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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。
综采工作面中机电设备的选型配套摘要：对于煤矿机电设备的配套选型中，首先要明确机电设备的配套原则，然后对综采工作面中的机电设备的选型以及配套工作进行分析，最后对综采工作面的配套注意要点进行了分析，从而有效的提升采煤工作质量，提升机电设备的采煤数量，延长整个机电设备的使用寿命。
关键词：综采工作面；机电设备；选型配套引言社会不断的前进，企业在整个生产中其标准日渐的严格，在煤炭行业中也不例外，对于矿井的建设中，也在不断的严格以及标准。
矿井的安全高效的生产始终是煤炭行业追求的目标，尤其是针对一些大型的煤矿矿井，例如某些矿井是近水平和水平煤层，这种煤层施工环境较为恶劣，要保证在这种施工较为困难的环境中，建设一个高效生产的矿井，其考虑的主要方面就是要看煤矿机电设备选择是否正确，选择是否配套。
如果将综采工作面，在实际的建设中应用，其主要需要工作的设备就是液压支架、采煤机以及刮板运输机等进行合理的选型以及配套，这样才能将设备的性能有效的发挥出，建设更为优质更为高效的矿井。
1、综采工作面机电设备配套原则1.1生产能力配套的原则在深入了解和分析了现阶段煤矿综采工作的实际情况后发现，采煤机、液压支架设备、刮板输送机等是决定煤炭综采生产能力能否有效提高的关键因素，如果按照相关设备实际的应用情况为基础的话，那么可以发现液压支架设备以及刮板输送机在那实际运转过程中的工作效率要远高于采煤机的采煤能力。
所以，必须确保液压支架设备的运转年速度与采煤机的实际牵引速度相适应，，才能实现促进煤炭综采能力稳步提高的目的。
1.2性能配套的原则煤炭综采过程中所使用的相关设备的型号、参数以及设备性能是确保设备运转过程中协调效率进一步提高的关键。
所以，在选择煤炭综采设备时，必须以煤矿实践的生产情况为基础，科学合理的选择适合煤矿生产的相关设备，才能将煤炭综采设备的价值充分的发挥出来，最终达到有效促进煤炭综采安全性与可靠性的目的。
1.3空间配套的原则所谓的空间配套原则，就是以煤矿实际生产情况为基础，达到最大限度降低煤壁与煤柱之间空隙的目的。
综采工作面“三机配套”设备选择要点探讨摘要：借助于贵州水城矿业集团近几年综采“三机配套”的一些成功经验，研讨了综采工作面“三机配套”过程中的一些细节和注意事项，并对相关尺寸的选择进行了比较分析，以期有助于其它综采工作面设备配套选择和综采工作面新产品开发。
关键词：综采工作面；采煤机；液压支架；刮板输送机Abstract: with the mining company in recent years, guizhou shuicheng fully mechanized “three turbines supporting” some successful experiences, research the fully mechanized working face “three turbines supporting” some of the details and attention, and the relevant size selection a comparative analysis, so as to help other fully mechanized working face equipment supporting choice and the fully mechanized working face new product development.Keywords: fully mechanized working face; The coal mining machine; Hydraulic support; Scraper conveyor中图分类号: TD823.97文献标识码：A文章编号：1 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。
综采面的选型设备综采面的选型设备主要包括:采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机、破碎机、胶带输送机等。
其中“三机”选型是实现高产高效的基本条件。
在矿井初步设计时,应遵循以下设备选型原则。
1)在性能上,各主要设备的技术性能不仅要满足矿井生产能力的要求,而且应有一定的富裕系数以减少设备的故障率,提高开机率,实现工作面安全高效稳产。
2)在尺寸上,各配套设备尺寸与空间几何尺寸合理,满足生产工艺要求,操作维修简易。
3)在经济上,遵循工作面总体设计中的设备投资费用原则,要求在安全可靠基础上,经济效益最大化。
2 综采设备选型应考虑的因素2·1 地质条件对设备选型的影响工作面地质条件包括:地质构造、煤层稳定性、煤层厚度、煤层倾角、煤层坚硬性、煤层顶底板条件等,这些条件对于开采方法、回采工艺都有很大的影响,进而影响到综采设备的选择。
在地质构造中,断层是影响开采的重要因素之一,影响工作面的推进速度,当断层落差较小且影响范围不大时,可以直接推进,当断层落差大于2倍采高且断层影响范围较大时,一般情况下,应重开切眼,严重影响采煤机的开机率。
煤层倾角对回采工作面支架的稳定性、采煤机运行速度、输送机运输能力、工人作业难度均有较大的影响。
煤层坚硬性是影响采煤工作面内片帮程度的一个因素,同时对综采设备选型也有影响。
煤层顶底板条件是影响采煤工作面安全生产最重要的因素之一,其稳定性影响到采煤工艺的选用以及采煤机截深、割煤速度和开机率。
2·2 主要设备选型应考虑的因素工作面的主要设备包括采煤机、刮板输送机、平巷输送机和支架。
这些设备的选取直接影响到工作面的生产能力及生产效率。
支架选型主要考虑以下因素:根据矿压观测结果及工程类比选择初撑力、工作阻力及支护强度;根据顶板冒落选择顶梁长度及前探梁长度;根据底板特性选择推溜力、拉架力、底座面积及比压;根据煤厚选择支架最大、最小高度;根据倾角选择放倒、防滑结构;根据通风要求选择支架断面。
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。
“三软”条件下薄煤综采工作面三机配套实际应用浅析摘要：正确选择三机配套对实现薄煤综采工作面高产高效起着至关重要的作用，章村矿针对工作面实际情况对此进行了长期的研究与生产实际应用，合理的选用了MG2×160/710-AWD采煤机、ZY3200-10/19掩护式支架和SGZ-730/264型刮板输送机，很好的解决了“三软”条件下薄煤开采难题，为薄煤综采高产高效打下了坚实的基础。
关键词：三机配套薄煤综采高产高效三软1 章村矿薄煤综采工作面概述章村矿2下2408工作面煤层厚度0.8～1.5 m，平均1.2 m，属稳定薄煤层；含稳定夹矸一层，煤层结构为0.2（0.1）0.9/1.2；工作面切眼全长145 m，运输巷全长1078 m，运煤巷全长1010 m，受地质条件限制，工作面自然坡度为15～20 °，平均达18 °，工作面顶底板情况见表1。
2 工作面三机配套选型该薄煤综采工作面顶板软、底板软、煤层软（以下称“三软”），受工作面空间限制，对于设备选型要求较大，首先要求各台设备所占空间尽可能的小，其次要求支架具有较高的支护强度，具备克服顶底板软的特点，而且要求各台操作简单尽量实现智能化。
通过对多家相关设备公司考察及现场应用情况的了解，并结合本工作面的时间情况，确定了适合该工作面三机设备：选用MG2×160/710-AWD型电牵引采煤机、ZY3200/10/19型液压掩护式支架及SGZ730/264型工作面输送机。
此外，为减少工人劳动强度及提高生产效率，液压支架安装了北京天玛公司生产的SAC电液控制系统。
三机设备主要参数如下。
1）MG2×160/710-AWD型电牵引采煤机主要技术参数采高：1.2～2.3 m电机功率：710 kW截深：630 mm摇臂中心距：6450 mm倾角：≤40 °滚筒直径：1.0 m机面高度：853 mm牵引速度：0～7.6～12.6 m牵引方式：无链电牵引2）液压支架的主要技术特征：高度：1.0～1.9 m初撑力：2400 kN工作阻力：3200 kN适用煤层倾角：≤25 °支护强度：0.5 MPa左右底板比压：1.538～1.7 MPa操作方式：上临架操作3）工作面刮板输送机主要技术参数：电机功率：2×132 kW输送能力：600 t/h刮板间距：920 mm链速：1.07 m/s中部槽尺寸：1500×690×283 mm紧链方式：闸盘紧链3 工作面三机配套优点3.1 采煤机采用销轨式无链牵引系统，牵引部与行走箱为两个独立的箱体，煤壁侧的平滑靴采用一支撑板与牵引部机壳联结，与工作面运输机配套性能好。
辽源职业技术学院课程设计说明书题目：城西矿二采区放顶煤三级配套设计专业班级：设计周数：________姓名：指导教师：资源工程系·采煤教研室指导教师评语：设计成绩：指导老师签名：年月日目录第一章采区概述-----------------------------------4第二章设备选型的程序------------------------------第二章设备选型-----------------------------------5第一节采煤机选型------------------------------------5第二节液压支架的选型--------------------------------7第三节刮板输送机的选型------------------------------9第一章采区概述1、采区概况珲春城西矿7#煤为全区可采，属稳定煤层，地质构造简单。
以中厚煤层为主，本煤可采高度2.3～2.7m, 平均2.5m。
勘探区内煤层厚度沿走向自北向南变薄，在倾向上由西向东变薄，且煤层厚度变化规律明显。
结构较简单，层间距变化不大，自北向南稍有增大的趋势。
煤层顶板以粗粒砂岩、粉砂岩为主，部分钻孔有伪顶，岩性为泥岩和碳质泥岩，底板为粉砂岩和细粒砂岩，局部见有碳质泥岩和伪底。
矿井设计生产能力为4.0Mt／a。
2、煤层条件该采区位于该矿第一水平，开采2号煤层，设计两个工作面，分别沿走向相对开采。
两工作面长度为300m；第一采区长度为2100m.煤层平均倾角为20°，第二采区长度为2250m,截深为0.8m, 井田内煤层赋存稳定，煤层可采厚度2.3～2.7 m，平均2.5m，煤的密度为1.35t/m³地面无需保护地物，采空区全部采用自然垮落法。
3.采区煤层及其顶底板特征煤层的自然发火期为16个月，煤层顶板无伪顶，直接顶为厚度7.0m的细沙岩，基本顶厚度为13m厚度的砾岩。
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。
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。
综采工作面机械设备选型分析摘要大采高一次采全高开采已成为厚煤层开采发展的重要方向之一，大采高综采工作面“三机”（采煤机、刮板输送机、液压支架）优化确定是关键。
针对泊江海子煤矿大采高综采工作面关键设备选型与安全开采问题，优化确定了支架、采煤机和刮板输送机等关键技术与性能参数，为实现大采高安全高产高效开采提供了装备条件；开采实践表明，大采高设备的整体性能与技术水平均适应泊江海子煤矿复杂开采技术条件，满足综采工作面的安全推进，实现了高产高效安全生产，经济与社会效益显著。
引言厚煤层一次采全高综采技术是世界煤炭井工生产技术主要竞争领域。
目前各产煤大国，正在积极地探索大采高采煤工作面围岩运动规律，分析采煤工作面围岩内应力分布，为更合理的确定大采高支架工作阻力和结构高度等主要参数提供依据。
并对大采高支架设计提出更高要求，保证支架及输送机设备整体的稳定性，加强防倒防滑锚固调架及防片帮冒顶控制，优化采煤系统，有效地利用大采高综采管理顶板和煤壁，探索实践中所遇到问题采取的相应措施，不断地完善管理，不断地总结、提炼。
随着矿井大规模集中化生产的发展，大功率、高性能的设备是必不可少的。
大采高综采设备的研制要坚持三个方面的发展方向：装备大型化、配套化、机械化程度高；装备无轨化、液压化、自动化程度高；装备技术性能成熟，可靠性高。
各行业高新技术也在迅猛的发展，并不断地向采矿学科渗透，使得大采高综采技术更加细化、精化，并正日趋成熟和完善。
1工作面概况1.1工作面位置泊江海子矿首采113101工作面位于一盘区3-1煤层，东侧为可采边界，西侧为设计的113102工作面，南抵109国道保护煤柱线，北至西翼采区大巷保护煤柱线。
地面标高+1372～+1380m，煤层标高+805～+849m，埋藏深度537～581m 工作面位于矿井803.5m水平西翼一盘区，北起西翼采区大巷保护煤柱线，南至109国道保护煤柱线。
1.2煤层地质特征及煤质3-1煤层所属地层为侏罗系中下统延安组上部煤系地层。
2 综采工作面设备选型配套 2.1 综采工作面主要设备概述综采设备是指综合机械化采煤工作面机电设备的总称。
综采工作面成套设备以采面所需设备为核心，一般情况下，其成套机械和电器设备布置分别如图2-1所示。
综采设备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，使采煤工作面的破、装、运、支全部工序实现机械化。
综采设备包括滚筒采煤机或刨煤机、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。
1351211109871464312A AA-A图2-1 滚筒采煤机综采工作面设备布置图1-滚筒采煤机；2-刮板输送机；3-液压支架；4-下端头支架；5-上端头支架； 6-转载机；7-可伸缩胶带输送机；8- 配电箱；9-乳化液泵站；10-设备列车；11-移动变电站；12-喷雾泵站；13-液压安全绞车；14-集中控制台 工作面主要设备及功能如下：采煤机 采煤机是完成破煤、装煤工序的一种机械设备。
当前普遍使用的是可调高的双滚筒采煤机，它可以骑在可弯曲刮板输送机上沿工作面穿梭割煤，一般截深为600mm 或800mm ，最大截深可达1000mm 。
刮板输送机 可弯曲刮板输送机是完成工作面运煤的机械，同时它还作为采煤机械的导轨，以及液压支架及推移输送机的支点。
液压支架 液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，用于支护、移架、推移运输机和管理顶板。
端头支架端头支架是用于加强工作面端部（上下出口）顶板支护的液压支架。
排头支架排头（或称过渡）支架是用于可弯曲刮板输送机机头、机尾放置电动机、减速箱和液力偶合器处支护顶板的液压支架，它比工作面中间架滞后一个步距，顶梁长于中间架一个步距。
转载机转载机是20~60m长的刮板输送机。
它一端与工作面输送机机头相搭接，另一端骑在可伸缩胶带输送机的机尾上，其作用是将刮板输送机运出的煤炭转移到胶带输送机上，它可随工作面的推进进行整体移动，转载机常配置破碎机。
煤矿综采工作面配套设备选型设计本文旨在介绍煤矿综采工作面配套设备选型设计的背景信息，包括煤矿综采工作面的定义和重要性。
煤矿综采工作面指的是在煤矿进行采煤工作时，为方便煤矿工人进行生产作业而设置的工作平台。
它是煤矿开采过程中的重要环节，直接关系到煤矿采煤能力和安全生产。
在煤矿综采工作面上，需要一系列的配套设备来支持生产作业。
这些设备包括但不限于煤矿综采机、传送带、液压支架等。
正确选择和设计这些配套设备对于提高煤矿采煤效率、确保煤矿安全生产至关重要。
因此，进行煤矿综采工作面配套设备选型设计是一项必要的工作，旨在确保选用适合的设备，以满足煤矿开采的需求，并提高生产效率和安全性。
以上是煤矿综采工作面配套设备选型设计的背景信息概述。
特点和要求煤矿综采工作面是煤矿生产过程中的重要部分，具有以下特点和要求：作业环境恶劣：综采工作面通常位于煤矿深处，存在高温、高湿、有毒有害气体等恶劣的作业环境。
复杂地质条件：煤矿综采工作面地质条件多样，包括煤层赋存形式、夹矸情况、岩性等多方面的差异。
高效生产要求：综采工作面需要实现连续高效的煤炭开采，要求设备选型具备高效率和可靠性。
安全保障：煤矿综采工作面安全性要求高，设备选型应考虑防爆、防尘、防火等安全保障能力。
配套设备选型需求根据煤矿综采工作面的特点和要求，对配套设备的选型提出以下需求和约束条件：适应恶劣环境：选用的设备应能适应高温、高湿、有毒有害气体等恶劣的工作环境，具备强大的抗腐蚀和防尘能力。
多功能和灵活性：设备选型应具备多种功能，能够适应不同地质条件和作业需求，提高工作面的灵活性和生产效率。
高效率和可靠性：优选具有高工作效率的设备，能够实现连续高效的煤炭开采，并具备稳定可靠的性能保障。
安全保障：设备选型应具备防爆、防尘、防火等安全保障能力，确保煤矿综采工作面的安全生产。
以上为煤矿综采工作面配套设备选型设计的相关需求和约束条件。
本文介绍了煤矿综采工作面配套设备选型设计的方法和步骤，以帮助读者了解该过程中需要进行的分析与比较。
. ... .. . .. .c 利民煤焦有限责任公司煤矿 Ⅱ0116采区工作面设备选型
说 明 书
利民煤焦有限责任公司 二〇一二年六月八日 . ... .. . .. .c 利民煤焦有限责任公司煤矿 Ⅱ0116采区工作面设备选型说明书
编 制 单位： 生产技术部 编 制 时间： 2012年6月8日 编 制 人： 生产部部长： 总 工 程师： 副 总 经理： 总 经 理： 董 事 长： . ... ..
. .. .c 一、矿井基本情况： 利民煤焦有限责任公司煤矿（简称利民煤矿）位于自治区鄂尔多斯市鄂托克旗境，卓子山煤田棋盘井矿区东南部。矿井井田面积 7.986 km2，资源储量11168万吨，可采储量6212万吨，全矿井主采煤层两层9#和16#，平均可采厚度分别为2.96m、5.16m。煤层埋藏深度160m～400m，顶底板岩石的稳固性为中等～较好，煤层均为向西南倾斜的单斜构造，倾角5°～10°，平均7°；煤类为JM、1/3JM及FM。矿井水文地质类型是复杂型矿井；矿井属于斯矿井；煤尘具有爆炸性，爆炸指数为26～37%；各煤层均具有自燃倾向性，自燃等级为二级。 二、采区概况： Ⅱ0116采区位于利民煤矿井田西北部，东至井田东部边界，西至F27断层保护煤柱，南至工业广场保护煤柱，北至井田北部边界。采区煤层上限标高为1145米，下限标高920米，地面标高为1353～1408米。全区属高原侵蚀性丘陵地貌，新生界广泛分布，基岩零星出露，为荒漠～半荒漠地区，植被稀疏，采区走向长300米～1700米，倾斜长230～2230米，面积2km2。 据现有资料，Ⅱ0116采区基本为一向SWW倾斜的单斜构造。地层倾角平缓，一般倾角为5～10°，采区南部受F27正断层及其派生断层的影响，煤层倾角略有增大。本区没有陷落柱，岩浆侵入体及古河床冲刷现象。 矿井煤层位于石炭系上统组上部第一岩段（C2t2-1）下部，煤层自然厚度4.46～11.60m，平均6.37m；可采厚度3.34～8.67m，平均5.16m。煤层厚度有一定的变化。煤层自然厚度变异系数为24%。煤层结构复杂，含夹矸1～8层，一般3～4层，煤层为结构复杂、层位稳定、对比可靠、全区发育且可采的较稳定煤层。 . ... .. . .. .c 三、采煤方法： 根据本采区地质条件、煤层赋存、采区系统和上下层关系，本采区采煤方法选定为“单一走向长壁后退式”一次采全高综合机械化采煤方法，全部垮落法管理采空区顶板，机采最大高度为6.1米。 四、回采工作面布置及主要参数 工作面布置：一次采全高综合机械化回采工作面采用两巷布置，即一条为运输巷兼作为进风、行人巷，沿16#煤层底板布置，另一条为辅运巷兼作为回风巷，沿16#煤层顶板板布置。 主要参数：根据16#煤层的走向，倾斜长度及《采矿工程设计手册》的有关规定，采区的巷道布置方案比较，确定工作面倾斜长度为240米，工作面平均走向长度为1100米。 工作面采高：16号煤层自然厚度4.46-8.05m，平均6.15m；可采厚度4.06-6.8m，平均5.16m，根据煤层厚度及液压支架结构高度，开采高度围确定为4.3～6.1m，工作面的平均采高为5.2m。 工作面推进度： 综采工作面采煤机有效截深为0.8m，则其循环进度为0.8m。 采煤机开机率为K=0.70，工作面长度为L=240m，进刀长度为L=45m，工作面日循环数为3个。 工作面年推进度：3×0.8×330×0.70≈550m。 工作面生产能力按下式计算： A=L·M·C ·S·γ·10-6 式中： A——工作面生产能力，Mt/a； L——工作面机采长度，取240m； . ... .. . .. .c M——工作面平均机采高度，取5.20m； S——工作面年推进度，取550m； γ——16号煤视密度，1.54t/m3 C1——工作面机采采出率，取93%； 则：A =5.20×1.54×240×0.93×550×10-6=0.98(Mt/a) 五、工作面设备选型 1、采煤机选型： 采煤机平均割煤速度为： V＝[（L1—L2）×N]÷（3·T1K×60一N×T2）式中： Ⅴ——采煤机平均割煤速度，m/s； L1——工作面长度m，取240m； L2——采煤机开缺口长度m，取45m； N——采煤机日进刀数，取3刀； T1——每班工作时间h，取6小时； T2——采煤机开缺口时间min，取30min； K——采煤机组开机率，开机率取70%； 代入上式得：V＝[（240－45）×5]÷（3×6×70%×60－3×30）=1.46m/min 考虑到工作面产量不均衡性，采煤机的实际牵引速度应达到2～6m/min，空载时，要求其速度不小于8m/min，以减少辅助工作时间，采煤机平均割煤速度取2.0 m/min。 采煤机理论生产率为： Q＝60H·B·V·r·C＝60×5.2×0.8×2.0×1.54×0.93=714.9t/h，取715t/h。 . ... .. . .. .c 式中： Q——采煤机理论生产率，t/h； H——采厚，采煤机采5.2m； B——截深，0.8m； r——煤层容重t/m3，16煤层容重1.54t/m3； C——工作面回采率，取93%。 采煤机装机功率： P=Q·Hw 式中： P—装机功率，kW； Q—采煤机生产率，t/h； Hw—比能耗，一般取0.6～0.8kW·h/t。 则：P=715×0.8 =572kW 根据以上计算结果和目前国厚煤层综采大采高工作面配备的国产采煤机的使用情况，以及本矿井实际情况，便于矿井生产管理，设计选用MG750/1910-GWD交流电牵引采煤机，并配有破碎装置。其主要技术参数如下： MG750/1910-GWD型采煤机技术参数表 项目 参数 项目 参数 项目 参数 采高围(m) 3.2～6.1 滚筒截深(mm) 0.8 牵引速度(m/min) 0～11.5～23
装机功率(kW) 1910 滚筒直径(m) 3.2 牵引力(kN) 1000～5000
煤层倾角(°) ≤25 灭尘方式 外喷雾 供电电压(V) 3300 整机重量(t) 133 最大不可拆卸重量 ≤20 最大不可拆卸尺寸 3840×2250×1100 . ... .. . .. .c 2、刮板输送机选型 工作面刮板输送机选型需满足三个方面要求：一是运输能力与采煤机生产能力相适应，原则上必须大于采煤机的小时生产能力；二是刮板运输机的外型尺寸与采煤机的牵引和行走装置相匹配，三是运输机长度与工作面长度相适应。 工作面刮板运输机应具有的运输能力按下式计算： Qq=60·B·H·Vc·γ·Kc·Kh·Kv·Ky·C =60×0.8×5.2×2.0×1.54×1.35×1×1.05×1.3×93% =1317t/h 式中： Qq——工作面刮板输送机能力，t/h； B——采煤机截深，0.8m H——采高，采煤机采5.2m Vc——采煤机平均割煤速度，取2m/min γ——煤的容重，16煤层容重1.54t/m3 Kc——采煤机割煤速度不均匀系数，取1.35 Kh——采煤机割煤高度不均匀系数，取1 Kv——采煤机与刮板输送机同向运动修正系数，取1.05 Ky——考虑运输方向及倾向系数，取1.3 C——工作面回采率，93%。 按照输送机应满足采煤机的生产能力，选用SGZ1000/1050型刮板输送机，其技术参数如下。 SGZ1000/1050型刮板输送机技术参数表 项目 参数 项目 参数 输送量(t) 2000 链条规格(mm) Φ42×146 装机功率(kW) 1050 链速(m/s) 1.1 供电电压(V) 3300 中部槽规格(mm) 1750×1000(宽) . ... .. . .. .c 3、液压支架选型 ⑴、支架高度的确定： 煤层开采厚度4.3～6.1m 支架最大结构高度: Hmax=Mmax+S1 =6100+200 =6300 支架最低结构高度: Hmin=Mmin+S2
=4300-900
=3400 支架伸缩比 ： Ks= Hmax /Hmin
=6300/3400
=1.85 Mmax、Mmin为煤层最大、最低采高mm；S1考虑伪顶冒落的最大高度，大采高支架取200～400mm；S2考虑周期来压时的下沉量、移架时支架的下降量和顶梁上、底板下的浮矸之和，大采高支架取500～900。 通过以上计算，选择28/63架型高度，支架伸缩比为2.25，大于需要的1.8伸缩比，能够满足生产需要。 ⑵、支架支护阻力计算： 液压支架的工作阻力是支架设计中最基本的参数，支架所有结构的强度都由此决定。根据本矿井的煤层地质条件，按倍数岩重法（估算法）计算液压支架的工作阻力，公式如下： P＝n·9.8·S·γ·M·cosα 式中： P——液压支架的工作阻力，kN； n——岩重倍数，按中等稳定以下顶板考虑，一般为6～8，设计取8；
