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科技资讯科技资讯S I N &T N OLOGY I N FORM TI ON 2008N O.01SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工业技术1解决滚筒装煤问题是装备配套的技术关键由于薄煤层的特点,滚筒直径的选择要小,带来了一系列问题。
要使滚筒装煤达到良好效果,必须解决以下方面的技术问题:1.1滚筒直径、过煤高度、卧底量对装煤效果的影响薄煤层开采需要采煤机滚筒直径小,但滚筒减小后其螺旋叶片高度降低,同时,由于薄煤机组割底矸的机会较大,要求其截割头强度较高,不能通过减小行星头截割头(即轮毂)直径的途径提高叶片高度,由于螺旋叶片高度降低(与中厚煤层大直径相比)使螺旋叶片对煤的推移面积(即迎煤面积)减少,造成装煤非常困难。
另外,由于输送机本身的高度和保证一定卧底量的要求(一般要求不小于l 00m m ),与较低的螺旋叶片高度形成鲜明的矛盾,只能通过改变滚筒的结构方式来解决。
为此经分析和实践,采用以下几个措施进行改进和解决。
①滚筒截割直径不变的情况下,改变螺旋叶片的高度;②改变滚筒螺旋叶片和截齿座安装形式;③对采煤机摇臂结构形式提出特殊设计要求,即滚筒落下时摇臂下沿和输送机上沿之间仍有一定的距离(即过煤空间),如果轮毂低于输送机时,叶片推动的煤流被输送机侧面阻挡,无法抛人输送机上面,所以该距离制约装煤效果。
通过认真分析上述相互关联相互制约因素,对滚筒直径和结构形式、输送机高度、过煤空间、摇臂结构形式进行了综合的考虑,达到了有利于装煤的效果。
1.2滚筒的转速与滚筒装煤效果关系滚筒转速越高,滚筒的线速度越大,在装煤的过程中,煤被沿切线方向抛出,不利于装煤,而滚筒转速较低时,滚筒的线速度小,在滚筒旋转过程中,煤被抛向输送机的分速度减小,使之不能抛向输送机上面,也不利于装煤。
同时螺旋角度过大时,煤也易被沿切线方向抛出,角度过小时,煤被抛向输送机方向的速度减小,不能抛向输送机上面,也不利于装煤,因此,滚筒转速和螺旋升角技术参数相互关联,只有选择合理、匹配,才能达到良好的装煤效果。
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。
地质条件的匸£柞评价| 综采工艺方式选择 j 工作面生弄能力确定 卜: * • _ _ ： 「 液压琢S 型 …〕—_ 一 * : I 癖机选型 ― 訶板输OJ&型~]— 匸 ― 氣化疲学站选理i图i 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350m 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。
18308综采工作面主要设备配套选型18308工作面根据煤层地质条件适合于综合机械化采煤要求，按照矿井10年规划发展纲要提出的发展思路，综合机械化采煤工作面应向大功率、智能化、高产高效的方向发展，该工作面主要设备配套选型的原则是在充分考虑这一发展思路的同时，参照已使用的工作面大功率智能化设备的使用情况，选择技术性能先进、适用性强、操作维护简便的标准化系列设备。
一、 综采工作面的生产能力计算公式：st k Q Q d h ⨯⨯=式中：Q h ----工作面小时生产能力，t/h ；Q d ----工作面日生产能力，t/d ； k-----生产不均衡因数，1.1～1.25； t-----每日工作时数；S-----时间利用系数，目前一般为0.3～0.5。
计算公式来源《设备选型配套图集》第113页。
1、计算参数选择Q d =4100（生产技术科提供）； K 取1.2； t=18； s 取0.4。
2、工作面需要的小时生产能力：33.6834.0182.14100=⨯⨯=⨯⨯=st k Q Q d h （t/h ）二、 采煤机选型计算公式及相关条件：1、采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力10%～20%。
2、确定采煤机性能参数(1)采煤机采高Ht 与煤层厚度M 应保持下列关系：H tmin ＝M min /（1.1～1.2） H tmax ＝M max /(0.9～0.95)式中：H tmin 、H tmax ——采煤机最小、最大采高，m 。
(2) 截深 (3)牵引速度γMB Q V h g 60=式中：V g ——采煤机所需牵引速度，m/min ；Q h ——工作面小时产量，t/h ；M ——采高，取工作面平均煤层厚度，m ； B ——截深；m ；γ——煤容重，1.32t/m3。
(4)装机功率 6.360WBMVHN =式中：N ——采煤机电动功率，kW ；H w ——能耗系数，根据煤质硬度情况按1.1～4.4选取；采煤机选型计算 1、采煤机采高计算参数：M min =4.3； M max =4.61H tmin ＝M min /（1.1～1.2）=4.3/1.15=3.74 （m ） H tmax ＝M max /（0.9～0.95）=4.61/0.925=4.98 （m ） 2、采煤机截深该工作面煤层为石炭系上统太原组8号煤层，属稳定可采厚煤层。
6 采煤工作面主要设备配套选型高产高效采煤工作面的落煤、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”三者缺一便不能收到综采工作面高产高效的成果。
因此，研制适用于高产高效矿井的综采设备，并按照建设高产高效矿井的条件和要求，合理地进行设备配套选型是高产高效矿井达标的关键。
我国煤层赋存条件类型多样，一部分煤层埋藏比较平稳、倾角不大(<20°)、厚度适中(1．5m~7m)，煤层和顶底板稳定性较好(非极软、极硬)，地质构造破坏较小，具有发展综采的有利条件；另一部分煤田则属难采煤层，其中包括倾角大于25°，煤层厚度小于1．5m，煤层和围岩极软或极硬，煤层构造复杂，被断层切割为小块等。
对于如此复杂的煤层条件，我国采煤工艺和装备呈多层次发展，高产高效矿井采煤工作面成套设备分为下列五种组合方式，均取得了显著的经济效果。
第一种是全套国产设备装备的高产高效综采工作面，其产量可以稳定在7000t ／d左右，年产200万t以上。
如铁法晓南煤矿，2000年综采工作面年产223万t，工作面效率127．59t／工，全矿年产242万t。
第二种是引进部分关键综采设备，如电牵引采煤机、重型刮板输送机、液压泵站、3．3kV变电站及供配电设备等，配以国产装有大流量阀组的液压支架和大运量带式输送机装备的高产高效综采工作面，达到日产7000t～10000t水平，年产200万t~300万t。
如兖州南屯煤矿、晋城古书院煤矿、潞安常村煤矿、大同燕子山煤矿和马脊梁煤矿、神华补连塔煤矿等。
1997年，兖州南屯煤矿综采队年产346．87万t，工作面效率达185 t／工；大同燕子山煤矿高产高效综采队年产221．69万t，工作面效率81．2 t／工；大同马脊梁煤矿综采队年产187．29万t，工作面效率为83．08 t／工。
煤矿综采采煤机械设备的“三机”配套的几点分析摘要：随着综采工作面装备水平的不断提升，煤矿综采工作面对于设备的选型和配套要求越来越高，煤矿综采“三机”采煤机械设备的合理选型和配套是否齐全直接影响到煤矿企业的高产高效、安全生产以及经济效益，本文主要讨论“三机”的选型原则和“三机”配套的几点分析。
关键词：煤矿；综采采煤；机械设备；“三机”配套1、引言为了提高煤矿综采工作面的生产能力，实现综合化、机械化采煤技术要求，保证采煤的安全生产和经济效益，“三机”设备（采煤机、刮板运输机、液压支架统称为“三机”）的生产能力和各项技术参数要相互匹配，优化配置“三机”设备的结构参数、工作面的空间尺寸和相互连接方面的强度，协调运转，科学运用，做到科学有效的“三机”配套。
2、“三机”的选型原则高产高效综采工作面设备的选型原则主要有（1）要结合国内外类似矿井条件的先进生产经验和技术，结合矿井自身的实际条件，积极消化吸收并改进，按照高产高效矿井的生产模式，实现矿井综采设备的高产高效、集约、安全化的生产。
（2）依靠国内先进、成熟的设备，提高矿井生产设备的装备水平，通过“三机”设备的合理配套，确保综采工作面可以实现高产、高效和安全的目的。
（3）结合矿区煤层的实际地质条件，对煤层进行分类规划，另外还要兼顾适应性和通用性的原则进行统筹规划，合理进行选型，优化“三机”设备的配套。
（4）在提高综采工作面速度的同时，要保证“三机”配套的形式合理、对应的尺寸合理、技术参数合理和具有可靠性，保证各设备之间的优化配置，提高工作面上、下端头设备的推移速度和设备的适应性。
2.1采煤机选型原则在进行采煤机的选型时要结合煤层的厚度、倾角、硬度、地质构造和顶底板岩性等基本条件，另外还要结合采煤方法、技术经济效果、工艺要求和配套设备的要求等各项因素，最后确定选型原则。
划分采煤机类型的基本依据之一是煤层的厚度和采高的要求，不同的煤层厚度选用不同的采煤机，煤层的厚度在发生变化时，采煤机的采高也要相应的进行改变。
浅谈综合机械化采煤设备的配套
摘要：随着科技的不断进步，更多机械化设备应用在煤炭的开采行业，形成了综合机械化采煤。
综合机械化采煤指的是在采煤工作面的全部生产过程中，对破煤、装煤、运煤、支护等阶段合理的相结合，其中运输设备是采煤机械化得以实现的一个重要设备。
对运输设备进行合理的匹配可以提高单产量，使劳动条件得到改善。
关键词：综合机械化采煤设备配套
煤矿技术进步的一个重要标志便是综合机械化采煤，机械化综合采煤是提高煤矿企业单产、回采功效以及经济效益的主要模式，采煤设备的配置有着举足轻重的作用，不仅能够使煤矿高效、高产，改善劳动条件，并减轻了采煤的劳动强度，降低采煤成本和实现采煤的安全生产，还带来了巨大的经济效益和社会效益。
煤层的地质条件决定了采煤设备的配置及运用。
综合机械化采煤设备主要包括采煤机、液压支架、转载机、单体支柱、开关列车、刮板输送机、可伸缩带式输送机、泵站等。
1 综合机械化采煤生产过程
综合机械化采煤是使用机械化完成采煤的全过程，主要有破煤、装煤、运输、支护等。
综合机械化采煤需要将大功率采煤机、刮板输送机、液压支架、照明设备、通讯设备等合理的结合起来进行配套的生产工作，在顺槽处要设置吊挂式或者是固定式带式输送机、可伸缩带式输送机、转载机。
可伸缩带式输送机具有快速的伸缩功能，方便转载机的前进继续搭接工作，配合采煤工作区域的开展。
转载机可以随着采煤区域的开展整体的进行前进。
2 综合机械化采煤配套设备
综合机械化采煤区域的采煤工作需要使用大功率的刨煤机或者
是采煤机，使用刮板输送机进行输送，使用金属铰接顶梁和液压支柱使机械化采煤得到实现。
主要的配套设备有：①单滚筒或者是双滚筒采煤机，要求具有大功率、采高可达2.5m、可以截硬煤、速度较快、牵引力较大等特点；②刮板输送机，要求具有大功率、事故较少、耐用坚固、大输送量等特点；③单体液压支柱和放顶支柱，要求具有较大可缩量、性能较好、支撑力较大等特点。
顺槽中的带式输送机主要以可伸缩带式输送机、固定性输送机或者是吊式输送机为主。
同时需要配备喷雾泵、乳化液泵、移溜千斤顶、通讯设备、照明设备等。
综合机械化采煤设备的配备原则主要有：①外围配套设备的能力要高于采煤区域配套设备的能力；②单体设备的工作可靠性要高于配套设备的工作可靠性；③单体设备的使用时限要高于配套设备的工作使用时限；④单体设备的生产能力要高于配套设备的生产能力；⑤配套设备的生产能力要高于采煤区域所设计的生产能力。
按照设备的采装能力和运输能力的不同，排序按大小为：胶带运输机、转载机、破碎机、刮板输送机、采煤机。
液压支架的工作阻力和支撑高度要与采煤区域的矿压要求相符，喷雾泵站的流量和压力要达到采煤机冷却喷雾水的需求量，乳化液泵的额定压力要达到液压支架的初撑力度，通讯和照明设备要做到可靠、灵活，可以达到各工作区域和用电设备的需要。
以下是几种综合机械化采煤设备：
①采煤机：
②液压支架：
③带式输送机：
④转载机：
⑤破碎机：
3 综合机械化采煤设备配套要求
3.1 可伸缩带式输送机的配套要求①可伸缩带式输送机的输送能力和顺槽转载机的输送能力要相符合。
②可伸缩带式输送机的机尾受载位置结构方式、长度和转载机的行走部结构、桥身位置重叠长度要相符合。
③在转载机的中部落地位置安装破碎机，破碎机的破碎能力要达到生产的需要标准。
3.2 顺槽转载机和刮板机的配套要求①顺槽转载机的零部件和刮板输送机的零部件要有最佳的共用性能。
②顺槽转载机的机尾和采煤区域的刮板输送机相连接的位置要配套，确保采煤区域刮板输送机的机头有一定的高度可以进行卸载，防止采煤区域的刮板输送机产生回煤的现象。
③顺槽转载机的传动装置要均匀的分布在机头上，要按照运输距离的长短和运输量的大小关系设置电动机的数量和功率，应首先选择使用单电机传动装置。
④顺槽转载机的输送能力要高于采煤区域的刮板输送机运输能力，同时使用缩短刮板间距、增大牵引的速度、加大转载机的溜槽截面等方法。
3.3 液压支架和刮板输送机的配套要求①液压支架的宽度和刮
板输送机的每节溜槽的长度要相符合。
②液压支架和刮板输送机的煤层倾角角度和防滑性能要相符合。
③液压支架的推移装置、底座和刮板输送机的机头、机尾、中部槽的连接、连接部位的设置、性能强度、使用方法要相符合。
3.4 液压支架和采煤机的配套要求①液压支架的移动速度和采煤机的采煤速度要相符合。
②液压支架的步距和采煤机的截深要相符合。
③液压支架的高度和采煤机的高度要相符合。
3.5 采煤机和刮板输送机的配套要求①采煤机的行走机械、牵引机构和刮板输送机之间的啮合方式、连接方式及强度要相符合。
②采煤机的规格参数、底托架方式和刮板输送机的挡煤板、铲煤板、中部槽的强度和导向方法要相配合。
③采煤机的卧底深度和刮板输送机的机头、机尾高度要相符合。
④采煤机的自开切口摇臂长度和刮板输送机的机头、机尾长度相符合。
4 结束语
建设高效、高产的矿井，不仅能提高煤炭企业自身的发展，还能增强煤炭企业的可持续发展能力和企业自身的综合竞争能力。
综合化采煤使煤矿生产的各个环节有机地联系在一起，采煤的各个环节综合均实现机械化。
综合化机械化采煤不仅能够实现煤矿高效、高产及现代化，改善劳动条件，并减轻了采煤的劳动强度，降低采煤成本和实现采煤的安全生产，还能够带来良好的经济效益和社会效益。
所以对采煤设备的配套问题应放在煤矿开采设备设计的首位。
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