综采工作面“三机”选型配套
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。
综采工作面“三机”选型配套探讨
FORUM 论坛装备126 /矿业装备 MINING EQUIPMENT综采工作面“三机”选型配套探讨□ 王 琳 汾西矿业柳湾煤矿综采工作面的“三机”，包含液压支架、刮板输送机和采煤机，它们是综采工作进行的主要设备工具。
所以在选型的过程中，需要重点考虑机型配套的关系，进而选出正确的机型，这对综采工作的顺利的进行，以及企业经济效益的提升，有着重要的促进作用，也是实现生产高效的前提条件。
正是在这样的背景下，本文对“三机”的选型和配套问题，进行了细致的探讨，并对综采工作的开展，提供了一定的建设性意见。
“三机”选型的标准液压支架的型号选择液压支架的型号选择，相对来说比较复杂。
首先，应该实确定支架的种类，包括支撑、掩护式支架等，支护阻力包括额定的工作阻力，以及初撑力。
支架的保护强度与底板比压等。
其次，选择型号的根据是采矿区，以及综合开采工作面的地质说明书。
在选择型号之初 ， 一定要把开采工作面的煤层分布情况，以及矿井周边的地质情况，调查的清清楚楚。
继而根据不一样种类的顶板，进行支架的选择。
最后，根据选择型号内容的不同，进而联系现阶段已经出现的液体压力支架，对他们技术性能进行综合的判断，并选择各技术参数都符合要求的支架。
刮板输送机的型号选择刮板输送机的型号选择，应该遵循以下几点原则。
首先，该设备的输送能力需要超出采煤机的生产能力的界限，通常超出1.5倍左右，并依据刮板链的品质，对链条的数量进行确定，联系煤炭的质地，进而选取型式结构为链子状的输送机。
其次，双电机双机头渠道启动的方法，应该具备优先的被选择权，对短机头、机尾的选择，也应该保持优先的原则。
最后，对采煤机的配合需求进行满足，例如在机头或是尾部装置防滑、松弛等部件，在煤壁的附近，设立一层铲煤挡板等，或是在空旷地带，铺设电线槽等。
在选择刮板输送机的型号时，还要确定它的各项技术参数，包含输送的能力、链条的强度和电机的功率等。
每项技术参数都可以保证开采工作的顺利进行。
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。
综采工作面三机配套选型
内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿Ⅱ0116采区工作面设备选型说明书内蒙古利民煤焦有限责任公司二〇一二年六月八日内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿Ⅱ0116采区工作面设备选型说明书编制单位：生产技术部编制时间：2012年6月8日编制人：生产部部长：总工程师：副总经理：总经理：董事长：一、矿井基本情况：内蒙古利民煤焦有限责任公司煤矿（简称利民煤矿）位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗境内，卓子山煤田棋盘井矿区东南部。
矿井井田面积7.986 km2，资源储量11168万吨，可采储量6212万吨，全矿井主采煤层两层9#和16#，平均可采厚度分别为2.96m、5.16m。
煤层埋藏深度160m～400m，顶底板岩石的稳固性为中等～较好，煤层均为向西南倾斜的单斜构造，倾角5°～10°，平均7°；煤类为JM、1/3JM及FM。
矿井水文地质类型是复杂型矿井；矿井属于斯矿井；煤尘具有爆炸性，爆炸指数为26～37%；各煤层均具有自燃倾向性，自燃等级为二级。
二、采区概况：Ⅱ0116采区位于利民煤矿井田西北部，东至井田东部边界，西至F27断层保护煤柱，南至工业广场保护煤柱，北至井田北部边界。
采区内煤层上限标高为1145米，下限标高920米，地面标高为1353～1408米。
全区属高原侵蚀性丘陵地貌，新生界广泛分布，基岩零星出露，为荒漠～半荒漠地区，植被稀疏，采区走向长300米～1700米，倾斜长230～2230米，面积2km2。
据现有资料，Ⅱ0116采区基本为一向SWW倾斜的单斜构造。
地层倾角平缓，一般倾角为5～10°，采区南部受F27正断层及其派生断层的影响，煤层倾角略有增大。
本区没有陷落柱，岩浆侵入体及古河床冲刷现象。
矿井煤层位于石炭系上统太原组上部第一岩段（C2t2-1）下部，煤层自然厚度4.46～11.60m，平均6.37m；可采厚度3.34～8.67m，平均5.16m。
煤层厚度有一定的变化。
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
综采工作面三机选型配套研究
--●Vol.30,No.42012年4月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization随着国家对煤矿安全生产要求的不断提高和尽可能减少煤炭资源的浪费,目前国内中小型煤矿正积极推广使用综采工艺来提高煤炭回收率,增强安全保障,降低劳动强度,因此,综采工作面三机合理的选型配套已成为煤矿机电设备管理中一项非常重要的工作。
综采设备的合理选型、配套是将采煤机、刮板输送机、液压支架以及各种相对独立的机械合理地组合在一起,使其在工艺过程中协调工作。
通过对综采设备的合理选择,可以整体发挥设备效能,大大降低综采设备的投入和运营成本,有效提高生产效率。
1采煤机的选型采煤机是工作面完成破煤、装煤的设备,分为基型和矮型两种,基型适用于1.4m 以上的中厚煤层,矮型适用于1.3m 以下的薄煤层。
1.1主要参数的选择(1)采高:结合煤层厚度,选择滚筒直径和调高范围。
为了提高煤炭回收率,一般采用一次采全高的方法,双滚筒采煤机的滚筒直径应稍大于最大采高之半。
由于浮煤和顶板下沉的影响,工作面的实际高度会在开采过程中变小,为保证采煤机能够正常工作,调高范围应该满足最采高要求。
(2)截深:采煤机的截深有标准尺寸,主要依据煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性选择。
但由于液压支架的移架步距不能太大,否则会造成顶板的局部离层、垮落,截深不可选择太大。
如100万t/d 的产量,截深选择600mm 即可。
(3)装机功率:采煤机需要配备的电动机功率,取决于煤质硬度和煤层开采厚度,总装机功率的大小与产能成正比,同时考虑能耗系数,通常情况下能耗系数按0.6~0.7选取。
装机功率越大,能力越大,但会造成采煤机体形的增大和投资的增大,所以应综合考虑。
(4)牵引速度:根据工作面设计生产能力来选择。
牵引速度过快,会造成移架速度跟不上,形成空顶;或者由于运输能力的限制,造成刮板机频繁重载启动。
牵引速度V(m/min)可参考下式计算:V=Q min /60HBR(1)式中:Q min ———采煤机最小设计生产率,t/h;H———采煤机平均采高,m;B———采煤机平均截深,m;R———煤的容重,一般取1.35t/m 3。
浅谈巴家沟煤矿综采工作面三机配套选型
浅谈巴家沟煤矿综采工作面三机配套选型巴家沟煤矿是我国的一座大型煤矿，拥有广阔的煤矿资源和良好的地
理位置。
综采工作面是煤矿生产的关键环节，对工作面的三机（采煤机、
装载机和顶板支护机）选型直接影响到巴家沟煤矿的生产效率和经济效益。
在巴家沟煤矿综采工作面三机选型中，主要考虑以下几个方面：
1.采煤机选型：采煤机是综采工作面的核心设备，影响着整个生产过
程的进展。
选择适合巴家沟煤矿的采煤机，需要考虑以下因素：煤层的厚度、倾角和硬度；采煤机的适应性和稳定性；工作效率和能源消耗等。
根
据巴家沟煤矿的实际情况，可以选择高能效、低煤尘、高自动化程度的采
煤机，如履带式或轮式联合采煤机。
2.装载机选型：装载机是用于将采煤机采出的煤炭装入运输车辆的设备，对提高装煤效率和减少人工劳动强度具有重要作用。
巴家沟煤矿可以
选择适合矿井环境和工作场地的装载机，需要考虑以下因素：装载机的承
载能力和卸载能力；机身的尺寸和转弯半径；能源消耗和维修保养成本等。
高效、节能、环保的装载机是巴家沟煤矿的最佳选择。
3.顶板支护机选型：顶板支护机是用于支撑工作面顶板的设备，直接
影响到矿井的安全生产。
在巴家沟煤矿的综采工作面中，需要选择适应煤
层的顶板支护机，考虑以下因素：支护机的支护能力和稳定性；操作便捷
性和安全性；维修保养成本和寿命等。
同时，巴家沟煤矿还可以考虑采用
智能化的顶板支护机，提高工作面的安全性和自动化水平。
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。
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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。
要保证工作面高产，刮板输送机输送能力就要大于采煤机的落煤能力，液压支架移架速度就得满足采煤机高产快速运行的要求。
(1)采煤机生产能力的选择原則。
采煤机的生产能力的选定是依据工作面的年产量及小时生产能力确定，是综采工作面达到高产高效生产能力的最主要的设备。
(2)刮板输送机生产能力。
工作面刮板输送机生产能力的选择原則是应保证采煤机采落的煤全部被运走，并留有一定的备用能力以满足工作面出现片帮、过载等特殊情况下的运输能力。
(3)液压支架生产能力的选择原則。
由于工作生产条件比较复杂，为保证工作面采煤机
连续截煤，整个工作面支架的追机速度应大于采煤机连续截煤的平均截煤牵引速度。
2.2性能配套
性能配套主要解决各设备性能间互相协调与制约的问题，从而充分发挥设备性能，以满足生产的需要。
如某矿使用的大采高成套综采设备mxa#300／4.5型采煤机与sgzc#730／320型刮板输送机配套，原输送机机尾长度大于采煤机摇臂长度，为了实现采煤机割煤达到输送机机尾底座端部的采煤工艺要求，对该型输送机进行了偏转机构改型设计，取得良好效果。
又如大采高支架当前若尚未配备大流量阀，所需移架时间20-25s，只有将采煤机牵引速度控制在3.5-4.0m／min时，性能才相适应。
如要提高牵引速度，就须改进供液系统的性能，以提高移架速度。
2.3寿命配套
寿命配套是指各种设备大修周期从理论上讲应当相接近，否則在工作面生产过程中交替地更換设备进行大修，或设备带病运转，将对工作面的正常生产和对设备造成极大的影响或损坏。
寿命配套性的核算，目前尚无一个统一的标准。
一般情况，对液压支架通常以使用时间来衡量，对采煤机常用连续割煤长度或采煤量来衡量，而对刮板输送机是常用过煤量来衡量。
这样没有一个统一的标准来衡量不同设备的大修周期，也就无法对设备提出寿命配套的要求。
为此，需有一个简化的标准，如按我国目前设备设计制造水平和采煤工作面生产水平，综采主要设备寿命配套(即设备大修周期)可按产
煤量100万吨以上来要求。
在配套过程中，发现某种设备不能满足生产所需要的寿命时，应找出解决的措施，以实现寿命上的配套要求。
2.4综采面其他设备配套
在煤层较厚、煤的块度过大时，工作面或转载机上应设置破碎装置。
设备配套还应考虑端头支护、转载机、带式输送机、喷雾泵、乳化液泵等的选择，同时还应考虑工作面与平巷的联接方式、巷道断面及布置、通风要求等问题。
必须综合考虑采煤、通风、矿压等各种因素，才能正确选择配套设备，达到高效率、高产量、安全生产和降低成本的目的。
2.5配套中应注意的几个问题
为适应工作面倾角变化，采煤机、支架、刮板输送机应设有防滑装置。
刮板机牵引销轨应满足采煤机牵引力要求。
刮板机推移耳强度应与支架的拉架力相匹配。
(1)采煤机在输送机上运行干涉计算。
配套采煤机在输送机弯曲段和头尾过渡段上运行不应与输送机发
生运动干涉，通过计算确定采煤机机身与输送机挡板间隙(一般不小于30-50mm)，采煤机滑靴与铲煤板间隙(一般也应不小于
30-50mm)，采煤机截割滚筒与铲煤板距离等。
(2)布架核算。
综采工作面输送机还与支架配套工作，因而在输送机总体设计时还要考虑支护对输送机的配套要求，希望输送机横向宽度要尽可能小，以减小支护空顶距。
这就要求输送机头尾两处平行布置的驱动装置体积要小，与机架联接要紧凑，总体布架要核算支架空顶距。
3、结语
综上所述，只有正确、合理地进行综采工作面设备选型及参数确定，才能使综采工作面达到高产、高效、安全、经济等多个目标，获得良好的使用效果。
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，必须互相匹配，保证适用，才能充分发挥设备效能，实现高产高效，安全生产。
参考文献
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[3]王寅仓.丁原廉.采掘机械[m].北京：煤炭工业出版社，2005.。