三机的配套情况
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
采煤设备的配套性能
一、设备主要空间尺寸的配套关系 （一）普采工作面采煤设备的尺寸配套关系 从安全的角度，由前排支柱到煤壁之间的无 立柱空间宽度R愈小愈好，必须符合顶板性 质的要求。公式中的各项参数应合理取值。 （二）综采工作面采煤机组的配套尺寸关系
综采工作面“三机”配套
知识点 能力点
二、设备主要参数的匹配
（1）综采工作面的机道宽度。机道宽度是割煤并移架后从 支架前柱中心线至煤壁的距离.综采工作面机道宽度就是 无立柱控顶宽度R.及时支护综采工作面机道宽度应包括 一个截深的宽度.R用下式计算:R=B+Z+W+X+d/2
式中B—截深 mm
Z--铲煤板空距，铲煤板与煤壁间的间隙；规定为 50∽100 mm
W—输送机宽度 mm
1．采煤机的基本参数 （1）采煤机的几何尺寸，如图所示，采用不同高度的底托
架，采煤机可以获得几种不同的机面高度，以适应不同 的采高范围。
M mA -C 2L sinαmD 2
式中：Mm——采煤机最大采高，m； αm——摇臂向上的最大摆角，（°）； A——机面高度，m； C——机身厚度，m； L——摇臂长度，m； D——滚筒直径，m。
结构要匹配。 二、转载机的选择 三、伸缩胶带输送机的选用
（二）喷雾泵站的选择 （三）液压安全绞车的选择
滚筒采煤机的选型
1、适用的倾角：开采倾角可达80。 2、煤岩的硬度； 3、采高：0.55～0.9m，一般宜选用爬底板采煤机；
0.8～1.2 m以上的煤层使用骑溜子采煤机； 1.1～1.9 m的普采工作面，一般选用单滚筒； 1.2～2.5 m的普采工作面，可选用单滚筒或双 滚筒； 综采工作面必须选用双滚筒采煤机。 注意：1、采煤机的装机功率应根据采高确定；
（3）支架最小支撑高度Hmin与滚筒直径D二者关系式中， 采用滚筒采煤机的最小采高必须大于滚筒直径D。
Hmin=D-S2-a
（4）支架支撑高度H与采煤机机面高度A之间关系如 图所示。当采煤机处于支架最小支撑高度Hmin情况 下，其机面至支架顶梁底面仍要保持一个过机富裕 高度Y值，通常Y≥200mm，Y可用下式表示：
X--前柱与电缆槽间距 mm
d—前柱外径 mm从安全的角度出发，无立柱控顶宽度 R越小越好，为了防止移架后支架前柱与电缆槽相碰和保 证采煤机司机的人身安全，前柱与电缆槽之间必须留有 间隙X=150∽200mm
（2）人行道宽度M。根据安全规程的规定，人行道宽度 M≥700mm。
（3）端面距。移架后支架顶梁前端与煤壁之间 的距离。以防止输送机槽不平直或斜切进刀时 滚筒割顶梁。端面距一般在150～300mm之间。 （4）移架千斤顶的行程。移架千斤顶的行程应 比采煤机截深大100～200mm。
2
2
通常，采煤机说明书中，列有几种机面 高度或底托架高度，以供用户选择。
二、综采工作面设备生产能力配套
1．采煤机的选型与生产能力相适应。 2．综采面输送机的选型与生产能力相适应。 3．液压支架移架方式与综采面生产能力相适
应。 4．工作面运输系统以及采区车场能力要和综采
面生产能力相适应。 5．综采面供风能力要满足生产能力的要求。
Y=Hmin-（A+δ）
式中：δ——顶梁厚度。 若机面高度A过大，超过了支架最小支撑高度， 煤层变薄时支架可能降不下来，采煤机就必须截割 岩石；若A值过小，则导致采煤机底托架与输送机机 槽间的过煤高度E值过小，煤流通过困难。
（5）采煤机的下切量（卧底量）。
即采煤机滚筒能割入底板的深度。下切量的大小表示采
（7）摇臂升角α。 摇臂升角α是影响采煤机采高的主要参数之 一，升角增大，采高增大。但升角α过大 时，会使滚筒中心至机身端部的水平距离过 小，从而使较多的割落煤不是在机身端部以 外装入机槽，而是在机身的煤壁侧装入机 槽，导致装煤效果差、较多的煤落在机面 上，对采煤机的操作造成不安全因素。
2．综采工作面设备横向配套尺寸
支护设备的选型
主要考虑直接顶和老顶的级、类。选型还 应考虑以下因素：
1、采高 2、煤层倾角 3、底版强度 4、瓦斯含量 5、地质构造 6、特殊开采要求：如分层开采、断头支护 等。
液压支架和单体液压支柱参数的确定 （一）支护强度和工作阻力 支护强度q
qkH g
工作阻力Fz
Fz qA
注意：有一种观点认为，支架制造费用主要决定 于支撑高度，而与工作阻力关系不大，因此使用 高工作阻力有利。
（一）生产率 1、理论生产率
Ql 60HBqv
2、技术生产率 3、实际生产率 （二）截深 一般为0.6m；薄煤层中一般可加大到0.75～ 1.0m；电牵引采煤机一般达到0.8～1.0m，少数 可达1.2m。
（三）滚筒直径 1、单滚筒采煤机一次采全高或薄煤层双滚筒采煤机：
D=Hmin—（0.1～0.3）（Hmin为最小采高） 2、中厚煤层使用的单滚筒采煤机
三、综合机组附属设备的选择 （一）乳化液泵站的选择 1、泵站工作压力
Pb k1Pm
k1=1.1～1.2 2、泵站流量 按支架追机速度不小于采煤机牵引速度，且1架支架全部立 柱和千斤顶同时动作估算。
Qbk2( Qi)vlq
综采工作面“三机”配套
一、综采设备的尺寸配套关系
A—机面高度；C—机体厚度；D—滚筒直径；E—过煤高度； S—机槽高度；L—摇臂长；U—底托架高；x—最大下切量； αm、βm—摇臂向上及向下的最大摆角
采煤工作面中，采煤机、刮板输送机 和支护设备（液压支架或单体支柱与顶梁） 等组成一个称为采煤机的有机整体来实现 采煤工艺的各个工序，它们在工作能力和 结构尺寸的配套关系，直接影响到采煤工 艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。因 此，为了正确地选择采煤机组各种设备的 形式，不仅要看它们各自能否满足采煤工 艺的要求，同时要注意它们之间的配套性 能。
为适应煤层厚度的变化，采煤机最大与最小采高之比应为 1.6～2.0。
（2）采高与支架高度关系可按下式计算：
Hmax =M-S1+h Hmin=Mmin-S2-a
Hmax，Hmin— 支架最大、最小支撑高度； S1，S2 — 液压支架前后支柱处的顶板最大下沉量；
h——支架支撑高度要求的富裕量，一般h=200mm左右； a——支柱伸缩余量，一般a=50mm。
煤机对底板平整性以及对输送机机槽歪斜的适应能力。
工作面推进中，如果遇有底板鼓起或浮煤垫起而使输送
机槽向采空侧倾斜时，由于采煤机具有下切能力，而仍
能割至底板。同时，下切能力也是采煤机过地质构造、
仰或俯斜开采以及将底板割成－ 平缓平面所必需的。采煤
机的最大下切量x可按下式计算：
xA-c-Lsiβ nm-D
2
2
式中βm——摇臂向下的最大的摆角。 计算出的值应为负数，表示割至机槽底面以下的深度； 若是正值，则表示机器不能下切，x=150～300mm。
（6）采煤机底托架高度U。 采煤机底托架高度直接影响到最大采高
Mm、机面高度A、过煤高度E和下切深 度。U可用下式表示（式中S为输送机槽 高度）：
U M m (C L sim n D S )
输送设备的配套性能
一、刮板输送机与采煤机及支架的配套 （一）刮板输送机与采煤机的配套 1、刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率； 2、刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套； （二）刮板输送机与液压支架的配套原则 1、刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配； 2、刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配； 3、刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和
综采工作面的开采设备选择与“三机”配套工作任 务
主要是结合设计工作面的具体开采条件进行的。首先 是根据开采煤层厚度、煤的硬度、围岩性质液压支架类型 与规格，再结合我国采煤机主要生产厂家生产采煤机的状 况进行招标采购。最后根据设备配套手册，选择配套的运 输机与其他开采设备。进行各设备开采能力计算，确定工 作面的设备生产能力。按一定比例画出综采工作面开采设 备“三机”配套的断面图。计算工作面的通风能力，设定 条件分析工作面运输与通风所限定的最大生产能力。
D=（0.55～0.6）Hmax（Hmax为最大采高） 3、双滚筒采煤机的直径应略大于最大采高之半。 注意：应核算过煤高度C。中厚煤层C250mm～ 300mm；薄煤层中应达到C200mm～240mm。
（五）牵引速度 一般采煤机的最大牵引速度在10m/min以下。 （六）截割速度 （七）装机功率
综采机组主要参数的匹配应满足两方面的要求： 一是生产率相适应；二是移架速度适应采煤机的牵 引速度。
1、生产率相适应 要求采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和伸 缩胶带输送机组成的生产系统中，每一后者的生产 率要大于前者。
（一）生产率
1、理论生产率 Q l 60H B vq
2、技术生产率
QmQk1
2、支撑掩护式支架的顶梁长度 支撑掩护式支架在工作面的尺
寸关系图4—4，其前排柱顶梁柱窝至 梁前端的长度应满足下面的公式：
b 1 y d a H ta c n
（六）顶板覆盖率 支架顶梁与顶板的接触面积与支护面积之比
Bl 10% 0
(lc)B (Hale Waihona Puke Baidu)
支架的顶板覆盖率应适合顶板性质，以 可靠地控制顶板。一般，不稳定顶板85%95%；中等稳定顶板稳定75%-85%；稳定顶 板60%～70%。
3、实际生产率
QBQk2
2、移架速度与采煤机的牵引速度适应
移架速度跟不上采煤机割煤速度，易造成冒顶 3、液压支架移架方式与综采工作面生产能力相适应。 通常有以下做法：（1）顶板稳定性好时，单架依次顺序 式移架，采煤机割至工作面端头时，利用采煤机返向操作 和斜切进刀的时间，移架工将移架滞后的距离赶上来。 顶板稳定性差的综采工作面，移架工对支架分段管理，采 煤机割至哪一段范围，就由该段移架工移架，使移架和割 煤的距离不超过一定值，但同时移架的段数不应超过三段。 4、综采工作面生产能力要和供风量一致。综采工作面风 速度不允许超过4m/s.
q m
Fd
（二）初撑力 （三）支架高度 （四）支架中心距与宽度
支架中心距应与一节溜槽的长度相适应，一般 为1.2～1.5m。国外有加大支架宽度的趋势。
（五）顶梁长度 顶梁长度与支架的结构形式、支护方式、输送机
宽度和采煤机的结构尺寸有关。 1、直接撑顶掩护式支架的顶梁长度
l b 1 b 2 y d G c b 2
2、对于高产高效综采工作面，电牵引采煤机 应首选。
一、设备主要空间尺寸的配套关系 （一）普采工作面采煤设备的尺寸配套关系 从安全的角度，由前排支柱到煤壁之间的无 立柱空间宽度R愈小愈好，必须符合顶板性 质的要求。公式中的各项参数应合理取值。 （二）综采工作面采煤机组的配套尺寸关系
综采工作面“三机”配套
知识点 能力点
二、设备主要参数的匹配
（1）综采工作面的机道宽度。机道宽度是割煤并移架后从 支架前柱中心线至煤壁的距离.综采工作面机道宽度就是 无立柱控顶宽度R.及时支护综采工作面机道宽度应包括 一个截深的宽度.R用下式计算:R=B+Z+W+X+d/2
式中B—截深 mm
Z--铲煤板空距，铲煤板与煤壁间的间隙；规定为 50∽100 mm
W—输送机宽度 mm
1．采煤机的基本参数 （1）采煤机的几何尺寸，如图所示，采用不同高度的底托
架，采煤机可以获得几种不同的机面高度，以适应不同 的采高范围。
M mA -C 2L sinαmD 2
式中：Mm——采煤机最大采高，m； αm——摇臂向上的最大摆角，（°）； A——机面高度，m； C——机身厚度，m； L——摇臂长度，m； D——滚筒直径，m。
结构要匹配。 二、转载机的选择 三、伸缩胶带输送机的选用
（二）喷雾泵站的选择 （三）液压安全绞车的选择
滚筒采煤机的选型
1、适用的倾角：开采倾角可达80。 2、煤岩的硬度； 3、采高：0.55～0.9m，一般宜选用爬底板采煤机；
0.8～1.2 m以上的煤层使用骑溜子采煤机； 1.1～1.9 m的普采工作面，一般选用单滚筒； 1.2～2.5 m的普采工作面，可选用单滚筒或双 滚筒； 综采工作面必须选用双滚筒采煤机。 注意：1、采煤机的装机功率应根据采高确定；
（3）支架最小支撑高度Hmin与滚筒直径D二者关系式中， 采用滚筒采煤机的最小采高必须大于滚筒直径D。
Hmin=D-S2-a
（4）支架支撑高度H与采煤机机面高度A之间关系如 图所示。当采煤机处于支架最小支撑高度Hmin情况 下，其机面至支架顶梁底面仍要保持一个过机富裕 高度Y值，通常Y≥200mm，Y可用下式表示：
X--前柱与电缆槽间距 mm
d—前柱外径 mm从安全的角度出发，无立柱控顶宽度 R越小越好，为了防止移架后支架前柱与电缆槽相碰和保 证采煤机司机的人身安全，前柱与电缆槽之间必须留有 间隙X=150∽200mm
（2）人行道宽度M。根据安全规程的规定，人行道宽度 M≥700mm。
（3）端面距。移架后支架顶梁前端与煤壁之间 的距离。以防止输送机槽不平直或斜切进刀时 滚筒割顶梁。端面距一般在150～300mm之间。 （4）移架千斤顶的行程。移架千斤顶的行程应 比采煤机截深大100～200mm。
2
2
通常，采煤机说明书中，列有几种机面 高度或底托架高度，以供用户选择。
二、综采工作面设备生产能力配套
1．采煤机的选型与生产能力相适应。 2．综采面输送机的选型与生产能力相适应。 3．液压支架移架方式与综采面生产能力相适
应。 4．工作面运输系统以及采区车场能力要和综采
面生产能力相适应。 5．综采面供风能力要满足生产能力的要求。
Y=Hmin-（A+δ）
式中：δ——顶梁厚度。 若机面高度A过大，超过了支架最小支撑高度， 煤层变薄时支架可能降不下来，采煤机就必须截割 岩石；若A值过小，则导致采煤机底托架与输送机机 槽间的过煤高度E值过小，煤流通过困难。
（5）采煤机的下切量（卧底量）。
即采煤机滚筒能割入底板的深度。下切量的大小表示采
（7）摇臂升角α。 摇臂升角α是影响采煤机采高的主要参数之 一，升角增大，采高增大。但升角α过大 时，会使滚筒中心至机身端部的水平距离过 小，从而使较多的割落煤不是在机身端部以 外装入机槽，而是在机身的煤壁侧装入机 槽，导致装煤效果差、较多的煤落在机面 上，对采煤机的操作造成不安全因素。
2．综采工作面设备横向配套尺寸
支护设备的选型
主要考虑直接顶和老顶的级、类。选型还 应考虑以下因素：
1、采高 2、煤层倾角 3、底版强度 4、瓦斯含量 5、地质构造 6、特殊开采要求：如分层开采、断头支护 等。
液压支架和单体液压支柱参数的确定 （一）支护强度和工作阻力 支护强度q
qkH g
工作阻力Fz
Fz qA
注意：有一种观点认为，支架制造费用主要决定 于支撑高度，而与工作阻力关系不大，因此使用 高工作阻力有利。
（一）生产率 1、理论生产率
Ql 60HBqv
2、技术生产率 3、实际生产率 （二）截深 一般为0.6m；薄煤层中一般可加大到0.75～ 1.0m；电牵引采煤机一般达到0.8～1.0m，少数 可达1.2m。
（三）滚筒直径 1、单滚筒采煤机一次采全高或薄煤层双滚筒采煤机：
D=Hmin—（0.1～0.3）（Hmin为最小采高） 2、中厚煤层使用的单滚筒采煤机
三、综合机组附属设备的选择 （一）乳化液泵站的选择 1、泵站工作压力
Pb k1Pm
k1=1.1～1.2 2、泵站流量 按支架追机速度不小于采煤机牵引速度，且1架支架全部立 柱和千斤顶同时动作估算。
Qbk2( Qi)vlq
综采工作面“三机”配套
一、综采设备的尺寸配套关系
A—机面高度；C—机体厚度；D—滚筒直径；E—过煤高度； S—机槽高度；L—摇臂长；U—底托架高；x—最大下切量； αm、βm—摇臂向上及向下的最大摆角
采煤工作面中，采煤机、刮板输送机 和支护设备（液压支架或单体支柱与顶梁） 等组成一个称为采煤机的有机整体来实现 采煤工艺的各个工序，它们在工作能力和 结构尺寸的配套关系，直接影响到采煤工 艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。因 此，为了正确地选择采煤机组各种设备的 形式，不仅要看它们各自能否满足采煤工 艺的要求，同时要注意它们之间的配套性 能。
为适应煤层厚度的变化，采煤机最大与最小采高之比应为 1.6～2.0。
（2）采高与支架高度关系可按下式计算：
Hmax =M-S1+h Hmin=Mmin-S2-a
Hmax，Hmin— 支架最大、最小支撑高度； S1，S2 — 液压支架前后支柱处的顶板最大下沉量；
h——支架支撑高度要求的富裕量，一般h=200mm左右； a——支柱伸缩余量，一般a=50mm。
煤机对底板平整性以及对输送机机槽歪斜的适应能力。
工作面推进中，如果遇有底板鼓起或浮煤垫起而使输送
机槽向采空侧倾斜时，由于采煤机具有下切能力，而仍
能割至底板。同时，下切能力也是采煤机过地质构造、
仰或俯斜开采以及将底板割成－ 平缓平面所必需的。采煤
机的最大下切量x可按下式计算：
xA-c-Lsiβ nm-D
2
2
式中βm——摇臂向下的最大的摆角。 计算出的值应为负数，表示割至机槽底面以下的深度； 若是正值，则表示机器不能下切，x=150～300mm。
（6）采煤机底托架高度U。 采煤机底托架高度直接影响到最大采高
Mm、机面高度A、过煤高度E和下切深 度。U可用下式表示（式中S为输送机槽 高度）：
U M m (C L sim n D S )
输送设备的配套性能
一、刮板输送机与采煤机及支架的配套 （一）刮板输送机与采煤机的配套 1、刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率； 2、刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套； （二）刮板输送机与液压支架的配套原则 1、刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配； 2、刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配； 3、刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和
综采工作面的开采设备选择与“三机”配套工作任 务
主要是结合设计工作面的具体开采条件进行的。首先 是根据开采煤层厚度、煤的硬度、围岩性质液压支架类型 与规格，再结合我国采煤机主要生产厂家生产采煤机的状 况进行招标采购。最后根据设备配套手册，选择配套的运 输机与其他开采设备。进行各设备开采能力计算，确定工 作面的设备生产能力。按一定比例画出综采工作面开采设 备“三机”配套的断面图。计算工作面的通风能力，设定 条件分析工作面运输与通风所限定的最大生产能力。
D=（0.55～0.6）Hmax（Hmax为最大采高） 3、双滚筒采煤机的直径应略大于最大采高之半。 注意：应核算过煤高度C。中厚煤层C250mm～ 300mm；薄煤层中应达到C200mm～240mm。
（五）牵引速度 一般采煤机的最大牵引速度在10m/min以下。 （六）截割速度 （七）装机功率
综采机组主要参数的匹配应满足两方面的要求： 一是生产率相适应；二是移架速度适应采煤机的牵 引速度。
1、生产率相适应 要求采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和伸 缩胶带输送机组成的生产系统中，每一后者的生产 率要大于前者。
（一）生产率
1、理论生产率 Q l 60H B vq
2、技术生产率
QmQk1
2、支撑掩护式支架的顶梁长度 支撑掩护式支架在工作面的尺
寸关系图4—4，其前排柱顶梁柱窝至 梁前端的长度应满足下面的公式：
b 1 y d a H ta c n
（六）顶板覆盖率 支架顶梁与顶板的接触面积与支护面积之比
Bl 10% 0
(lc)B (Hale Waihona Puke Baidu)
支架的顶板覆盖率应适合顶板性质，以 可靠地控制顶板。一般，不稳定顶板85%95%；中等稳定顶板稳定75%-85%；稳定顶 板60%～70%。
3、实际生产率
QBQk2
2、移架速度与采煤机的牵引速度适应
移架速度跟不上采煤机割煤速度，易造成冒顶 3、液压支架移架方式与综采工作面生产能力相适应。 通常有以下做法：（1）顶板稳定性好时，单架依次顺序 式移架，采煤机割至工作面端头时，利用采煤机返向操作 和斜切进刀的时间，移架工将移架滞后的距离赶上来。 顶板稳定性差的综采工作面，移架工对支架分段管理，采 煤机割至哪一段范围，就由该段移架工移架，使移架和割 煤的距离不超过一定值，但同时移架的段数不应超过三段。 4、综采工作面生产能力要和供风量一致。综采工作面风 速度不允许超过4m/s.
q m
Fd
（二）初撑力 （三）支架高度 （四）支架中心距与宽度
支架中心距应与一节溜槽的长度相适应，一般 为1.2～1.5m。国外有加大支架宽度的趋势。
（五）顶梁长度 顶梁长度与支架的结构形式、支护方式、输送机
宽度和采煤机的结构尺寸有关。 1、直接撑顶掩护式支架的顶梁长度
l b 1 b 2 y d G c b 2
2、对于高产高效综采工作面，电牵引采煤机 应首选。