宽度a及前柱与电缆槽间的距离b组成；为避免由于输送机偏斜时采煤机斜割顶梁，支架梁端与煤壁间应留有２００～４00 mm的梁端距Ｄ。
从前柱到梁端的距离Ｌ为Ｌ＝Ｆ－Ｂ－Ｄ－χ（2—2）支架工作时的最小支撑高度H为H=A+C+t（2—3）式中t ——顶梁厚度C——过机高度A——采煤机机面高度，为采煤机机身高度、输送机高度和底托架高度之和。
2.1.4其它附属设备的配套煤层倾角大于10°时，采用链牵引的采煤机应设置防滑装置；当煤层倾角大于16°时应安装防滑绞车，输送机应设置防滑锚固装置，支架也应有防倒滑和调架装置；落煤块度过大时，工作面转载机上应设置破碎机。
3 综采工作面设备的选型原则本章的重点主要是根据有关资料与规定对综采工作面（三机）选型的具体要求，以及结合本矿将要投产的采煤工作面的实际情况，对（三机）选型的理论基础进行阐述。
3.1采煤机的选型［3］3.1.1对采煤机械的一般要求1）生产率满足要求。
2）采煤机工作机构能适应煤层厚度变化而工作；牵引机构能在工作过程中随时根据需要改变牵引速度，应能实现无级调速，以适应煤质硬度的变化，发挥机器的效能。
3）机身所占空间较小，4)采煤机可拆成几个独立的部件，以便下井和运输，也便于拆装和维修。
5）所有电气设备都应具有防爆性能，采煤机能在有煤尘瓦斯爆炸危险的工作面内安全工作。
6）电动机、传动装置和牵引部应具有超负荷安全保护装置。
7）具有防滑装置，以防机器沿斜坡自动下滑。
8）具有内外喷雾灭尘装置。
9）工作稳定可靠，操作简单方便，操作手或按钮尽量集中，日常维护工作少而集中。
3.1.2综采工作面用采煤机选型依据1）根据煤层坚硬度选型滚筒式采煤机适用于开采坚硬度系数ƒ＜4的缓倾斜及急倾斜煤层，对于ƒ=1.8～2.5的中等厚度煤层，可采用中等功率的采煤机，对于粘性煤以及ƒ=2.5～4的中硬以上煤层，应采用大功率采煤机。
2）根据煤层厚度选型⑴薄煤层煤层厚度小于1.3m。
⑵中厚煤层煤层厚度为1.3 m～3.5m。
开采此类煤层在技术上比较成熟，根据煤的坚硬度等因素可选择中等功率的或大功率的采煤机，⑶厚煤层煤层厚度在3.5 m以上3)根据煤层倾角选型煤层倾角分为三大类：0°～25°为缓倾斜煤层；25°～45°为倾斜煤层；45°以上为急倾斜煤层。
采煤机在倾角较大时应考虑防滑问题，在干燥条件下金属间的摩擦系数为0.24～0.26，相应的摩擦角为13.5°～14.5°，故煤层倾角大于10°时，须设置防滑装置；在工作面潮湿的条件下，摩擦系数减小，倾角大于8°时就应设置防滑装置。
综合以上所述结合本矿工作面条件和现在采煤机的生产技术水平，应该为31902工作面选用交流电变频调速牵引并带有逆变制动和制动闸的中等功率的滚筒式采煤机3.2液压支架的选型［3］3.2.1液压支架的类型和结构、特点及适用条件见表3-1表3-1液压支架的类型和结构、特点及适用条件支架类型支撑式支架结构特点顶梁较长，立柱多且垂直支撑掩护式支架有一个较宽的掩护梁.立柱比较少.且都为倾斜布置.支架两侧有活动侧护板支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架的结构特点和性能，支护性能支撑力大，切顶性能好.但抗水平载荷能力差.稳定性差.护矸能力差适用条件适用直接顶稳定、老顶有明显或强烈周期来压，且水平力小的条件支撑力小，切顶性能差，但支护强度较大且均匀，掩护性好。
适用顶板不稳定或中等稳定、老顶周期压力不明显、瓦斯含量少的破碎顶板条件。
支撑力大，切顶性能好，防护性能好，稳定性能好，应用范围广因为兼有支撑式支架和掩护式支架的结构特点，可适用各种顶低顶板条件根据以上三种液压支架支护性能的特点和适用条件，结合本矿的地质条件应该选用掩护式支架。
支架具体的选用参数将在后面论述。
3.3刮板输送机的选型［3］1）刮板输送机的运输能力应大于采煤机的生产能力，一般取1.2倍。
2）要根据刮板链的负荷确定链条数目，结合煤质硬度选择链子结构形式。
3）应优先选用双机头双电机驱动方式。
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。
根据综采工作面的实际情况，和现在刮板输送机的生产技术水平，应该优先选用中双链重型刮板输送机。
刮板输送机具体参数将在后面论述。
4 工作面具体选用的（三机）型号经过前面几章对工作面情况的说明，以及（三机）选型与配套理论方面的论述。
从本章开始将选出具体的（三机）型号，并且每一种型号都选出多个厂家生产的进行性能比较，以中选出最合适的型号。
4.1采煤机的选用［4］4.1.1根据工作面实际情况计算出的应选用的采煤机各项参数采煤机的生产能力取决于矿山地质和矿山技术条件，机器工况和结构参数。
而矿山的地质条件是复杂多变的。
这就需要我们对采煤机生产能力进行选型计算1）截深截深是指一次截割深度，是由滚筒外缘到端盘外侧截齿齿尖的距离确定的，一般为0.6～0.63m ， 选0.63 m2）首先根据实际情况计算理论生产率（设定牵引速度为6m/min ）Q ρυq HB t 60= （4—1）584.7663.1663.06.260=⨯⨯⨯⨯=t Q 767≈式中 Q t —— 理论生产率，t/hυq —— 牵引速度，m/min;H —— 工作面平均采高，m B —— 滚筒有效截深，mp —— 煤的密度，一般为1.3～1.4，ｔ/m ³ 取1.33）计算技术生产率1κt Q Q = （4—2）4606.0767=⨯=Q式中 Q —— 技术生产率，t/hк1—— 采煤机技术上能达到的连续工作系数，一般取к1=0.5～0.7取0.64)计算实际生产率Qm= Q tк2 （4—3）Q m = 2766.0498=⨯式中Q m——实际生产率，t/hк2 ——实际使用中，采煤机实际上能达到的连续工作系数，一般取к2=0.5～0.7取0.6式中mW——工作面减去影响时间能达到的实际产量，t/h21kk——影响系数，各为0.6、0.65）选择采煤机装机功率=N39.0300VBF（4—5）N=369.03.163.0300⨯⨯⨯⨯=442.26KW式中N——装机功率，KWB——滚筒有效截深, mF——煤质硬度系数V——牵引速度m6)根据装机容量选择牵引力1.1(=P～)3.1N（4—6）=P 1.1(～=442)3.1486.486～6.574 取=p 520式中 P ——牵引力，kNN ——装机容量的kW 数7）选择截煤滚筒直径D ＞21H max （4—7） D ＞21⨯2.9 = 1.45 D ＞1.45取1.6式中 D —— 滚筒直径 m H max —— 最大采高m4.1.2选择采煤机［5］根据31902工作面的实际条件、综采工作面对采煤机的要求以及选型计算得出的数值参考煤矿常用《机电产品实用手册》，选出三种型号进行比较表4—1采煤机性能比较型号MG200/500-AWD MG200/491-WD MWG250/500-WD 机面高度/mm 1080 1100 1212采高范围/m 截深/mm 1.8～3.2630.8001.6～3.2630、6601.6～3.6630、800滚筒直径/ mm 1400.1600.1800 1600.1800.2000 1400.1600.1800 适应倾角/（º）≤20 ≤15 ≤25牵引力/ＫＮ535/320 524/437 520牵引速度/m.min 牵引形式0～7.85～13.12电牵引无链、销轨0～9电牵引无链、销轨0～11开关磁阻电机调速、齿轮-销轨总功率/ＫＷ500 491 500生产厂家天地科技有限公司上海分公司太原矿山机器集团有限公司无锡盛达机械制造有限公司表4—1所选出的，这三种型号的采煤机的性能参数都能满足31902工作面的生产要求。