综采工作面设备选型与配套
煤矿综采工作面设备选型
收 稿 日期 ： （ １ ０ —０ ２） — ７ ８ １
以减 少辅 助 工 作 时 间 。采 煤 机 的 装 机 功率 ７ ０ ｋ 左 右 ； ０ Ｗ 截
深 ≥０６ｉ； 引速 度 ０ １ ／ ｉ ； 应 采 高 １ ～ ． ｉ； 引 方 式 ． ｎ牵 ～ ２ｍ ｍ ｎ 适 ． ３０ ｎ 牵 ６ 为 无 链 电牵 引 。
高效 。②各设备 问相互适应 、 能力匹配 、 运输 畅通 、 免 出现 “ 避 瓶 颈” 环节 。③ 从保证矿井产量及 效益 出发 ， 优选 国内先进成 功的 配套产品。④ 辅助运输系统要求简单 ， 环节要少 ， 成本要低 ， 且运行
可靠 。
卜
— —
工 作 面每 天开 机 时 间 ， ９ｈ 取 ； 开 机 窝 时 间 ， ２ ｎ 取 ０ｍｉ。
产与效率 ， 还要与煤层赋存条件 、 地质条件相适应 。
２ 综 采工 作 面 设 备选 型
年生产能力 ：９ ｘ ｘ ３ ＝ ４ ４ ８ ９ ３０ １８万 ｔ 式 中： ＿ 采煤机 割煤不均匀 系数 ， Ｋ ＝ ．。 取 ｃ１ ３ ③计算采煤机割煤功率 Ⅳ：
Ｎ ６ Ｂ ￣Ｈ ／６６ ｘ． ｘ ． ３ ｘ２ ～．） ． ． ６ ３ ９ Ｗ ＝Ｏ ＨＶ ｗ ． ０ ０ ３ ２ ｘ ． （． ３ ／６２ — ３＝ ６ ６ ９ ５ ｏ ３ ＝６ １ ｋ
＿ 谋 的比重 ， １ ｍ 。 取 ＿ｔ ３ ３／ （ ） 煤机最大割煤 速度和最大生产能力 ： ３采
下面通过举 例的方法来说明设备选型的一般办法 。
１ 综 采 工 作面 地 质 条 件
采 煤 工 作 面 长 度 的确 定 主 要 考 虑 ：工 作 面 长 度 要 与 工 作 面
一
日 一 采煤 机 割 煤 能 耗 系 数 ， ２５ ３０ 取 ．～ ．。
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。
大采高开采工作面设备选型及其适应条件分析
大采高开采工作面设备选型及其适应条件分析1 概述1.1 我国煤炭资源状况我国缓倾斜厚煤层煤炭产量占总产量的40 ％以上，很多矿区赋存有3.5 m～5.0 m厚的煤层且均为主采煤层。
大采高综采是对3.5 m～5.0 m厚的煤层一次采全高。
对于煤层倾角小于3O°的厚煤层、采出的煤炭含矸率低、瓦斯涌出量小等优点；与采高小于3.5 m的分层综采相比，具有采面生产能力大和巷道布置简化、回采工效和煤炭资源回收率高、设备搬家倒面次数少和节约假顶材料等优点。
因此，大采高综采是3.5 m～5.0 m厚煤层综采的主要发展方向之一。
我国厚煤层资源丰富，厚煤层开采在保障煤炭生产供应能力中占有重要地位。
厚煤层高效综采是实现高产高效矿井的主要技术途径之一。
目前我国年产600万～1 000万t具有国际领先技术水平的高产高效矿井和综采工作面都是在厚煤层开采条件下实现的。
厚煤层大采高综采成套设备的研制开发包含着一系列的先进技术，技术含量高，研制难度大。
1.2 我国大采高综采技术与装备现状为适应我国煤矿综采机械化的发展，国内综采设备科研设计和制造企业已研制开发出具有较先进技术水平的大功率电牵引采煤机、重型刮板输送机、电液控制强力液压支架和多点驱动大运力带式输送机。
配套设备的生产能力达到1 500—2 500t／h，在适宜的煤层和矿井条件下，综采工作面可实现年产300万t以上。
目前，天地科技股份有限公司成功研制的MG750／1815一GWD型交流电牵引采煤机，总装机功率达到1 815 kW；鸡西煤矿机械有限公司研制成功的MG800／2040一WD型电牵引采煤机，总装机功率达到2 040 kW；西安煤矿机械厂研制成功的MG750／1910一WD型和MG900／2210一WD型交流电牵引采煤机，总装机功率分别达到1 910 kW和2 210 kW。
张家口煤矿机械制造公司、西北奔牛集团公司研制成功的SGZ1200／1575型刮板输送机，输送能力最大达到2 500 t／h，总功率达到l 575 kW。
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。
综采工作面设备总体配套技术
采煤机适于开采坚固性系数f<4的缓倾斜及急倾斜煤层。对f=1.8~2.5的中硬煤层，可采用中等 功率的采煤机，对黏性煤以及2.5<f<4的中硬以上的煤层，应采用大功率采煤机。
第二节 采煤机选型
(二)煤层厚度
采煤机的最小截高、最大截高、过煤高度、过机高度等都取决于煤层的厚度。煤层厚度分为 以下4类：
另外，性能配套中还要特别注意各种配套设备技术指标中的电源电压、液压系统压力等，应 在设备配套时尽量统一，以减少送往工作面的水管及电缆等管线品种、规格。
第一节 概述
(三)综采工作面“三机”生产能力配套
同一种系统中配套设备间都存在一定的生产能力关系，工作面生产能力取决于采煤机的落煤 能力，工作面输送机、液压支架和其他设备的生产能力都要大于采煤机的生产能力，通常按富余 20%考虑。就综采工作面“三机”而言，要保证高产，工作面刮板输送机的生产能力应大于采煤 机的平均落煤能力，液压支架移架速度大于采煤机工作速度。
H ACt
式中，t—支架顶梁厚度，mm；A—采煤机机身高度、输送机高度和采煤机底托架高度h之和， mm ；C—采煤机机身上部的空间高度，mm。
(二)综采工作面“三机”性能配套
“三机”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，如采煤机底托架与输送机槽的匹配效果，采煤机摇臂与输送机头尾的匹配与自开 切口斜切进刀的需要，输送机挡煤板与支架推移千斤顶的连接方式，液压支架的移架速度与采煤 机牵引速度匹配等。
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，煤层薄时取小值，厚时取大值。
从前柱到梁端的长度L应为
采煤工作面机械配套性能课件.ppt
§4—3 输送设备的配套性能
一、刮板输送机与采煤机及支架的配套 （一）刮板输送机与采煤机的配套 1、刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率； 2、刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套； （二）刮板输送机与液压支架的配套原则 1、刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配； 2、刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配； 3、刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和
结构要匹配。 二、转载机的选择 三、伸缩胶带输送机的选用
采煤工作面机械配套性能课件
§11—4 采煤设备的配套性能
一、设备主要空间尺寸的配套关系 （一）普采工作面采煤设备的尺寸配套关系 从安全的角度，由前排支柱到煤壁之间的无立柱
空间宽度R愈小愈好，必须符合顶板性质的要求。 公式中的各项参数应合理取值。 （二）综采工作面采煤机组的配套尺寸关系
采煤工作面机械配套性能课件
§4—1 滚筒采煤机的选型
一、滚筒采煤机的适用条件
1、适用的倾角：开采倾角可达80。 2、煤岩的硬度； 3、采高：0.55～0.9m，一般宜选用爬底斑采煤机；
0.8～1.2 m以上的煤层使用骑溜子采煤机； 1.1～1.9 m的普采工作面，一般选用单滚筒采煤机； 1.2～2.5 m的普采工作面，可选用单滚筒或双滚筒采煤机； 综采工作面必须选用双滚筒采煤机。 注意：1、采煤机的装机功率应根据采高确定；
采煤工作面机械配套性能课件
采煤工作面机械配套性能课件
（五）牵引速度 一般采煤机的最大牵引速度在10m/min以下。 （六）截割速度 （七）装机功率
采煤工作面机械配套性能课件
§4—2 支护设备的选型
采煤工作面机械配套性能课件
一、液压支架ห้องสมุดไป่ตู้架型选择
浅谈综采工作面设备选型、配套及发展趋势
（ ３ ） 综采设 备中的运 送机需 要其它 设备进 行配合工作 。 所 以在运 送机 在设计 的时候 需要尽可能 的减小 横向的长度用来 剪短 支架与顶部 的空 隙。 运输机在 头部与尾部安 装的驱动设备要尽量减小大 小， 并且需
要紧密连 接。 （ ４ ） 综 采工作面所有设备 需要具有 防滑功能 。 采 煤机的牵引力、 支 运 作的时 候需 要安 装防 滑装 置 ， 以 架的拉 力以及刮板机 的强度都需要相互 配合。 保证运输 机工作正常。 嘲 霉 冀 弹蠹蛰 誊嚣 １ ． ３ 液压 支架的选型 原则 ２ ． ３ 几何关系的配 套 醚嚣臻疆 首先 ， 液压 支架 的 强度与综 采 工作人 员需 要仔 细观 察和 运作综 采 工作面 的设备 ， 对于 顶端和 底 设 备应 当相互 适应 ， 加 强支架 的支 撑力用来减 小 由于设备 移动而 产生 部 的压力等 都是 需要考虑 的范 围。 所有 在采 煤过程 中需要保 持液 压支
面匹配还需要 在功能上面 匹配 。 因此 ， 需要进行计算 。 特 定的Biblioteka 煤 层， 并且 还要考 虑到 采煤
的 高度 、 深 度等 内容从 而保 证机 器 在 工作 时 能够 适 用。 其次， 采 煤 机 在 工作时的能 力要比其 设计时候 的
（ １ ） 采煤机 在运输 机运行 的过 程中不应 当干扰 ， 因此 ， 需 要计算 出
的压 力。 其次 ， 支架 的结构需 要和采煤 处的地 理状况 和通风相 适应。 最 架 和采煤机 器之 间拥有足够的移动空 间。 该顶部空间在一般情况下大 于 后， 支 架、 采 煤机和 运输机 等一系列综采设备在 使用前需要考虑到各 个 １ ５ ０ － ２ ５ ０ ａｍ。 ｒ 而底部空 隙需要大干 煤矿高度 的２ ５ ０ — ４ ０ ０ ｍｍ。 因此 ， 支
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。
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运输和回风巷 推进长度
采煤工作面 走向长度
影响工作面长度的因素： （1）地质因素
（2）技术因素：工作面设备是影响工作面 长度的主要因素，其中刮板输送机是影响工 作面长度的重要因素。工作面长度的增加需 要刮板输送机有更大的功率、机械强度、使 用寿命和可靠性
液压支架选型必须考虑的主要地质和采矿条件： 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、周期来 压步距，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截割高度，煤层强度，节理方向，煤层厚度变 化… ⑤煤层倾角和工作面推进方向 ⑥瓦斯等级和必需的通风断面…
根据直接顶类别、基本顶压力显现级别和底板抗压入特 性类别的不同组合，将回采工作面围岩的控制难易程度分 为：难控围岩，较难控围岩和易控围岩
项目
难控围岩
较难控围岩 易控围岩
G11
G12
G2
G3
直接顶类别 3，4
1a，1b
基本顶级别 Ⅳa，Ⅳb Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ
底板类别 Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ Ⅰ，Ⅱ
2 Ⅱ，Ⅲ Ⅰ，Ⅱ
2，3 Ⅰ，Ⅱ Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ
选型过程中，还应根据所开采煤层的特性，综合 考虑其他参数
在机型基本确定的情况下，订货时，如滚筒直径 、截深等参数，厂家均可按用户要求提供
第二节 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
二、综采设备生产能力配套 （1）采煤机生产能力与工作面生产任务要 求相适应 （2）工作面刮板输送机输送能力大于采煤 机生产能力 （3）刮板转载机输送能力大于工作面输送机 能力 （4）破碎机的破碎能力与工作面生产中可 能出现的大块煤、岩等状况相适应 （5）带式输送机输送能力大于刮板转载机 输送能力
二、综采设备生产能力配套 （6）液压支架移架速度与采煤机牵引速度相 适应 （7）乳化液泵站输出压力与流量满足液压支 架初撑力及其动作速度要求 （8）液压支架移架方式与综采工作面生产能 力相适应 （9）平巷、上（下）山运输系统以及采区车 场能力都应和综采工作面生产能力相适应 （10）综采工作面生产能力和供风量一致
第4章 综采工作面设备选型与配套
综采工作面设备的合理选型配套，是充分发挥 设备生产效能，保证工作面高产高效和安全生产 的基本前提
采煤机依靠工作面输送机导向并在其上移动， 而工作面输送机与液压支架又互为支点实现移架 和推溜
综采设备包括滚采煤机、可弯曲刮板输送机、 液压支架以及供电、供液设备和其他辅助设备
移架速度vy估算
vy
qb A K Qi
m/ min
qb——泵站流量，L/min； ΣQi——一架支架全部立柱和千斤顶同时动作需液体容积，L； A——支架中心距，m； K——从泵站到支架间管路泄漏损失系数，取1.1～1.3
移架速度计算值大于采煤机的最大工作牵引速度
三、综采设备的几何尺寸配套
1．机头布置方式 综采工作面刮板输送机机头布置方式有2种，一 是单电动机平行布置；二是双电动机混合布置，一 个电动机平行布置，另一个电动机垂直布置
采用大梯度过渡，减少工作面两端头的丢煤问题， 但需要采用特殊的端头支架维护三角区煤体
工作面与巷道大梯度过渡方式
2．综采工作面设备纵向配套尺寸 （1）采煤机的几何尺寸 采用不同高度的行走箱，采煤机可以获得不同的机 面高度，以适应不同的截割高度范围 为适应煤层厚度的变化，采煤机最大截割高度与最 小截割高度之比应为1.6～2.0
国内外在中厚煤层液压支架选型与合理参数确定 方面进行了许多研究，在《缓倾斜煤层顶板分类》 标准中推荐了液压支架的选型标准
对于厚煤层、特厚煤层一次采全高工作面液压支 架合理参数的确定还没有相应的理论和方法。岩层 移动规律和支架-围岩关系研究是进行支护理论研 究和液压支架选型设计的基础
一、液压支架选型准则
综采工作面配套最主要的是“三机”（采煤机 、刮板输送机和液压支架）配套
一、综采工作面设备选型配套基本原则
（1）必须与开采煤层的地质条件相适应 （2）能满足工作面生产能力的需要 （3）设备结构性能和主要技术参数必须相互匹 配
（4）综采设备选型配套应与矿井的煤炭运输、 通风、辅助运输等系统能力相适应
（5）配套设备的整体可靠性与生产能力相适应
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，防滑问题突出
4. 根据顶底板性质选型
顶底板性质主要影响顶板管理方法和支护设备的 选择。选择采煤机时应同时考虑选择何种支护设备
例如，不稳定顶板，控顶距应尽量小，应选用窄 机身采煤机和能复合支护的支架
底板松软，应选用靠输送机支承和导向的滑行刨 煤机、骑槽式采煤机和对底板接触比压小的液压支 架
当A = 30～180kN/m时，可用刨煤机和中小功率采煤 机；当A = 180～300kN/m时，脆性煤可用滑行刨煤机 ，其他用中等功率采煤机；当A > 300kN/m时，个别脆 性煤可用滑行刨煤机，一般用大功率采煤机
2. 根据煤层厚度选型
采煤机的最小截割高度、最大截割高度、过煤高 度、过机高度等都取决于煤层的厚度。《煤矿安全 规程》将煤层厚度分为薄煤层、中厚煤层和厚煤层3 类。煤炭工业技术政策规定，厚度在0.8～1.3m的煤 层为薄煤层，0.8m以下的煤层为极薄煤层
液压支架选型涉及综采工作面顶板分类，要根据 综采工作面的矿压特性选定液压支架支护阻力，并 考虑煤层赋存条件对支架结构的要求
对于高产高效综采工作面，液压支架选型时，液 压控制方式和系统的选择尤为关键，因为它决定着 工作面推移速度，影响着工作面高产高效
第四节 综采工作面设备配套
综采工作面设备的总体配套，指综采工作面生 产系统中工作面参数、工作面巷道尺寸和支护方 式及各设备和采煤机、液压支架（包括端头支架 、排头支架、过渡支架）、刮板输送机、转载机 、破碎机、带式输送机以及辅助运输等设备之间 能力匹配和相互搭接关系
选型顺序：
①根据直接顶、基本顶、底板类型初步选定基 本架型
②考虑上述诸因素选定具体结构，包括顶梁、 底座、侧护结构…
③根据提供的地质条件和矿压显现参数，计算 支架必需的支护强度和相应的额定工作阻力
④考虑顶底板含水层条件，验算支架对底板比 压或载荷强度
⑤验算通风断面、风流、风速…
二、围岩可控性分组与支架选型
3
2
1
分层开采时，截割高度在2.5～3.5m范围内，以获得 较好的经济指标，采煤机可按中厚煤层条件并根据分 层开采的特点选型
当采用厚煤层放顶煤综采工艺时，采煤机选型与一 般长壁工作面相同
3．根据煤层倾角选型 按倾角分近水平煤层(<8°)，缓倾斜煤层(8°～ 25°)、中斜煤层(25°～45°)和急斜煤层(>45°)
第一节 工作面巷道参数
一、综采工作面巷道布置 工作面巷道布置是采煤系统的基础，综采工作面 产量较大、瓦斯涌出量大、辅助运输的部件较大， 有时需专门的瓦斯巷或辅助运输巷道 采煤工作面开采环境不同，综采工作面巷道布置 方式各异，但最基础的巷道布置为“1进1回”、 “2进1回”、“2进2回”等方式
二、工作面走向长度 工作面较长，煤炭损失较少，工作面掘进量小
二、采煤机选型的影响因素
主要影响因素
内容
煤层厚度、煤层倾角、煤层硬度、煤
煤层赋存和开 层结构、地质构造及其成因、顶底板
采条件
岩性、煤的层理及节理发育情况，以
及水文地质、瓦斯含量…
采煤工艺
采煤高度、工作面生产能力、工作面 长度与走向长度、采煤的方法…
采煤机与其他 设备配套关系
采煤机的行走方式应与工作面刮板输 送机的结构形式协调一致，与液压支 架满足尺寸配套要求
三、选型内容
内容 采煤机结构 形式
采煤机主要 工作参数
说明
滚筒数目、调高方式、行走方式及行 走控制方式…
采高、截深、截割速度、牵引速度、 牵引力、生产能力、装机功率和采煤 机最大结构尺寸…
四、采煤机选型方案
采煤机应确定的主要参数是采高、牵引速度、电 动机功率
这3个参数决定着采煤机的生产能力，其余参数均 与这3个主要参数成一定比例关系
G11为基本顶来压非常强烈，直接顶中等稳定以上，底 板中硬以上的围岩组合；G12为直接顶不稳定和直接底为 松软及较松软，基本顶来压等级为不明显至强烈组合； G2为底板松软，直接顶和基本顶处于中间状态的组合； G3为顶、底板均处于中间状态，易于控制的围岩组合
分析围岩条件，提出对架型、支架参数和支架结 构选择的要求
采煤机选型是综采设备选型配套的首要问题
一、选型原则 (1)适合特定的煤层地质条件，并且采煤机截割高 度、截深、功率及行走方式等主要参数选取合理， 有较大的使用范围 (2)满足工作面开采生产能力的要求，采煤机实际 生产能力要大于工作面的设计生产能力 (3)采煤机技术性能良好，工作可靠性高，各种保 护功能完善 (4)采煤机使用、检修、维护方便
(1)从地质条件分析，影响工作面参数的主要因 素：矿井自燃发火、煤层厚度及倾角、矿井瓦斯 涌出…
(2)从开采技术条件因素分析，影响工作面参数 的主要因素：巷道掘进长度、供电电压、矿井通 风、巷道维护、工作面主要设备能力…
第二节 采煤机选型
综采工作面设备包括滚筒采煤机、可弯曲刮板输 送机、液压支架以及各种供电、供液设备和其他辅 助设备
5. 按工作面的生产能力选型
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牵引速度以及移架速度 和其他因素的影响
液压调速采煤机由于受主泵压力、排量的限制， 进一步提高牵引速度和牵引力有一定困难，只能满 足一般生产能力的要求
对于高产高效工作面，要求采煤机的实际牵引速 度达到10～12m/min，其设计牵引速度为15m/min左 右，这时可供选择的只有大功率的轮轨式行走电牵 引采煤机