“三软”条件下薄煤综采工作面三机配套实际应用浅析

三软薄煤层综采配套设备的研究与应用刘新生，蔡九阳（新郑煤电公司赵家寨矿，河南新郑451184）摘要新郑煤电公司赵家寨矿区属二3煤层，为典型的“三软薄煤层”，其直接顶和直接底为砂质泥岩，给开采工作带来一定困难。

根据薄煤层开采现状和矿区地质分析，进行了三软薄煤层综采配套设备的研究与应用，实现了新郑煤电公司薄煤层综采面的高产高效，该生产实践的成功对该矿区及其他同类矿区薄煤层开采的方法选择和设备选型具有普遍的借鉴意义。

关键词薄煤层综采配套设备研究与应用中图分类号TD823．25+1；TD823．97文献标识码B1地质概况新郑煤电公司赵家寨煤矿二3煤层可采区域含煤面积约占全井田的71%，其中煤厚0．80 1．30m的薄煤带4个，面积约22．5km2，煤厚1．31 3．50m的中厚煤带3个，面积约22．5km2，煤厚3．51 8．00m的厚煤带面积较小。

煤层厚度总体变化趋势为中部背斜轴部厚，两侧煤厚较小，南北边缘及东部厚度最小。

煤厚变化基本沿走向分带，沿倾向从北东向南西大致呈现薄－厚－薄的波状变化趋势，局部有突然增厚和变薄现象。

2薄煤层综采配套设备的选型2．1采煤机选用MG250/560－WD型交流电牵引采煤机。

采高1200 2300mm，截割功率2ˑ250kW，牵引功率2ˑ25kW，机面高度859mm，电压1440V，机重25t，牵引速度0 6．32m/min，破煤能力强，装煤效果好，故障率低。

2．2液压支架选用ZY3400/12/23型掩护式液压支架控制顶板，支架支撑高度为1200 2300mm，支撑宽度为1430 1600mm，初撑力为2616kN，额定工作阻力为3400 kN，平均支护强度为0．4 0．48MPa，支架中心距为1500mm，适应倾角≤15ʎ，移架步距600mm，对底板前端平均比压0．97 1．63MPa。

支架的顶梁为整体梁，结构简单，可靠性好。

前端支撑力大，对破碎顶板管理十分有利。

可设置全长侧护板，对于顶板封闭效果好。

薄煤层综采在“三软”不稳定煤层中的应用摘要：薄煤层综采在我国应用较为广泛，但如何解决薄煤层综采在“三软”不稳定煤层中的应用是个技术性难题。

本文以郑州矿区赵家寨矿为例，解决了我国薄煤层综采面设备不合理化配套的现状，其技术成果处于国内领先进水平。

关键词：薄煤层综采，“三软”不稳定煤层，设备选型一、概况我国薄煤层煤炭资源丰富且分布广泛，可采储量约为61.5亿吨，占总可采储量的20%左右，但是由于开采技术难度大，国内大部分薄煤层工作面仍沿用打眼、放炮等原始的采煤方法，效率低下，同时存在严重的安全隐患。

在过去多年里，多数矿井弃薄采厚，造成了数以亿吨计的薄煤层资源损失，国内有的矿井已面临资源枯竭（除薄煤层外）、无煤可采的地步。

特别是对于“三软”煤层，薄煤层综采应用难度较大。

郑州矿区煤层也属于典型的华北型“三软”不稳定煤层。

赵家寨煤矿位于河南省新郑市西侧，本区地层区划属华北地层区华北平原地层分区之嵩箕小区。

本矿井为低瓦斯矿井，井田内地层均被新生界地层覆盖，由老到新依次为寒武系上统、奥陶系中统、石炭系中上统、二叠系及第三、四系，井田可采煤层共有4层，其中山西组中部的二3煤与山西组下部的二1煤层为先期开采煤层，两可采煤层特征见表1。

表1煤层特征表二3煤层赋存山西组中部，与下部的二1煤层间距20m左右。

上距砂锅窑砂岩（Ss）22.59-73.88m，平均46.35m，下距L8灰岩25.00-37.00m，平均31.62m。

煤层厚度0-6.98m,90%以上区域厚度1.0~2.0m，平均1.37m，层位稳定，大部分可采，可采率73.7%，但厚度变化较大，发育多处无煤带，本矿区内东北部尖灭，不稳定系数为5.09，属不稳定煤层。

设计首采31106薄煤层工作面围岩条件复杂，有走向起伏，煤层为黑色粉状及片状半亮型，煤质为痩贫无烟煤，局部含夹矸矿区大部分可采。

煤层平均厚度约1.37m，直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚度0-9.0m，平均2.0m；老顶为香炭砂岩，平均厚度6.31m；伪顶为炭质泥岩，发育不稳定。

FORUM 论坛装备156 /矿业装备 MINING EQUIPMENT薄煤层综采工作面“三机”选型及应用□ 王宏伟 大同煤矿集团华盛虎峰煤业有限公司1 工作面煤层开采条件工作面煤层厚度为0.86~2.67 m。

平均厚度1.72 m。

采取东部煤层中含有少量泥岩夹矸，南部煤层出现大面积沉陷，中部较稳定，北部煤层厚度较大。

整个采区内断层较少，水文地质相对简单。

采区煤层储量为890万t，可开采储量为782万t，分布较为连续，具有开采价值。

煤层综采工作面的设计长度为200 m，采高在2 m 左右，日常量为0.8万t，年产250万t 左右，采煤机割煤回采率为98%。

采煤机采用双向割煤的作业方式，斜切进刀进行割煤作业。

2 工作面产量计算工作面日开采进度根据设计日产量进行计算：工作面小时割煤量根据四六制作业模式，每个班作业6个小时，开机率以70%进行计算：采煤机采用的是端部双向割煤方式，即割煤方式为两个循环割煤。

经计算每个循环需要40 min，以采煤机割煤速度9 m/min 进行计算，采煤机的小煤炭开采中的采煤机、刮板输送机和液压支架等主要生产设备是保证开采效率的重要因素，尤其是对薄煤层的开采更为重要。

薄煤层较低的开采效率且随着国家对资源回收率要求的进一步提高，原有的生产设备已经不能满足生产需要。

因此，结合开采条件对开采主要设备进行选型，以保证安全、稳定、高效的生产效率已经成为目前需要考虑的重要内容。

基于此，结合某矿将要开采的薄煤层生产条件，对主要生产设备进行了选型并进行了现场应用，为薄煤层设备的选型提供依据。

时割煤量应满足1 225 t/h。

3 工作面设备选型3.1 采煤机目前，国内外采煤机的生产能力已经很高，基本都能满足生产需要。

因此，在满足生产需求的基础上对采煤机的操作简易性、可靠性等方面进行考虑。

德国生产的采煤机具有适应性好、故障率低、可靠性高以及使用寿命长等优点深受企业的欢迎，其生产的采煤机整体稳定性都要比其它企业的要好，更高的稳定性可以避免生产作业过程中的振动，能够更加充分发挥采煤机的截割效率，且在作业过程中，采煤机的组成部件受到的冲击较小，可以有效延长各部件的使用寿命。

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。

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。

浅析综采工作面“三机”的配套问题摘要：本文浅析综采工作面的“三机”配套问题。

从着力于生产能力的配套、生产和运输设备的性能保障配套、综采工作面空间尺寸和连接部分形式及强度的配套，以及综采设备的寿命配套等，较为详细的分析了煤矿综采工作面主要动力设备的合理配套问题。

它也关系到能否安全和正常生产的大问题，关系到设备能否发挥最大效能的问题。

关键词：煤矿综采工作面；“三机”配套；分析通过多年的实践经验告诉我们，对于综采工作面的“三机”（采煤机、刮板输送机和液压支架）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、刮板输送机和液压支架，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、着力于生产能力的配套在综采工作面各设备配套的原则上，应本着设备必须适应与满足高产高效生产的需要，要以工作面设备为基础，使之形成一条由工作面向外生产能力配套的“喇叭口”流煤系统。

充分利用综采设备的协调性，以保证工作面快速推进的需求。

我们可以参照国内外高产高效综采工作面辅助系统生产能力的设计案例，应以综采工作面生产能力的1.2倍为设计基数。

由采煤机、刮板输送机、转载机、胶带输送机能力逐渐递增作保证。

而对于刮板输送机的输送能力，必须要大于或等于1.2倍的采煤机落煤能力；转载机的输送能力必须要大等于刮板输送机的输送能力；胶带输送机输送能力要必须大等于转载机的输送能力。

本着这样的原则选配综采工作面动力机械，才是有效保证工作面生产能力实现高产高效的前提，实质上就是运输生产能力要有保障。

二、生产、运输设备的性能保障配套为彻底解决综采工作面各设备性能间互相制约的问题，对综采工作面采煤机、刮板输送机和液压支架的性能配套问题应高度重视，不然会影响生产效率的。

其原则主要是从而充分发挥设备性能，以满足生产的需要为出发点。

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。

浅谈综采工作面“三机”的配套问题作者：张宁冯达文杨真瑞来源：《科学与财富》2015年第24期摘要：本文浅析综采工作面的“三机”配套问题。

从着力于生产能力的配套、生产和运输设备的性能保障配套、综采工作面空间尺寸和连接部分形式及强度的配套，以及综采设备的寿命配套等，较为详细的分析了煤矿综采工作面主要动力设备的合理配套问题。

它也关系到能否安全和正常生产的大问题，关系到设备能否发挥最大效能的问题。

关键词：煤矿综采工作面；“三机”配套；分析通过多年的实践经验告诉我们，对于综采工作面的“三机”（采煤机、刮板输送机和液压支架）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、刮板输送机和液压支架，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、着力于生产能力的配套在综采工作面各设备配套的原则上，应本着设备必须适应与满足高产高效生产的需要，要以工作面设备为基础，使之形成一条由工作面向外生产能力配套的“喇叭口”流煤系统。

充分利用综采设备的协调性，以保证工作面快速推进的需求。

我们可以参照国内外高产高效综采工作面辅助系统生产能力的设计案例，应以综采工作面生产能力的1.2倍为设计基数。

由采煤机、刮板输送机、转载机、胶带输送机能力逐渐递增作保证。

而对于刮板输送机的输送能力，必须要大于或等于1.2倍的采煤机落煤能力；转载机的输送能力必须要大等于刮板输送机的输送能力；胶带输送机输送能力要必须大等于转载机的输送能力。

本着这样的原则选配综采工作面动力机械，才是有效保证工作面生产能力实现高产高效的前提，实质上就是运输生产能力要有保障。

二、生产、运输设备的性能保障配套为彻底解决综采工作面各设备性能间互相制约的问题，对综采工作面采煤机、刮板输送机和液压支架的性能配套问题应高度重视，不然会影响生产效率的。

综采工作面三机配套方案综采工作面的“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。

综采工作面“三机配套”的思考与探讨郭文学河北联合大学2012级工程硕士（在读）中煤第一建设有限公司南阳坡分公司1.概述综采工作面通常所说的“三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送机。

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工作面刮板输送机、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。

中煤第一建设有限公司南阳坡分公司生产运营的中煤金海洋南阳坡煤业公司的30205工作面就出现了工作面“三机”安装结构不配套的情况，在采煤机割煤的过程中，采煤机滚筒总是割到液压支架的前梁，造成采煤机摇臂离合轴扭断，经过现场观察和测量，最后找到了原因并制定方案解决了问题。

2.采煤工作面“三机”配套的几何参数采煤工作面“三机”配套的几何参数主要有：工作面采煤高度、采煤机过煤高度、采煤机卧底量、端面距、铲板空距、工作面行人空间及放顶煤开采时的放煤高度等。

“三机”配套的几何参数的相互关系见下图：2.1 工作面采煤高度（H）对于一次采全高的综采工作面，采煤高度主要取决于煤层厚度；对于放顶煤综采工作面，采煤高度主要取决于煤层厚度、采煤工人舒适而合理的采煤空间、煤矿相关的权威性文件规定的合理采放比要求以及煤层赋存的地质条件。

综采放顶煤工作面的采煤高度的选取一般不宜选的太大，采高太大会使得工作面煤壁很难维护，易发生片帮事故，给设备管理和安全管理带来困难。

综采放顶煤工作面应当在保证合理采放比的要求下满足采煤工人的舒适而合理的采煤空间，再进一步确定合理的采煤高度。

放顶煤工作面的采煤高度一般控制在1800～3300mm，最高一般不超过3700mm。

2.2 采煤机过煤高度（G）工作面（前部）刮板输送机的中部槽槽板上面至采煤机底腹面的垂直距离称为采煤机过煤高度。

浅谈综采采煤机械设备的“三机”配套摘要：综采工作面通常所说的“三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送机。

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工作面刮板输送机、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”（采煤机、刮板输送机和液压支架）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、刮板输送机和液压支架，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主要设备包括液压支架、采煤机、刮板输送机，俗称“三机”。

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。

典型“三软”煤层综采三机配套的研究与应用分析三软煤层特征，设计三软煤层综采三机配套工艺，实现了安全高效开采。

标签：三软煤层；综采；三机配套1 概述肥城矿区随着煤炭开采的不断推进，目前仅10煤层相对储量可观。

该煤层煤厚平均1.9m，属稳定中厚煤层，结构简单，局部较复杂，含1～2层泥岩夹矸。

直接顶为薄层煤、岩构成的复合顶，节理发育，因受上覆9煤层的采动影响，强度低，易破碎。

10层煤底板为灰白色粘土岩，强度低，塑性强，遇水易软化膨胀。

属典型“三软”煤层。

如10层煤实现综采，对于快速解放储量具有十分重要的意义。

2 综采设备的选型与设计（1）综采配套设备的选型。

曹庄煤矿10501工作面实现综合机械化开采，对10501工作面进行了支护受力分析及开采技术研究，选出适宜的综采配套设备。

根据工作面巷道沿顶板与煤层高度确定最小采高 1.4m，根据采高和周期来压步距按照MT554-1996《缓倾斜煤层工作面顶板分类》确定工作阻力3000kN，支架型号ZY3000/12/26。

采煤机MG160/375-W，采高 1.4-3.0m，机面高度1140mm。

刮板输送机SGZ630/264，输送量450t/h，链速1.07m/s。

该工作面配套后采高1.7-2.4m，采煤机机面高度1145mm，过煤高度460mm，配套1400mm滚筒后，卧底量220mm。

整个配套梁端距360mm，行人空间769mm，护帮板收回状态最小采高1730mm，此时过机安全空间150mm，中间部配套如图所示。

（2）破碎顶板、软底板煤层液压支架的设计。

由于10层煤顶板强度低，易破碎，按照破碎顶板来处理支架顶梁，设计梁端距短，加大顶梁前端支撑力，使顶梁前部不易冒落。

护帮板能够挑平，临时护顶，有效防止煤壁片帮冒顶。

十层底板遇水易软化，底座易下陷，造成拉架困难，因此设计了抬底装置。

由于是接近薄煤层支架，因此底座箱前端较薄，增加抬底千斤顶难度较大，为保证底座的强度和刚度，不在底座上敷设复杂的抬底千斤顶。

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