综采工作面“三机”配套以及设备选型原则

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。

晋煤集团井下采掘工作面设备配套原则及典型方案第一部分采掘工作面设备选型配套原则采掘工作面设备必须适应使用矿井的地质条件。

设备设计选型所必须的资料（如盖山厚度、抗压强度、支护强度、底板比压、支护高度、矿压观测资料等）由使用单位提供，生产单位审核。

分管领导、机电部门（租赁部门）、生产部门、使用单位等有关人员参与选型论证，有关领导批准实施。

所选设备必须取得煤安标志证，并符合《煤矿安全规程》（2011版）和质量标准化的有关要求。

一、综采工作面设备选型配套综采工作面采煤机、刮板输送机及液压支架的“三机”配套是整套综采设备的核心。

采煤机和刮板输送机的生产能力应满足工作面产量要求，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，支架移架速度要跟得上采煤机的牵引速度，采煤机要依靠刮板输送机导向并在其上移动，刮板输送机依靠液压支架推移，液压支架又依靠输送机支承而移动。

因此，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、结构、采面空间要求以及相互联接的形式、强度和尺寸等方面，必须互相适应和匹配。

（一）、综采工作面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、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，按大20%设计。

因此要保证工作面高产，刮板输送机输送能力就要大于采煤机落煤能力，液压支架移架速度就要满足采煤机割煤、落煤、装煤的工作速度要求。

工作面“三机”生产能力匹配应按下列步骤校核：1、确定工作面所需要的生产能力在确定工作面生产能力时应考虑如下因素：1）同类综采设备在生产中的实际生产能力；2）所选设备能够保证实现的生产能力；3）考虑到投资、效益及矿井发展计划所需要的生产能力。

最终，工作面所需的生产能力以工作面的小时生产能力为基础。

工作面小时生产能力：1Q K Q (N M)t s ∙∙∙=-日式中1Q ——工作面需要的生产能力，t/h ； Q 日——日生产能力，t/日；K ——生产不均衡系数，K=1.1~1.15；N ——日作业班数；M ——每日检修班数；t ——每班工作时数；s ——时间利用系数。

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。

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。

采煤机、刮板输送机和液压支架之间横断面配套尺寸如图1所示。

. All Rights Reserved.图1液压支架、采煤机、刮板输送机几何关系示意图由图1可知,输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构相匹配,其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。

1.2“三机”性能配套综采工作面“三机”性能应相互匹配,否则会相互制约,设备难以充分发挥其作用。

其主要涉及的内容有:1)采煤机底托架与输送机槽的匹配。

2)采煤机摇臂与输送机头尾和自开切口的匹配。

3)支架性能与采煤机牵引速度的匹配。

1.3“三机”生产能力配套工作面小时生产能力取决于工作面的年产量,采煤机的生产能力依据工作面小时生产能力确定。

其它配套设备的能力都应大于采煤机的生产能力。

就“三机”而言,工作面输送机的生产能力应大于采煤机的生产能力,液压支架的移架速度应大于采煤机的工作速度。

1.4“三机”寿命配套“三机”寿命配套是指综采工作面各单机设备的大修周期应该相互接近。

高产高效要求工作面各种设备,特别是主要设备必须处于良好的运转状态。

如果在工作面生产过程中,设备交替更换进行大修或“带病”运转,则必然影响高产高效的实现,也会对设备造成损坏。

2采煤机选型原则及主要技术要求,合理施工。

图32004年以来广州市本币贷款余额及其分项数据数据来源:Wind 资讯5利润增速略低于去年同期2013年,广州地区银行业金融机构累计实现利润总额555.78亿元,比去年同期增加53.11亿元,增长10.57%,增速同比下降0.92个百分点,其中广州农商行累计利润同比增长20.29%,广州银行同比增长19.45%,广州市五家村镇银行累计利润0.54亿元,比年初增加了0.52亿元。

进一步提升服务实体经济效能。

(上接第312页)3.1.7特种支架对特定的开采要求,应选用相应的特种液压支架,如放顶煤支架,铺网支架等。

浅议综采工作面“三机”选型与配套的原则作者：王明亮来源：《科技视界》 2014年第7期王明亮（山西太重煤机煤矿装备成套有限公司，山西太原 030032）【摘要】综合机械化开采要想实现高产高效，“三机”的合理选型与配套非常关键。

本文就“三机”的选型原则和“三机”之间的匹配原则进行了论述，具有一定的参考价值。

【关键词】综采；“三机”；选型；配套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100～200 mm，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。

1 煤矿综采工作面“三机”的选型综采工作面上进行的开采、装运、支撑等诸多工序均能实现机械化。

立足于井田煤层显著，在选择设备类型时需要分析到如下几种因素：（1）技术是否达到国际上尖端水平，生产过程是否安全可靠，同时保证高效率与高产量。

不同设备间在运行能力、外观尺寸上能配套，确保运送活动畅通推进，进而构建采、运两者的平衡状态，在过程上不形成瓶颈。

（2）将前期开采过的煤层设定为主要参照凭据，也要考虑到其他煤层的状态。

（3）将首采区煤层条件设定为重点对象，也要考虑到其他采区的生产问题。

（4）此次以巴愣矿井8号煤煤层为例介绍（8号煤层属比较稳定至稳定可采煤层，煤层倾角平缓，约为3°～7°，厚度分别为：2.37～4.7 m，平均3.32 m，煤层瓦斯低，有自燃危险。

各个煤层直接顶板构成以粉砂质泥岩、粉砂岩以及泥岩较为常见，粉砂岩、泥质粉砂岩、细粒长石砂岩等是底板的构成，岩性均比较松软，煤层埋深大，采掘支护难度较大）。

1.1 液压支架（1）支架高度。

首采区8号煤层为全采区可采煤层，厚度为2.37～4.7 m，只有一个钻孔揭露厚度为4.7 m，大部区域为2.37～3.69 m平均厚度为3.32 m，煤层赋存稳定。

根据顶底板条件和煤厚变化幅度，并参照矿区内其它矿井使用液压支架的实际经验，8煤选用ZY9000/22/40D型掩护式液压支架。

（2）支架支护强度。

根据液压支架使用寿命及煤层开采条件确定液压支架型号。

确定液压支架支护强度有“经验估算法”、“老顶平衡拱计算法”、“实测法”等几种方法。

用经验估算法进行验算。

依照既往生产经验公式，测算出支架支护的强度值。

1.2 采煤机采煤机持有的割煤能力直接影响着综采工作面生产效能，而采煤机设备持有的最大割煤牵引速度、连续割煤时间、截深以及开采高度等指标决定者其割煤能力是高是低。

连续割煤时间越长，预示着设备运行可靠性越高，实践中通常会参照该项指标设定煤层赋存条件、回采工艺流程及施工形式等。

综采工作面三机配套的原则与技术应用分析发布时间：2022-10-08T01:12:14.600Z 来源：《工程建设标准化》2022年第11期作者：郭克强刘照辉刘晓磊[导读] 综采工作面三机配套主要是指采煤机、液压支架、刮板输送机之间的配套，郭克强刘照辉刘晓磊平煤股份二矿河南平顶山 467000摘要：综采工作面三机配套主要是指采煤机、液压支架、刮板输送机之间的配套，配套技术则指的是设备基础生产能力配套技术、设备结构安装配套技术等，其中设备生产能力配套相对比较简单，其设备核心重点则是设备安装结构的配套，为此，该技术对煤炭资源的开采和技术生产起到了决定性作用。

本文首先详细分析了三机的型号选择和配套原则，并以此为基础条件，进一步探讨了三机配套技术应用策略。

关键词：三机配套技术；液压支架型号；连接模式；刮板输送机引言在我国经济快速发展背景下，各个行业对于煤炭能源的总体需求随之增加，而对于煤炭能源开采质量水平和效率来说，其核心因素则是综采工作面运转层次，为此实际应用综采工作面时，需要利用三机配套技术，完成工作面最高开采数量。

1 三机型号选择原则 1.1 刮板输送机型号刮板输送机选择过程需要满足以下要求：第一，刮板输送机在型号选择上需要与实际工作面基础生产能力相互适应，为此选择时需要利用工作面所产生最大生产力量的1.2倍进行计算，最终获得参数作为标准。

第二，在运输机内部结果以及外部尺寸方面进行型号选择时需要考虑外界影响因素，并且输送机整体结构应该与工作面底板结构相互适应，而外部尺寸数据与采煤机机身、行走机构尺寸等相关方面都需要达到基础配置需求。

第三，还需要根据刮板输送机专业技术性和应用特点选择设备适合的长度。

1.2 液压支架型号液压支架型号选择过程中需要满足以下操作要求：第一，液压支架应用强度需要达到标准工作要求，比如：矿压相同或者更高矿压需求，由于岩石结构层挖掘和施工时，直接顶结构层与基础顶岩层实际进行移动过程中会产生较大的结构压力，为此需要液压支架初始结构支撑力与运转工作阻力相互适应和调整，以此作为基础条件有效控制移动参数量的具体范围，以此不断满足最小范围基础需求。

综采工作面设备选型设计与选型原则一、概述综采工作面设备在煤矿生产中起着至关重要的作用，其选型设计直接影响生产效率和安全生产。

综采工作面设备选型设计与选型原则是煤矿生产中不可忽视的重要环节。

本文将从综采工作面设备的选型设计与选型原则展开讨论。

二、综采工作面设备选型设计的重要性1. 提高生产效率综采工作面设备选型设计的合理性直接影响煤矿生产的效率。

选择适用的设备能够提高生产效率，降低生产成本，实现经济效益最大化。

2. 保障安全生产选型设计合理的设备符合煤矿安全生产的要求，能够降低事故发生的概率，保障生产安全。

3. 改善工作环境合适的设备能够改善工作环境，为员工提供良好的劳动条件，提高工作舒适度，减少劳动强度。

三、综采工作面设备选型设计的原则1. 适用性原则综采工作面设备选型设计首先要考虑设备的适用性，即根据煤矿特点、工作面情况和生产需求进行选型，确保设备能够适应实际生产环境需求。

2. 安全性原则安全是煤矿生产的首要任务，设备的选型设计必须符合安全生产的要求，选择具有良好安全性能的设备，确保生产过程中不发生安全事故。

3. 经济性原则选型设计需要考虑设备的经济性，包括设备的购置成本、使用成本和维护成本，确保设备的选型能够达到经济效益最大化。

4. 可靠性原则设备选型设计要考虑设备的可靠性，选择具有良好可靠性能的设备，减少设备故障，提高生产效率。

5. 环保性原则随着环保意识的增强，设备选型设计也要考虑设备的环保性能，选择符合环保要求的设备，减少对环境的污染。

6. 适度先进原则设备的选型设计要适度先进，即在确保设备功能性的前提下，选择新型、先进的设备，提升生产效率和品质。

四、综采工作面设备选型设计的注意事项1. 全面了解设备参数在选型设计前，要对需要选型的设备参数进行全面了解和分析，包括设备的技术指标、性能参数、生产能力等，确保选型设计的准确性。

2. 尊重生产现场选型设计必须充分尊重生产现场的实际情况，根据工作面的地质条件、煤层厚度、倾角、硬度等因素进行选型设计，避免盲目选择标准设备，导致不适用于实际生产。

综采工作面“三机”选型综采装备选型的重点是工作面“三机选型，其中液压支架是核心。

而液压支架选型实质上是研究支架与围岩相互作用关系。

因此，液压支架选型涉及采面顶板分类，要根据综采工作面的矿压特性选定液压支架支护阻力，并要考虑煤层赋有条件对支架结构的要求进行选型。

一、不同条件下综采工作面矿压特性及对支架选型的要求我国缓倾斜煤层工作面顶板老顶分四级，直接顶分四类。

综采工作面矿压特性随不同的采煤方法及顶板类极而异，从而对支架选型有相应的要求。

1. Ⅰ1～2、Ⅱ1～2顶板综采面矿压特性及对支架选型的要求1、2类直接顶，I、Ⅱ级老顶综采工作面具有老顶来压步距小而稳定，强度缓和，顶板岩石压力小且分布均匀，直接顶特别是端面不稳定，极易受移架影响严重等矿压特性。

要求支架初撑力高，控制端面顶板能力强，扩顶能力强，挡矸、护帮装置全，能快速邻架操作移架，及时支护，详见表3-4-8。

2.Ⅲ3～4、Ⅳ3～4顶板综采面矿压特性及对支架选型的要求Ⅲ3～4、Ⅳ3～4顶板综机采面具有老顶来压步距大、强度高，顶板岩石压力大而且分布不均，直接顶稳定等矿压特性。

要求支架支撑能力大、抗水平推力强、切顶性能好，在冲击压力下支架安全阀流量大，能及时卸载，见表3-4-8。

3.倾斜分层下行垮落长壁综采工作面矿压特性及对支架选型的要求倾斜分层下行垮落长壁综采面具有老顶来压对各分层越向下越缓和，顶底板移近量下分层大于上分层，下分层移架和所需时间对顶板稳定影响大于上分层，顶板压力分层越向下越小而不均，下分层支架易压死，斜倾倾倒，顶板易破碎等矿压特性。

因此，要求上下分层支架应有区别。

对于上分层，由于顶板为实体岩石，要求支架工作阻力较大；由于底板为煤体较弱，则要求支架底座比压分布较均匀，接触比压较小；由于上分层要为下分层铺网，故要求支架设置铺网和洒水装置；对于下分层，由于顶板为破碎岩石，故要求支架工作阻力较小；除最下—个分层底板为岩层实休外，其余各下分层底板均是煤层，因此也要求支架底座比压分布较均匀，接触比压较少。

综采工作面“三机”配套以及设备选型原则作者：桑根洪孙传旗来源：《科技视界》2014年第23期【摘要】综采工作面“三机”配套设备的合理选择，关系到综采工作面在生产期间能否实现高产高效，关系到能否创造出最高的经济效益，因此，必须按照“三机”配套原则合理选择综采设备。

【关键词】综采工作面；“三机”配套；设备选型0 引言随着矿井逐步实现现代化，生产能力逐年提高，综采设备也趋于大型化、一体化、智能化。

但是由于综采设备的型号众多，在不同的工作面应用时会发生不配套的情况，严重制约着综采工作面的发展，因此非常有必要明确综采工作面“三机”配套以及设备选型原则，提高综采设备的广泛应用。

1 综采工作面“三机”配套原则1.1 “三机”配套几何尺寸关系采煤机、刮板输送机和液压支架之间横断面配套尺寸如图1所示。

图1 液压支架、采煤机、刮板输送机几何关系示意图由图1可知，输送机的结构形式及附件必须与采煤机的结构相匹配，其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。

1.2 “三机”性能配套综采工作面“三机”性能应相互匹配，否则会相互制约，设备难以充分发挥其作用。

其主要涉及的内容有：1）采煤机底托架与输送机槽的匹配。

2）采煤机摇臂与输送机头尾和自开切口的匹配。

3）支架性能与采煤机牵引速度的匹配。

1.3 “三机”生产能力配套工作面小时生产能力取决于工作面的年产量，采煤机的生产能力依据工作面小时生产能力确定。

其它配套设备的能力都应大于采煤机的生产能力。

就“三机”而言，工作面输送机的生产能力应大于采煤机的生产能力，液压支架的移架速度应大于采煤机的工作速度。

1.4 “三机”寿命配套“三机”寿命配套是指综采工作面各单机设备的大修周期应该相互接近。

高产高效要求工作面各种设备，特别是主要设备必须处于良好的运转状态。

如果在工作面生产过程中，设备交替更换进行大修或“带病”运转，则必然影响高产高效的实现，也会对设备造成损坏。

浅谈综采工作面成套设备如何选型与配套【摘要】目前，从国内外薄煤层综采设备开采现状不难发现薄煤层综采设备正朝着大功率、高强度、高可靠性、自动化方向发展。

其中滚筒式采煤机装机功率越来越大、无链交流电牵引技术日益普及、多电机驱动、电机横向布置方式日益得到发展、牵引力不断加大、自动化程度越来越高。

发展薄煤层综采技术对合理利用有限的煤炭资源、维护我国能源安全和实现我国能源工业可持续发展具有重要意义。

【关键词】薄煤层；综采工作面；设备选型概述中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一。

据不完全统计，我国煤炭储量在9000亿吨以上，含煤面积55万多平方公里，且煤种齐全。

新中国成立后，原煤产量飞速增长，到2003年已达30多亿吨，居世界首位。

近年来，因对采煤方法进行改革及更新一批现代化采煤设备，使一批煤矿跨入现代化高产高效煤矿的行列。

煤矿开采技术随着煤层赋存条件的不同而有很大差异，山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司9#薄煤层目前所选综采设备为例，对薄煤层综采工作面总体配套进行阐述。

自2010年设备开始实际生产运行至今，该套设备运行平稳、安全、可靠，首采工作面平均月推进158m，最高达到236m，完全满足薄煤层工作面30万吨的生产能力要求，大大提高了薄煤层综采工作面的经济效益，因此具有较高的推广价值和借鉴价值。

1 煤层地质情况：9号煤层位于太原组二段底部，埋深110～247m，下距K4石灰岩0.50～8.48m，平均1.56m；煤层厚0.36～1.63m，平均1.27m，煤层中硬以下，煤层倾角3°～8°，结构简单，可稳定数为92%，属稳定的全区可采煤层之一，煤层顶板为石灰岩、泥岩，底板为泥岩、细粒砂岩。

工作面总体设计参数如下：切眼倾斜长155m；风巷设计断面3300mm×2200mm，沿顶板掘进；机巷设计断面4300mm×2200mm，沿顶板掘进；切眼设计断面6000mm×1600mm，沿顶板掘进。

煤矿综采工作面“三机”设备选型与配套摘要:综采工作面通常所说的“三机”是指刮板运输机、顺槽转载机、顺槽破碎机。

综采工作面“三机配套”包括生产能力的配套和安装结构的配套两方面的内容。

生产能力的配套相对来说比较简单,而安装结构的配套对于采煤工作面的正常生产起着至关重要的作用。

综采工作面“三机配套”的安装结构方面的配套就是要确定三机与采煤机、液压支架几何关系,也就是要确定他们的搭配尺寸,以使三机设备的整体效能达到最佳。

关键词:综采工作面;采煤机;液压支架;刮板输送机通过多年的实践经验告诉我们,对于综采工作面的“三机”与采煤机、液压支架的合理科学配套问题,关系到煤矿综采工作面正常生产的重要前提。

只有科学、合理的配套采煤机和液压支架,使它们之间在生产能力、设备性能、设备结构、空间尺寸以及相互连接部分,在形式、强度和尺寸等方面都顺畅、合理,并互相匹配好,才能保证各设备正常运行,实现工作面高产高效的生产。

一、综采工作面“三机配套”概述煤矿综采工作面三机主要设备包括刮板输送机、顺槽转载机、顺槽破碎机。

目前,国内“三机”生产厂家众多,型号规格各不相同,形成综采设备配套的多种多样。

而正常做“三机配套”的设计只注意了适应煤层地质条件、生产能力的配套、“三机”配套中名义尺寸的配合,而往往忽略在“三机配套”中一些细节尺寸的设计,造成了综采设备在使用过程出现故障率高、矿产资源损失高等不足而影响生产。

现就“三机配套”过程中的一些细节问题进行探讨,保证了设备配套恰当从而使设备的效能得到最充分利用。

二、“三机”的选型原则2.1刮板运输机选型刮板运输机是综采工作面实现机械生产的重要设备之一,针对刮板运输机工况条件恶劣,负载情况复杂等问题,实现综采工作面机械化生产是煤炭行业发展的必然趋势之一,作为工作面必不可少的重要设备,刮板运输机担负着煤炭运输的艰巨任务,同时配合采煤机、液压支架等配套设备,以实现工作面破、装、运、支等采煤工序的连续作业。

综采工作面的“三机”选型综采工作面的“三机”选型综采工作面的“三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送机,是综采工作面的主要设备。

其选型首先必须考虑配套关系,选型正确先进、配套关系合理是提高综采工作面生产能力、实现高产高效的必要条件。

1“三机”的选型原则1.1采煤机的选型原则:(1)采煤机能适合的煤层地质条件,其主要参数(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。

(2)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。

(3)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。

采煤机的实际生产能力、采高、截深、截割速度、牵引速度、牵引力和功率等参数在选型时必须确定。

实际生产能力主要取决于采高、截深、牵引速度以及工作时间利用系数。

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要调节变量,每种采煤机都有几种滚筒直径供选择,滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。

截深的选取与煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距有关。

截割速度是指滚筒截齿齿尖的圆周切线速度,由截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径确定,对采煤机的功率消耗、装煤效果、煤的块度和煤尘大小等有直接影响。

牵引速度的初选是通过滚筒最大切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、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10%~25%。

滚筒采煤机电机功率常用单齿比能耗法或类比法计算,然后参照生产任务及煤层硬度等因素确定。

1.2液压支架的选型原则(1)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(初撑力和额定工作阻力)、支护强度与底板比压以及支架的结构参数(立柱数目、最大最小高度、顶梁和底座的尺寸及相对位置等)及阀组性能和操作方式等。

(2)选型依据是矿井采区、综采工作面地质说明书。

综采设备的选型与配套原则生产管理部庞矿安综采设备是指综合机械化采煤工作面机电设备的总称。

综采设备是将各种相对独立的机械合理地组合在一起，在工艺过程中协调工作，使采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护和处理采空区全部工序实现机械化。

综采设备一般都是成套配置的，主要包括采煤机、刮板输送机和液压支架（简称“三机”）。

我国综采设备配套形式多种多样，国产设备和进口设备交叉使用，更使综采工作面设备配套多种多样。

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。

1．综采设备配套的程序和方法综采设备的配套与选型一般是根据煤层地质条件而确定的，回采工艺经历了爆破采煤、普通机械化采煤和综合机械化采煤，其设备的选型取决于工作面的生产能力，在工作面“三机”选型中，液压支架是核心。

综采面设备配套的程序和方法见图1。

图1 综采工作面设备配套程序流程图2、“三机”选型原则2.1、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，而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定。

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，移架速度还应满足生产指标的要求，支架的梁端距应为350mm左右。

2.2、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。