对综采工作面“三机”匹配
6、综采工作面“三机”配套概述
综采工作面“三机”配套概述刘建永提要：综采工作面采煤机、支架、运输机三者的使用是综采工作面正常、高效生产的主要环节，“三机”的配套选型是决定工作面生产的决定性因素。
关键词：综采工作面“三机”选型配套综采是全部机械化的采煤作业过程, 综采工作面的“三机”是指大功率采煤机、自移式液压支架、大功率可弯曲刮板输送机。
综采工作面“三机”选型是工作面生产的重要环节, 选择正确与否直接关系到工作面生产能力、采煤机效率、开机率、各种煤层条件和地质构造适应性。
综采工作面以“高产、高效、安全、洁净”快速发展为目的, 实现规模生产。
因此, “三机”选型要进行专项设计论证, 做到系统性能稳定,故障率低,生产效率高, 劳动强度小, 来提升综采工作面自动化水平和安全生产水平，实现高产高效的安全生产目标。
1、“三机”几何关系的配套采煤机、刮板输送机和液压支架间的配套尺寸关系如图所示。
从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F愈小愈好，它的尺寸组成为：F=B+e+G+x式中B ——截深，即采煤机滚筒的宽度；e ——煤壁与铲煤板之间的空隙距离；为了防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，此空隙距离 e = 100 ～200mm 立柱斜置产生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影计算；G ——输送机宽度，其组成 G=f +s +a +b ，其中 f 为铲煤板的宽度，一般为150～240mm；S为输送机中部槽的宽度；a为电缆槽和导向槽的宽度，通常为360mm；b 为前柱与电缆槽之间的距离，为了避免输送机倾斜时而挤坏电缆和司机的操作安全，此距离应大于200——400mm。
由于底板截割不平输送机产生偏斜，为了避免采煤机滚筒截割到顶梁，支架梁端与煤壁应留有无支护的间隙 D，此间隙约为 200——400mm。
煤层薄时取小值，厚时取大值。
则从前柱到梁端的长度应为：L=F－B－D－x在空间高度上，支架最大高度 H可表示为：H=A+C+t式中 t ——支架顶梁厚度；A ——采煤机机身高度、输送机高度和采煤机底托架高度 h ( 自输送机中部计算起)之和，但底托架高度要保证过煤高度 E >250～300mm；C ——采煤机机身上方的空间高度按便于司机操作及留有顶板下沉量确定。
浅谈综采采煤机械设备的_三机_配套
浅谈综采采煤机械设备的 三机 配套许 迎(黑龙江省七台河市煤田地质二O 四勘探队,黑龙江七台河市154604)摘 要:为了提高综采工作面的生产能力、保证安全生产,"三机"必须优化配置。
科学地进行生产能力配套,机械性能配套,几何关系配套,使用寿命配套及其它设备的配套。
关键词:矿井;综采;采煤机;刮板输送机;液压支架;配套中图分类号:TD 421.6为了实现提高综采工作面生产能力和保证安全生产,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,必须优化配置,协调运转,科学适用,即做到三机配套。
1 三机 生产能力配套采煤工作面生产能力取决于采煤机落煤能力,而工作面输送机、液压支架及平巷转载机、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,通常按富余20%考虑。
要保证采煤工作面高产,工作面输送机输送能力就要大于采煤机的落煤能力,液压支架移架速度就得大于采煤机运行速度。
2 三机 性能配套三机 性能配套主要解决各设备性能间互相协调与制约的问题,从而充分发挥设备性能,以满足生产的需要,如采煤机底托架与输送机槽的匹配,采煤机摇臂与输送机头尾的匹配与不开切口斜切进刀的需要,输送机挡煤板与支架推移千斤顶的联接方式等。
例如大采高成套综采设备M XA -300/4.5型采煤机与SGZC-730/320型工作面输送机配套,原输送机机尾长度大于采煤机摇臂长度,为了实现采煤机割煤达到输送机机尾底座端部的采煤工艺要求,应对该型输送机进行了偏转机构改型设计。
3 三机 几何关系的配套采煤机、刮板输送机和液压支架间的配套尺寸关系如图所示。
从安全角度出发,支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F 愈小愈好,它的尺寸组成为:F=B+e+G+x式中B !!!截深,即采煤机滚筒的宽度;e !!!煤壁与铲煤板之间的空隙距离,为了防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板,此空隙距离e=100~200mm ;x !!!立柱斜置产生的水平增距,它可按立柱最大高度的投影计算;G !!!输送机宽度,其组成G=f+s+a+b,其中f 为铲煤板的宽度,一般为150~240mm;s 为输送机中部槽的宽度;a 为电缆槽和导向槽的宽度,通常为360mm;b 为前柱与电缆槽之间的距离,为了避免输送机倾斜时而挤坏电缆和司机的操作安全,此距离应大于200-400m m 。
综采工作面“三机”的选型与配套问题浅析
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。
试论综采工作面“三机”的选型与配套
试论综采工作面“三机”的选型与配套摘要：煤矿综采工作面“三机”(刮板输送机、采煤机、液压支架)配套是随着煤矿综采的出现而出现，随着综采水平的发展而发展的，“三机”配套的研究随着煤矿综采发展水平的不断提高而不断深入。
本文对综采工作面“三机”的选型与配套进行简要阐述。
关键词：综采三机选型配套1、“三机”的选型原则1.1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。
1.2采煤机选型采煤机是综采工作面最主要的生产设备。
选型时，应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。
一般要根据煤的坚硬度、煤层厚度以及顶底板性质进行选型。
1.3刮板输送机选型综采工作面刮板输送机的选择要与工作面采煤机的生产能力及工作面的设计长度相适应。
工作面选用的是大功率采煤机，大多选择刮板输送机驱动功率较大，以满足采煤机生产能力要求等。
工作面刮板输送机的结构形式及附件必须能与采煤机的结构相匹配，如根据所选采煤机的行走部宽度选取刮板输送机的机槽宽度、根据工作面长度选择刮板输送机的长度，同时还要与支架的拉架力、推移千斤顶连接装置间距及结构相匹配。
刮板输送机主要参数的确定原則如下：(1)单位时间运输能力，应与采煤机生产能力匹配；(2)电机功率，视输送机运输能力及铺设长度而定；(3)结构，与采煤机和液压支架相配套。
2、“三机”配套原则2.1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、液压支架及平巷转载机、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，通常按富余20％考虑。
综采工作面“三机”配套以及设备选型原则
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
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 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 能． 便于使用 和维护 。 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 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 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 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 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 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 采设 备的广泛应用 。 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 １ 综 采 工作 面 “ 三机 ” 配 套原 则 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 １ ． １ “ 三机 ” 配 套 几 何 尺 寸 关 系 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 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。 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 １ ０ ％ ～ ２ ５ ％ 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
三机配套
需要说明的是:上述各种配套关系不是唯一的。也就 是说,采煤机、液压支架、刮板输送机的选型完全可以用 性能和能力相似的同类产品所代替。而在实际生产中,即 使采用相同综采设备的不同工作面或不同矿井,其实际生 产能力和全员效率可能有较大差距,这主要是由于矿井的 开采条件、组织管理水平存在着客观的差距。如果客观条 件不具备,即使选择生产能力很高的配套设备,也远不能达 到提高生产能力的目的。高产高效综采工作面的三机选型 应从实际出发,因地制宜,具备什么档次的开采条件,就选 用相应档次的配套设备。新建矿和旧矿井的改造还应区别 对待,现有设备的充分利用也是不可忽视的问题。综采发 展的原则不是要增加综采工作面数量,而是应该提高综采 工作面单产,减少辅助作业环节,提高集中生产化的程度。
（5）为了配合滚筒采煤机自开切口的需要应优先选用短机 头和短机尾，但机头架和机尾架中板升角不宜过大，以较 少在压链块中损失。 （6）与无链牵引采煤机配套时机身应附设齿条与采煤机的 行走轮齿相啮合。 （7）为了防止重型工作面刮板输送机下滑，应在机头机尾 安装防滑锚固装臵。顺槽断面较大上下顺槽可选用液压端 头支架，当工作面倾角较大，选用工作面输送机防滑装臵， 每10架安装一个防滑千斤顶，倾角大于15°以上时，每7 架安装一个输送机防滑千斤顶。 （8）工作面输送机溜槽两侧应附设采煤机滑靴跑道。 （9）为配合采煤机双向往复采煤的需要，应在采煤机靠煤 壁一侧附设铲煤板，以清理机道浮煤。 （10）为了配合采煤机行走时能自动铺设拖移电缆水管，应 在输送机靠老塘侧附设电缆槽。
㈢、顺槽转载机的选型 （1）顺槽转载机的输送能力要与工作面刮板输送机的能力相匹配。 （2）转载机的传动装臵均布臵在机头部，应根据运量、运距大小来确定 功率。 （3） 机尾部要与工作面输送机的连接处要配套。 （4）顺槽转载机是工作面输送机与顺槽可伸缩带式输送机的中间转载设 备，因此宜采用桥式结构。 （5）转载机机头处安装行走小车上，结构、轨距应与可伸缩带式输送机 机尾配套。 （6）用于煤质较硬、块度较大的的采区时，在中部最好安装一台破碎机。 （7）与可伸缩带式输送机机尾受煤部的重叠长度应配套。 （8）转载机机头部与行走小车连接横梁处选用转轴结构，允许机头和桥 身部可绕横梁和车架在水平和垂直方向适当转动，以适应顺槽巷道底 板起伏以及可伸缩带式输送机机尾的偏摆，并适应转载机机尾不正及 工作面刮板输送机下滑引起转载机机尾偏移的情况。
浅析综采工作面“三机”的配套问题
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。
浅议综采工作面“三机”选型与配套的原则
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。
综采工作面“三机”配套以及设备选型原则
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。
综采工作面“三机”设备配套关系
综采工作面的设备配套关系综采工作面成套设备主要由采煤机、刮板输送机、液压支架、桥式装载机、可伸缩胶带机、乳化液泵站与移动变电站、开关群以及控制、通讯和照明系统等组成，必要时还需配有液压安全绞车及电站、小水泵等辅助设备。
综采设备的重点是工作面“三机”——采煤机、刮板输送机和液压支架的配套。
滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架相互之间有着密切的联系。
滚筒采煤机以输送机机槽为轨道，沿工作面运行割煤，其自身无进刀能力，只有与推移输送机工序相结合才能进刀；而输送机自身无前移能力，只有与液压支架相配合，才能完成推移动作；液压支架也要借助输送机完成移架动作。
因此，要想充分发挥综采设备的效能，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相互配合。
1、综采工作面“三机”几何关系的配套采煤机、刮板输送机和液压支架的配套尺寸关系如图从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间距离R应越小越好，其尺寸组成如下;F=B+e+G+b+x式中B－截深，即采煤机滚筒的宽度；e－煤壁与铲煤板之间的空隙距离，为了防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，此间空隙距离e=100－200mm;x－立柱斜置产生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影计算；G－输送机的宽度，其组成为G=f+s+a,其中f为铲煤板的宽度，一般为150－240mm；s为输送机中部槽的宽度，由输送机的型号确定；a为电缆槽和导向槽的宽度，通常为360mm;b－前柱与电缆槽之间的距离，为了避免输送机倾斜时挤坏电缆和司机的操作安全，通常此距离应大于200－400mm.由于底板截割不平，输送机产生偏斜，为了避免采煤机滚筒截割到顶梁，支架梁端与煤壁应留有无支护的间隙D，此处间隙约为200－400mm。
煤层薄时取最小值，厚时取最大值。
则从前柱到梁端的长度L应为：L=F-B-D-x根据上述尺寸配套计算，对长梁结构支架的最小长度为2m左右。
煤矿综采工作面“三机”配套技术分析
科学与信息化2020年9月下 107
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
它们间的连接位置设置以及性能强度相适应。 （5）液压支架的移架速度与采煤机的割煤速度相适应。 （6）刮板输送机、液压支架的防倒、防滑性能与煤层倾
角大小相适应。 （7）采煤机的采高与液压支架的高度相适应。 （8）采煤机滚筒宽度及截深与液压支架的步距相匹配。 （9）采煤机的摇臂与刮板机的匹配：刮板机的机头链轮
通过调查研究掌握详细的地质资料和采煤工艺，是搞好综 采设备选型配套的基础，设计研制新的机械设备，可以通过协 商，调整结构尺寸和性能参数，达到配套的要求。
1.1 地质条件配套 影响地质条件匹配的因素有：①煤层厚度：影响支架的结 构空间、伸缩比和支护强度。对薄煤层而言，影响采煤机的是 最大结构高度和采高。②煤层倾角：影响系统的稳定性，当倾 角＞10°，采煤机和支架要有防滑装置；当倾角＞16°时，输 送机要有防滑装置。③煤层硬度：硬度小（f≤2）的煤层，应 当选用较大截深的采煤机，双中链的刮板输送机；硬度大（f＞ 2）的煤层，应当选用大功率和截深较小的采煤机，优先选用双 边链或中双链刮板。④顶底板条件：顶底板的稳定性决定着液 压支架的支护强度和架型。在顶板不稳定的条件下，应选用截 深较小的采煤机，槽宽较窄的刮板输送机；在底板抗压强度不 同时，支架的底座形式，刮板槽宽应与煤机底托架的形式相匹 配。⑤底板比压：底板比压影响液压支架底座形式和面积。底 板较软，承受比压较小，使支架前端比压增大，应选用整体闭 式底座。 1.2 开采工艺配套 根据地质条件及煤层赋存条件确定一次采全高、放顶煤、 分层开采方式。当煤层可放性好通常选用放顶煤开采工艺，而 影响可放性的主要因素有煤的厚度、煤层硬度及其裂隙发育程 度、开采深度、煤层夹矸厚度和岩性、顶板条件及煤层开采技 术条件等。 1.3 生产能力配套 工作面生产能力取决于采煤机落煤能力。要保证工作面高 产，刮板输送机、转载机、可伸缩带式输送机等设备的输送能 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 力配套按下列步骤校核： （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。
煤矿综采工作面“三机”设备选型与配套分析
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
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。
综采工作面三机配套方案
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
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”选型
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。
工作面“三机”性能配套
工作面“三机”性能配套一、性能配套的要求工作面“三机”性能配套，主要解决采、支、运三种设备性能间的相互配合，避免运转时的相互制约问题，以充分发挥设备性能的效用，最大程度地满足综采生产能力的要求。
为此，需要通过逐一对照液压支架、采煤机和刮板输送机各自的功能和性能进行研究、调整和局部改进，使他们的性能能够完全匹配和相适应。
二、性能配套上应注意的问题1、采煤机自开切口的摇臂长度与刮板输送机机头、机尾的长度相适应。
2、采煤机卧底深度要求与刮板输送机机头、机尾高度相适应。
3、采煤机底托架的型式、规格参数与刮板输送机的中部槽及其铲煤板、挡煤板的导向方式与其强度相适应。
4、采煤机的牵引机构、行走机构与刮板输送机间的联系和啮合方式及其强度相适应。
5、液压支架的底座和推移装置与输送机的机头、机尾和中部槽的连接及其运用方式（如立即支护还是滞后支护），它们间的连接位置设置以及性能强度相适应。
6、刮板输送机、液压支架的防滑性能与煤层倾角大小相适应。
7、液压支架的移架速度与采煤机的割煤速度相适应。
8、刮板输送机与转载机的联接应满足相互间移动和转动的要求。
9、采煤机的采高和液压支架的高度相适应。
10、采煤机的截深与液压支架的步距相匹配。
三、工作面“三机”几何尺寸配套采煤机、刮板输送机和液压支架之间的配套尺寸关系：从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F应越小越好，它的尺寸组成如下式：F=B+E+G+x式中：B——截深，即采煤机滚筒的宽度；E——煤壁与铲煤板之间的空隙距离，为防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，E=100～200mm；x——立柱斜置产生水平增距，它可由立柱最大高度计算出来；G——输送机宽度，其组成为G=f+S+a+b；f——铲煤板的宽度，其一般为150～240mm；S——输送机中部槽宽度，由输送机型号决定；a——电缆槽和导向槽宽度，通常为360mm；b——前柱与电缆槽之间的距离。
为了避免输送机倾斜时挤坏电缆并保证司机的操作安全，通常此距应大于200～400mm。
综采工作面三机配套合理性分析
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对综采工作面“三机”匹配的探讨【摘要】综采工作面的主要设备“三机”是指刮板输送机、采煤机、液压支架，“三机”选型、匹配合理是提高综采工作面生产能力、实现高产高效、促进安全生产的重要条件。
【关键词】刮板输送机采煤机液压支架选型匹配
1 综采工作面“三机”选型
1.1 采煤机的选型
（1）根据地质条件对采煤机进行选型，其主要参数包括采高、截深、刹底量、滚筒螺旋角度、电动机功率、截割速度、牵引速度等的选取要合理，并有较大的适用空间。
（2）采煤机应满足工作面最大开采量的要求，其生产能力应略大于工作面设计能力。
应考虑到生产系统环节中一些影响生产的不确定因素。
（3）采煤机性能可靠，技术性能良好，各种保护功能完善，便于操作和维修。
采煤机的实际生产能力、能适合的煤层硬度指数、采高、截深、刹底量、摇背下过煤高度、滚筒螺旋角度、电动机功率、截割速度、牵引速度、牵引力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、装煤效果以及有效工作时间利用等等。
采高由滚筒直径、摇臂摆角等确定。
滚筒直径是滚筒采煤机采高的主要调节变量，滚筒直径应满足最大采高及卧底量的要求。
截深的选择与煤层厚度、顶底板岩性、煤层硬度、以及移架步距有关。
截
割速度由滚筒转速、截割部传动比、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。
牵引速度是通过滚筒最大截割厚度和追机移架速度验算确定。
牵引力是由内外载荷决定的，其影响因素较多，如机身自重、摩擦系数、煤质、采高、牵引速度、工作面倾角等，没有准确的计算公式。
1.2 液压支架的选型
（1）液压支架的选型就是要确定支架类型、支护阻力、支护强度及阀组性能和操作方式等。
支架类型有支撑式、掩护式、支撑掩护式等，支架的结构参数包括立柱数目、最大最小高度、顶梁和底座的尺寸及相对位置等。
（2）依据综采工作面地质说明书。
在选型之前，必须将所采采区的地质条件全部查清，然后根据不同类型顶板选取架型。
1.3 刮板输送机的选型
（1）刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力，一般取1.3倍左右。
（2）要结合煤质硬度选择链子结构型式。
（3）优先选用双电机双机头驱动方式。
（4）应满足采煤机的匹配要求，安装张紧、防滑装置，煤壁侧设铲煤板，老塘侧附设电缆槽等。
在选型时要确定的刮板输送机的参数主要包括输送能力、电机功率和刮板链强度等。
电机功率主要根据工作面倾角、铺设长度及输送量的大小等因素确定。
刮板链的强度应按恶劣工况和满载工况
进行验算。
输送能力要大于采煤机生产能力。
2 “三机”的合理匹配
从综采设备“三机”的选型中可以看到，采煤机、液压支架、刮板输送机的合理匹配是很复杂的系统工程，必须系统考虑。
2.1 满足生产能力要求
采煤机生产能力要与系统要求相适应，工作面刮板输送机的输送能力应大于采煤机的生产能力，液压支架的移架速度应与采煤机的牵引速度相适应，而乳化液泵站工作压力应满足液压支架初撑力及其操作速度要求。
2.2 满足系统设备性能要求
输送机的结构形式含跑道、电缆槽、铲煤板等附件必须与采煤机的结构相匹配，输送机的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匹配，而其截深应与支架推移步距相匹配。
2.3 满足安全和工作方便要求
（1）工作面从安全角度出发，控顶距愈小愈好。
（2）为防止移架后支架前柱与电缆相碰和采煤机司机的人身安全，前柱与电缆槽之间必须留有200mm左右的间隙。
（3）梁端距一般留有150mm空间用来防止滚筒切割顶梁。
（4）推移千斤顶行程应比采煤机截深长100-200mm
（5）保证摇臂下过煤高度最小在200mm左右，以便煤流顺利从底托架下通过。
（6）当煤层倾角大于160°、大采高支架工作面倾角大于15°时，输送机必须设置防滑锚固装置，而支架必须带防倒防滑及调架装置。
3 实际工作中如何做到“三机”合理匹配
依据“三机”的选型及匹配关系的分析，可以看到，其选型工作相当复杂，涉及采矿学、地质学、力学、机电等多科知识，目前的选型设计还是以经验为主，虽然基本上能够满足生产需要，但在某些环节上还存在着严重的不合理现象。
如有些选型设计参数是符合要求的，但在实际使用中无法达到或实现。
移架循环时间长，不能满足采煤机牵引速度的要求等等，这说明，综采工作面“三机”配套不能停留在简单的经验上，而应放在开发研制综采设备上，要对系统中的主要环节进行动态优化设计，使其设计参数与实际运行参数得到统一。
选型的人员应避免在选型设计中受决策者个人偏见或感情色彩的影响。
现行国内外高产高效综采工作面装备能力的配比关系主要是：刮板输送机与采煤机的功率配比应为1：1，最好为1.2～1.4：1，这样才能把输送机的事故减少到最低限度。
综采设备的能力应以工作面生产能力为基础，采煤机、工作面刮板输送机、运输巷可伸缩带式输送机的生产能力一般按工作面生产能力分别
乘以系数1.2，1.3，1.4来确定。
上述各种匹配关系不是唯一的。
采煤机、液压支架、刮板输送机的选型完全可以用性能和能力相似的同类产品来代替。
而在实际生产中，即使采用相同综采设备的不同工作面或不同矿井，其实际
生产能力和全员效率可能有较大差距，这主要是由于矿井的开采条件、组织管理水平存在着客观的差距。
如果客观条件不具备，即使选择生产能力很高的配套设备，也远不能达到提高生产能力的目的。
高产高效综采工作面的“三机”选型应从实际出发，因地制宜，具备什么样档次的开采条件，就选用相应档次的匹配设备。
条件不同区别对待，现有设备的充分利用也是不可忽视的问题。