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。要保证工作面高产，刮板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满足采煤机高产快速运行的要求。(1)采煤机生产能力的选择原則。采煤机的生产能力的选定是依据工作面的年产量及小时生产能力确定，是综采工作面达到高产高效生产能力的最主要的设备。(2)刮板输送机生产能力。工作面刮板输送机生产能力的选择原則是应保证采煤机采落的煤全部被运走，并留有一定的备用能力以满足工作面出现片帮、过载等特殊情况下的运输能力。(3)液压支架生产能力的选择原則。由于工作生产条件比较复杂，为保证工作面采煤机连续截煤，整个工作面支架的追机速度应大于采煤机连续截煤的平均截煤牵引速度。

2.2性能配套

性能配套主要解决各设备性能间互相协调与制约p

2.3寿命配套

寿命配套是指各种设备大修周期从理论上讲应当相接近，否則在工作面生产过程中交替地更換设备进行大修，或设备带病运转，将对工作面的正常生产和对设备造成极大的影响或损坏。寿命配套性的核算，目前尚无一个统一的标准。一般情况，对液压支架通常以使用时间来衡量，对采煤机常用连续割煤长度或采煤量来衡量，而对刮板输送机是常用过煤量来衡量。这样没有一个统一的标准来衡量不同设备的大修周期，也就无法对设备提出寿命配套的要求。为此，需有一个简化的标准，如按我国目前设备设计制造水平和采煤工作面生产水平，综采主要设备寿命配套(即设备大修周期)可按产煤量100万吨以上来要求。在配套过程中，发现某种设备不能满足生产所需要的寿命时，应找出解决的措施，以实现寿命上的配套要求。

2.4综采面其他设备配套

在煤层较厚、煤的块度过大时，工作面或转载机上应设置破碎装置。设备配套还应考虑端头支护、转载机、带式输送机、喷雾泵、乳化液泵等的选择，同时还应考虑工作面与平巷的联接方式、巷道断面及布置、通风要求等问题。必须综合考虑采煤、通风、矿压等各种因素，才能正确选择配套设备，达到高效率、高产量、安全生产和降低成本的目的。

2.5配套中应注意的几个问题

为适应工作面倾角变化，采煤机、支架、刮板输送机应设有防滑装置。刮板机牵引销轨应满足采煤机牵引力要求。刮板机推移耳强度应与支架的拉架力相匹配。(1)采煤机在输送机上运行干涉计算。配套采煤机在输送机弯曲段和头尾过渡段上运行不应与输送机发生运动干涉，通过计算确定采煤机机身与输送机挡板间隙(一般不小于30-50mm)，采煤机滑靴与铲煤板间隙(一般也应不小于30-50mm)，采煤机截割滚筒与铲煤板距离等。(2)布架核算。综采工作面输送机还与支架配套工作，因而在输送机总体设计时还要考虑支护对输送机的配套要

求，希望输送机横向宽度要尽可能小，以减小支护空顶距。这就要求输送机头尾两处平行布置的驱动装置体积要小，与机架联接要紧凑，总体布架要核算支架空顶距。

3、结语

综上所述，只有正确、合理地进行综采工作面设备选型及参数确定，才能使综采工作面达到高产、高效、安全、经济等多个目标，获得良好的使用效果。为了实现综采工作面最大生产能力和安全生产，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，必须互相匹配，保证适用，才能充分发挥设备效能，实现高产高效，安全生产。

参考文献

[1]戴绍诚，李世文高产高效综合机械化采煤技术与装备[M]北京煤炭工业出版社,1998.

[2]综采技术手册编委会综釆技术手册[M].北京：煤炭工业出版社,2001.

[3]王寅仓.丁原廉.采掘机械[M].北京：煤炭工业出版社，2005.