综合机械化采煤工作面配套设备选型设计(王春林)

引言煤炭开采中自动化以及机械化设备的应用是煤矿高效开采的重要标志[1]。

综采工作面设备的“三机”是根据采煤的实际情况进行相应的设计以及配套[2]。

对于综采工作面设备配套设计来说，一方面要对安装结构配套方面的问题进行解决；另一方面需要对采煤的设备故障、生命周期以及生产能力进行评估[3]。

“三机”利用SolidWorks软件进行三维实体模型的建立，能够有效地解决以往采用二维工程图带来的设计不直观，立体感不强等一些缺点[4-5]。

1综采设备的选型原则对于“三机”来说，最为重要的部分是液压支架。

液压支架的选型主要是对煤层的强度、煤层的倾角、底板的型号以及特性、截深以及煤层的采高以及老顶来压的等级和直接顶的类型等等。

采煤机在综采工作面的成套设备中属于相当重要的设备，整个设备的生产能力在配套设备正常的情况下主要是由采煤机决定，因此，在实际的选型过程中，要重点考虑开采的条件以及实际的工作能力。

刮板输送机选型的原则主要遵从开采环境以及选型的成本和安全方面的情况，同时还要考虑到与其他两个方面（液压支架以及采煤机）之间的配合程度。

2综采设备配套综采工作面要想提高其生产能力就必须对液压支架、采煤机以及刮板输送机三者之间的关系进行相应的设计，确保优化参数性能，提高各个方面的操作，使三个设备能够相互协调的进行工作。

如图1所示为综采设备之间的配套图，通过图1可以看到液压支架、刮板输送机以及采煤机之间的关系。

在实际的操作过程中，安全是摆在第一位的，因此通过图1可以发现无立柱的距离越小，安全的性能越高。

对“三机”寿命配套来说，应保证三个设备的生命周期处在一个程度，如果不在一个阶会导致对整个系统的生产能力减弱，严重还会导致安全事故。

工作面中的设备配套关系主要是液压支架以及刮板输送机和采煤机这三个设备之间的关系，在实际的应用过程中都会采用中部配套断面进行相应的表述。

如图2所示为综采工作面“三机”中部配套断面图，图2中的主要内容涉及了不同设备的尺寸以及配套的关系，同时在图中也可以看到不同设备之间的布置。

煤矿综采工作面配套设备选型设计煤矿综采工作面配套设备选型设计随着社会经济的快速发展，产业结构的转型升级，煤炭产业的地位得到了提高。

而在煤炭开采过程中，煤矿综采设备是实现高效安全开采的重要设备。

因此，在进行煤矿综采开采时，设备选型设计尤为重要。

本文从煤矿综采设备的分类、选型设计的基本原则、选型设计的步骤以及配套设备的搭配等方面进行阐述，以期为煤矿开采相关工作提供参考。

一、煤矿综采设备的分类根据煤矿综采设备的不同工作原理及应用范围，可以将其分为以下几类：1.煤矿综合开采设备：此类设备能够完成一定范围内的煤炭开采、运输、支护等工作。

2.支护设备：支护设备主要用于进行巷道和工作面的支护，保证安全生产。

3.运输设备：运输设备主要包括皮带输送机、机车运输等，用于进行采矿现场的物料运输。

二、选型设计的基本原则在进行煤矿综采设备选型设计时，需要遵循以下原则：1.保证设备的安全性、可靠性、稳定性：对于煤矿综采设备，其安全性是至关重要的，因此在选型时需要保证设备的安全性、可靠性、稳定性。

2.充分考虑现场环境、条件：在进行设备选型设计时，需要充分考虑煤矿现场的环境及条件，包括采矿深度、煤矿构造、气体、水、地质构造及地形等因素，从而保证选型方案的可行性。

3.综合考虑生产成本及效益：在进行设备选型设计时，需要综合考虑设备的生产成本及效益，以保证选型方案的经济效益。

三、选型设计的步骤在进行煤矿综采设备选型设计时，需要遵循如下步骤：1.明确工作面需求：首先需要明确工作面的需求，包括采矿现场的地质条件、采煤工艺、采矿深度、生产能力等要素。

2.初步筛选设备种类：在明确工作面需求之后，需要根据煤矿综采设备的分类，初步筛选设备种类。

3.分析设备参数：在初步筛选设备种类后，需要对设备参数进行详细分析，包括设备的定额、额定参数、工作条件等。

4.进行设备评估：根据设备参数的分析结果，进行设备评估，评估结果需综合考虑设备的安全性、可靠性、经济性等方面。

综合机械采煤工作面配套机械选型设计班级：采矿B07-3班姓名：***2010年01月07日目录一、采煤机械的基本要求------------------------------------3二、采煤工作面有关资料------------------------------------3三、采煤机----------------------------------------------------3四、液压支架-------------------------------------------------9五、刮板运输机---------------------------------------------14六、转载机--------------------------------------------------16七、胶带输送机---------------------------------------------17八、采煤工作面综采设备布置图--------------18一、采煤机械的基本要求对采煤机械的基本要求是高效、经济、安全。

具体要求为：（1）采煤机械的生产率应能满足采煤工作面的产量要求。

（2）工作机构能在所给煤层力学特性（硬度、截割阻抗）的条件下正常截割；装煤效果好；落煤块度大、煤尘、能耗低。

（3）能调节采高，适应工作面煤层厚度变化；能自开缺口。

（4）有足够的牵引力和良好的防滑、制动装置，能在所给煤层倾角下安全生产；牵引速度能随工作条件变化而调节，其大小能满足工作要求。

（5）有可靠的喷雾降尘装置和完善的安全保护装置，电气设备必须能够防爆。

（6）采煤机械是机采工作面的关键设备，它的维护费用在吨煤成本中所占比例相当大。

因此，要求采煤机械的性能必须可靠，维持正常工作所必需的各种消耗（动力、液压油、润滑油、易损失等）应较低。

二、采煤工作面有关资料1. 工作面长度200m;2. 倾角：40度;3. 煤层平均厚度：4.5m;4. 顶板中等稳定;5. A=230N/mm f=3.5.三、采煤机1..根据煤层厚度选择采煤机根据开采技术要求,将煤层厚度分为三类:从最小开采厚度至1.3m为薄煤层,1.3~3.5m为中厚煤层,3.5m以上为厚煤层.煤层的厚度决定着所需采煤机的最小采高,最大采高,机面高度,过煤高度,过机高度以及电动机功率大小.采高在1.1~2.0m左右的采煤工作面,煤质中硬,应选用单滚筒采煤机;采高在1.3~2.5m时应选用双滚筒采煤机或单滚筒采煤机.2.根据力学性质选择采煤机械煤的力学性质主要包括煤的坚硬度系数f,抗压强度,截割阻抗A,韧性,层理和节理的发育状况,夹石含量及分布等.这些因素关系到选择采煤机械的工作机构形式和采煤机械的功率大小.根据煤的坚硬度系数f和截割阻抗A,将煤分为三类（1）软煤----f<=1.5,A<180N/mm（2）中硬煤----f=1.5~30,A=180~240N/mm（3）硬煤----f>=3.0,A=240~360N/mm各种刨煤机最合适开采软煤,特别是脆性软煤;韧性中硬煤应选用中等功率的滚筒式采煤机;脆性中硬煤宜选用中等功率的滑行刨煤机;硬煤必须选用大功率的滚筒式采煤机.滚筒式采煤机可截割各种硬度的煤.1.煤层倾角对选择采煤机的影响根据开采技术特点,将煤层倾角分为三类:0~25度为缓倾斜煤层;25~45度为倾斜煤层;45~90度为急倾斜煤层.倾角小于12度的煤层,对机械化开采最为有利,一般不考虑采煤机械的防滑问题.在工作面干燥的条件下,金属对金属的摩擦系数为0.23~0.30,相应的摩擦角为13~17度.因此倾角大于12度时,骑溜子工作的采煤机和以输送机支撑和导向的爬底板采煤机,必须带防滑装置.在工作面潮湿的条件下,摩擦系数要降低,倾角大于8度时就得备有防滑装置.无链牵引采煤机,由于具有可靠的制动装置,牵引力又大,故可用到倾角40~50度的工作面.煤与底板的摩擦系数一般为0.7~0.8,相应的摩擦角为36~40度,故煤层倾角大于40度时,煤可沿底板自溜下滑,而不必安装输送机.但实际上,为了使煤流沿着要求的安全方向运输,并且无链牵引的采煤机也需要为之导向,故在倾角大于40度的工作面条件下,仍配备工作面输送机.2.顶底板性质对选择采煤机械的影响顶底板性质主要影响顶底板管理方法和支护设备的选择,因此,选择采煤机时应同时考虑选择何种支护设备.例如,对于不稳定顶板,控顶距应当尽量小,应选用窄机身采煤机和能超前支护的支架;若底版松软,则不宜选用拖钩式刨煤机,底板支撑式爬底板采煤机和混合支撑式爬底板采煤机,而应选用靠输送机支撑和导向的滑行刨,悬臂支撑式爬底板采煤机,骑溜子工作的滚筒式采煤机和对底板接触比压小的支架.3.采煤机参数选择（一）采煤机的生产率1.理论生产率它是采煤机的最大生产率,是在所给工作条件下,以最大参数运行时的生产率,其计算公式为:Q t=60HBv q r式中，H为工作面的平均采高，m；vq为在所过工作面条件下可能的最大工作牵引速度，m/min；r为煤的实体密度，一般为1.3～1.4t/m3。

煤矿综采工作面设备选型与配套方案浅谈【摘要】结合矿井工作综采设备的配套经验，以实际应用为依据，提出了矿井综合机械化采煤设备的配套范围、选型原则、配套方案与管理，具有一定的参考价值。

【关键词】矿井工作面；设备选型；配套技术综采工作面设备配套选型的原则是在充分考虑现代大型矿井发展思路，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，实现现代化矿井综采工作面要求。

1.综采工作面设备配套范围、原则与方案1.1工作面设备配套范围多年来，综采工作面设备配套是工作面采煤机、液压支架、刮板输送机三机配套，范围包括生产能力配套，设备性能配套及三机结构配套三个方面。

但综采工作面生产、供电主、辅运输又涉及矿井系统的各个方面，范围比较广，仅考虑三个方面的内容是不够的，综采设备配套的范围应包括以下五个方面，并以此形成完整系统的配套方案，适应综采技术发展的需求。

1）生产能力配套；2）设备性能配套；3）综采设备“三机”配套；4）综采电气配套；5）综采工艺配套。

1.2综采生产能力配套综采生产能力采煤机落煤能力，刮板输送机能力要大于采煤机能力，液压支架移架速度要大于采煤机牵引速度。

因此，确定采煤机能力十分重要，主要根据工作面所需能力，煤层贮存条件、开采条件及工艺方式等因素计算核定。

1）每一刀的产量。

工作面形成后，设备配套就绪，采煤机每进一刀产量计算：Q=BHLCr （t）。

2）平均牵引速度计算。

工作面每进一刀产量确定后，即可根据年产量、日产量要求计算每日进刀数，日推进量也相继确定，而决定采煤机的平均牵引速度可按下式计算：3）采煤机实际生产能力计算：Q1=60VHBr.J（t/h）。

4）所需刮板输送机能力。

刮板输送机能力应在采煤机实际生产能力基础上，考虑各方面因素确定。

Q2=Q1×K1×K2×K3。

采煤工作面机电设备的选型与配套【摘要】伴随经济建设的发展，对能源的需求也与日俱增，采煤工作中的工作量也带来了新的挑战，这就为现代化机械采煤带来了机会。

从过去的人力开采逐步向现代化机械采煤技术发展，是现在的趋势。

【关键词】采煤工作面；机电设备；回采在国外发达国家，全机械化采煤已经实现，而世界第一采煤大国的中国，依旧处于，人工采煤，半机械化采煤共同进行的基本国情。

而导致这种现象的发生的主要原因就是对煤炭的需求。

首先，我国发电系统主要是火力发电，其能源直接利用就是燃煤蒸汽机发电机组，而美国普遍使用的是内燃机发电机组，这就导致了两国对煤炭需求的根本不同。

针对这些，近年来，国家对十几家煤与瓦斯突出矿井重点进行了预抽瓦斯使用发电的技术革新改创，然而我国的基本国情仍旧无法改变，这将是长期困扰我国对煤炭需求的根本因素。

而如何发展，首先就机械采煤中对机电设备的选型来讲，实现现代化机械采煤的重大改革，还是对设备配套选型上的。

1.煤矿机电设备配套的原则首先来说，坚持生产能力的相互配套，根据采煤的实际情况决定采煤机械的选取，而应用最广的就是割煤机、凿岩机、落煤系统和皮带系统等。

割煤机的使用最为广泛，人机一体，其对煤炭的利用率上远高于人工开采。

针对煤层断面宽厚煤质较硬的煤层，我们可以选择轴壁式凿岩机，其功率大，采煤效率高，在回采工作面加上皮带运输系统将落煤回采至井底煤仓。

轴壁式凿岩机的缺点在于对煤炭的回采率较低，往往还要配上人工挖采来提高煤炭回采率。

落煤即直接顶落煤，和放煤轨道运输，可以一定程度上减少人工的数量和工作量，而针对放煤回采方式，其缺点就在于放煤漏斗对煤炭的天然浪费和对回采煤的品质影响。

其次，坚持设备性能的配套，回采工作面机电设备的性能配套方面要能够一定程度上确保设备之间的协调作用，从而保证各机电设备之间的紧密配合。

一边确保回采面的安全性，一边确保回采作业的工作效率。

然后，我们要坚持空间配套的原则，就如最开始说的那样，高效采煤工艺配合回采率高的人工采，这样即保证了工作的有效进行，又保障了采煤的回采效率。

采煤工作面机电设备的选型与配套探讨摘要：本文按照煤炭机电设备的配套选型原则，简要分析采煤工作面当中机电设备的选型与配套方式，同时总结采煤工作面机电设备的未来发展趋势，希望可以借助本次研究实现采煤工作质量的持续性提升，实现机电设备的性能与寿命改善，从而推动采煤行业长远发展。

关键词：采煤工作面；机电设备；选型；配套引言在采煤工作面当中确保机电设备的参数以及类型的选择合理性非常重要，综采工作面相对而言具备工作技术复杂、移动操作频繁的特征，因为工作面工作质量影响因素比较多，再加上地下环境方面随时可能发生改变，所以在具体的采煤工作面的机电设备方面必须做好选型与配套管理工作，只有在确保机电设备参数和类型合理性的同时才可以实现工作质量与安全性的持续提升，从而实现采煤工作面工作性能的提升。

1.采煤工作面机电设备的选型与配套基本原则煤矿企业想要获得最大的开采效率以及开采效益，就必须做好工作面机电设备的合理选择与配套。

对于煤矿企业而言，在采煤工作面的机电设备配套方面原则主要体现在以下几点：1、生产设备之间的相互配套。

煤矿生产过程中机电设备的配套是保障设备运行稳定性、效率的重要因素，同时也是提高采煤工作效率的重要因素。

从实践性工作经验方面总结，配套原则主要是体现在落煤、切割、皮带传送、凿岩等多个方面。

另外为了更好的提升开采的效率与质量，割煤机应当采用一体化设备，凿岩机应当采用轴壁式设备，这样的方式可以在各种地质条件的煤层中高效率开采；2、性能配套。

煤矿开采中工作面的机电设备性能方面配套属于提高机电设备使用经济效益的重要举措，同时也是降低设备故障、能源额外消耗等问题的有效措施，设备性能之间的高度匹配是提高开采效率的有效措施，例如输送系统与切割系统之间应当保持产量的相近；3、空间配套。

空间配套是提高工作面工作安全性以及工作容错率的有效措施，可以按照回采区的采煤和留空模式，例如预留煤柱的空间位置，同时借助空间配套的基本原则确保采煤工作面具备良好的空间，从而实现采煤工作质量与效率的提升；4、设备寿命的配套。

浅析煤矿综采工作面设备选型配套摘要：煤矿综采工作面设备的选择与配合工作十分重要，要使其工作顺利进行，必须对相关的资料进行严格的测量。

这将会影响到综放工作面的设备能否正常的运行。

本文将对综采工作面的装备选择原则作一简单的总结，并对其装备的配套和今后的发展动向进行了分析。

关键词：煤矿；综采工作面；设备选型配套前言综采工作面是根据开采的地质条件改变开采条件的一种方法。

目前矿井作业的发展趋势是:高效、智能化、高生产能力。

综采工作面的装备选择原则综采工作面设备的选择与配合，必须针对具体的条件进行选择。

一、我国煤矿综采工作发展的基本现状在我国，煤矿综采工主要是依靠设备的自动化，通过传感器、计算机等进行控制，通过自动化来实现对综采的直接控制。

在煤炭运输作业中，要对皮带机、转载机进行调整，使之与主动力同步。

充分保证矿井整体的安全稳定性，加强对矿井各部位、各部位的监测。

在工作综采条件下，应注重安全和稳定作业。

针对矿井综采作业要求，我们开展了无线数据覆盖作业，但仍有一些工作面不能完全覆盖。

必须依据工作面的实际情况，并与通信作业规范相结合，采取行之有效的计划方法，采用先进的技术手段，强化综采作业的开展。

二、综采设备的操作选配标准原则（一）采煤选型的基本操作原则在采煤机械作业中，我们必须按照综采作业的总体要求，对设备进行相应的产能判定，并查看相应设备是否正常。

根据实际的选择流程，着重考虑煤矿选型的有关条件基础，并对其工作能力的实际要求进行了分析，以保证结果合理、精确[1]。

（二）刮板输送机的选配原则根据采空区采煤机的选型准则，从开采环境、机型成本、安全等方面综合考虑，综合考虑支架液压与采煤机的选用准则，对其使用效果进行了分析。

（三）液压支架的选配原则第一，支护强度与采场压力相适应。

支架的初撑力和工作阻力能适应顶板动压,并能有效地控制顶底板移近量。

支架的支护方式应与煤层直接顶的破碎程度相适应。

第二，支架的底座要满足底板的抗比压强度。

综合机械化采煤设备的配套第一篇：综合机械化采煤设备的配套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。

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。

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。