大采高综放工作面“三机”配套选型技术研究

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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”选型配套探讨

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。

综采工作面三机选型及配套

式支架。
②煤层倾角：当倾角大于１。，液压支架必须５时
采取防倒防滑措施。
③底板强度：支架对底板的接触比压应小于底板
的抗压强度，底板软时，应考虑使用提腿移步支架。 ④瓦斯含量：瓦斯涌出量大的工作面支架的通风断面必须有足够风量，而且风速不允许超过《煤矿安全规程》规定的４ｍｓ／的要求。 ⑤地质构造：支架的结构形式和支架特性要适应
③支架结构要与煤赋存条件相适应； ④支架的支撑高度要与工作面采高相适应；
包括采煤机的生产能力、采煤机牵引速度、装机
同煤科技
・
３・６
ＴＯＮＧＭＥＩＫＩＥＪ
⑤支架通风断面要与工作面风量要求相适应； ⑥支架应与采煤机、刮板机等设备相匹配。
１１选型原则．．１
③输送机中部槽的结构，一般应选用开底式，封
底式主要用于底板较松软的条件；中部槽宽度尺寸尽可能选用通用尺寸，并考虑能与采煤机托架和行走机
构尺寸相匹配。
①适合特定的煤层地质条件，并且采煤机采高、
截深、功率及牵引方式等主要参数选取合理，有较大的使用范围；
直接顶、基本顶（老顶）岩层断裂移动和冒落产生的
压力。１－液压支架结构高度的选择．３３
图１综采工作面三机目套
２１采煤机与液压支架的配套关系．
采煤机与液压支架之问无相互直接连接关系，但却有两个相互位置关系需要予以重视。第一个关系是一采煤机机身最高点与对应处液压支架顶梁下面的天系。采煤机沿工作面往返割煤时，其机身要红支架顶梁下通过，此时应保证二者在正常情况下Ｊ虹生涉。为达此要求，通常二者间沿高度方向的距离应保持在０２ｍ左右。特殊情况下特殊对待。．采煤机与液压支架的另一个重要位置尺寸关系是采煤机截割滚筒侧面到支架前梁端部的距离。此距离过小，将可能导致割顶梁事故；过大将会增大支架梁

综采工作面“三机配套”设备选择要点探讨

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。

综采工作面三机选型配套研究

--●Vol.30,No.42012年4月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization随着国家对煤矿安全生产要求的不断提高和尽可能减少煤炭资源的浪费,目前国内中小型煤矿正积极推广使用综采工艺来提高煤炭回收率,增强安全保障,降低劳动强度,因此,综采工作面三机合理的选型配套已成为煤矿机电设备管理中一项非常重要的工作。

综采设备的合理选型、配套是将采煤机、刮板输送机、液压支架以及各种相对独立的机械合理地组合在一起,使其在工艺过程中协调工作。

通过对综采设备的合理选择,可以整体发挥设备效能,大大降低综采设备的投入和运营成本,有效提高生产效率。

1采煤机的选型采煤机是工作面完成破煤、装煤的设备,分为基型和矮型两种,基型适用于1.4m 以上的中厚煤层,矮型适用于1.3m 以下的薄煤层。

1.1主要参数的选择(1)采高:结合煤层厚度,选择滚筒直径和调高范围。

为了提高煤炭回收率,一般采用一次采全高的方法,双滚筒采煤机的滚筒直径应稍大于最大采高之半。

由于浮煤和顶板下沉的影响,工作面的实际高度会在开采过程中变小,为保证采煤机能够正常工作,调高范围应该满足最采高要求。

(2)截深:采煤机的截深有标准尺寸,主要依据煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性选择。

但由于液压支架的移架步距不能太大,否则会造成顶板的局部离层、垮落,截深不可选择太大。

如100万t/d 的产量,截深选择600mm 即可。

(3)装机功率:采煤机需要配备的电动机功率,取决于煤质硬度和煤层开采厚度,总装机功率的大小与产能成正比,同时考虑能耗系数,通常情况下能耗系数按0.6~0.7选取。

装机功率越大,能力越大,但会造成采煤机体形的增大和投资的增大,所以应综合考虑。

(4)牵引速度:根据工作面设计生产能力来选择。

牵引速度过快,会造成移架速度跟不上,形成空顶;或者由于运输能力的限制,造成刮板机频繁重载启动。

牵引速度V(m/min)可参考下式计算:V=Q min /60HBR(1)式中:Q min ———采煤机最小设计生产率,t/h;H———采煤机平均采高,m;B———采煤机平均截深,m;R———煤的容重,一般取1.35t/m 3。

煤矿综采工作面“三机”设备选型与配套研究

３９４．６ｔ／ｈ；
（２）电牵引采煤机允许的平均截割牵引
速度大于２．８ｍ／ａｉｒｎ；
（３）电牵引采煤机应优先选用６００ａｒｍ截深的滚筒；（４）电牵引采煤机装机功率不低于
３００ｋＷ；
（５）电牵引采煤机牵引功率２ × ２５ｋＷ以
上，筒直径应达到
１．６ｍ。
目前国内的电牵引采煤机能满足以上技术要求及生产能力的产品，并根据我矿区目前使用情况，选用ＭＧ３００ — ７３０系列型电牵引采煤机比较理想。（三）弯曲刮板输送机的选型弯曲刮板输送机的生产和使用类型很多，类别和方法也不同，按照各布置的方式和结构分类，可分并列和弯曲式刮板机，刮板和链子的连接布置形式可分为悬臂式、对称式、中间式。各种刮板机随其运输能力和结构特点而适用于各种不同的工作环境。１．弯曲刮板输送机技术参数确定（１）输送能力；（２）铺设长度。２．弯曲刮板输送机参数根据以上对刮板输送机主要技术参数确定的情况，初选ＳＧＺ一７６４／５００型弯曲刮板输送机。３．对初选弯曲刮板输送机进行计算（１）弯曲刮板输送机运输能力的计算；（２）弯曲刮板输送机电动机功率的计算；（３）弯曲刮板输送机运输阻力的计算；（４）弯曲刮板输送机刮板链强度的计算。（四）自移液压支架的选型１．自移液压支架支撑高度的确定自移液压支架高度要根据工作面的实际采高及变化幅度，以及工作面在整个控顶距内的顶板下沉量来确定，自移液压支架的最大高度与最小高度及工作高度，在该高度范围内工作时，自移液压支架的支撑效率高，支护强度大，能充分发挥支架的作用。２．自移液压支架工作阻力的计算支架工作阻力的ｉ－Ｉ－ｇ方法：＇（１）岩重法；（２）荷重法；（３）液压支架工作阻力的计算；（４１现场观测法。３．工作面初撑力的确定自移液压支架的初撑力主要是压缩煤浮矸，实现支架对顶板的支撑，防止顶板离层。对于较坚硬的顶板的支架初撑力应当防止其一次冒落厚度范围内下部岩层的提前离层，否则会造成顶板断层时对支架的冲击。初撑力的实际值取决于泵站的调定压力和乳化液浓度的比例。（五）综采工作面设备配套和布置采煤工作面中部，这里是指与弯曲刮板输送机中部溜槽一段对应的部分。采煤工作面中部设备配套关系一般都以电牵引采煤机、弯曲刮板输送机和自移液压支架三者配套的横断面，即通常所说的工作面中部配套断面来表达，同时也是设备相对于工作面煤壁的布置关系。１．电牵引采煤机与自移液压支架的配套关系电牵引采煤机与自移液压支架之间没有互相直接的连接关系，却有两个互相的位置关系需要重视。（１）第一个关系是电牵引采煤机机身最高部分与相应处液压支架顶梁下最高部分的关系。

浅谈巴家沟煤矿综采工作面三机配套选型

浅谈巴家沟煤矿综采工作面三机配套选型巴家沟煤矿是我国的一座大型煤矿，拥有广阔的煤矿资源和良好的地
理位置。

综采工作面是煤矿生产的关键环节，对工作面的三机（采煤机、
装载机和顶板支护机）选型直接影响到巴家沟煤矿的生产效率和经济效益。

在巴家沟煤矿综采工作面三机选型中，主要考虑以下几个方面：
1.采煤机选型：采煤机是综采工作面的核心设备，影响着整个生产过
程的进展。

选择适合巴家沟煤矿的采煤机，需要考虑以下因素：煤层的厚度、倾角和硬度；采煤机的适应性和稳定性；工作效率和能源消耗等。

根
据巴家沟煤矿的实际情况，可以选择高能效、低煤尘、高自动化程度的采
煤机，如履带式或轮式联合采煤机。

2.装载机选型：装载机是用于将采煤机采出的煤炭装入运输车辆的设备，对提高装煤效率和减少人工劳动强度具有重要作用。

巴家沟煤矿可以
选择适合矿井环境和工作场地的装载机，需要考虑以下因素：装载机的承
载能力和卸载能力；机身的尺寸和转弯半径；能源消耗和维修保养成本等。

高效、节能、环保的装载机是巴家沟煤矿的最佳选择。

3.顶板支护机选型：顶板支护机是用于支撑工作面顶板的设备，直接
影响到矿井的安全生产。

在巴家沟煤矿的综采工作面中，需要选择适应煤
层的顶板支护机，考虑以下因素：支护机的支护能力和稳定性；操作便捷
性和安全性；维修保养成本和寿命等。

同时，巴家沟煤矿还可以考虑采用
智能化的顶板支护机，提高工作面的安全性和自动化水平。

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。

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。

煤矿综采工作面“三机”配套技术分析

1.4 设备性能配套工作面“三机”性能配套主要解决采、运、支护三种设备性能之间的相互配合、避免运转时的相互制约问题以及系统之间连接方式的匹配，以充分发挥设备性能，最大程度的满足工作面生产需要。这就需要通过对各个设备的性能及特点研究分析，确定其性能配套的要素，进行必要的调整和改进，使其相互之间性能匹配。（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）采煤机底托架的形式、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。（3）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。（4）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），
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。

综采工作面三机正确选型及合理配套的探讨

综采工作面三机正确选型及合理配套的探讨摘要：我国目前能源需求量的80%来源于煤炭，因此煤炭对于我国的国民经济起着十分重要的作用。

而与之相关的煤炭机械行业的发展和应用直接决定了煤炭工业的兴衰。

应用煤炭工业各项行之有效的先进技术和经验，因地制宜的采用新技术、新工艺、新设备、推行科学管理，提高矿井安全程度和经济效益。

综采工作面的“三机”正确先进的选型、合理的配套是提高工作面生产能力和矿井实现高产高效、提高资源回收率的必要条件。

关键词：采煤机液压支架刮板输送机选型原则1 “三机”的选型原则1.1 采煤机的选型采煤机是不是会具备较好的实际生产能力，主要要看以下几点：采高、截深、牵引速度、工作时间利用系数。

滚筒直径、调高形式和摇臂摆角等因素对采高起着决定性的作用。

截深的影响因素主要是煤层厚度、煤质软硬、顶板岩性以及移架步距。

而截割部传动比、滚筒转速和滚筒直径决定着截割速度，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。

外载荷主要影响着牵引力，其他的如机身自重及导向机构的结构和摩擦系数等因素也会对其造成一定的影响。

因此，确定采煤机的选型要遵循以下原则：①采煤机主要参数（采高、截深、功率、牵引方式）的选取要能适合所开采煤层的地质条件（厚度、硬度等），并有一定的富余系数。

②采煤机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，安全保护功能可靠，便于使用和维护。

④煤机的采高、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。

1.2 液压支架的选型液压支架是以高压液体作为动力，由金属构件和若干液压元件组成，能实现支撑顶板、切顶、自移和推溜等工作，它与采煤机、刮板输送机配套组成综合机械化设备，具有产量大、效率高、安全性好等优点，并为工作面进一步实现自动化创造了条件。

因此，确定液压支架的选型要遵循以下原则：①要依据顶板情况来确定支架类型（支撑式、掩护式、支架掩护式）、支护强度。

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。

综采工作面中部设备“三机”配套设计探讨

距、卧底量、过煤高度等，下面根据峰峰集团多年来综采设备选值应尽量大一些。后放煤高度一般取值在１０ｍ００ｍ以上。（）６工型配套设计实践，对这些配套尺寸的选取确定原理作一些分析作面行人空间。指工作面内保证行人、工作的最小空间。在支架和探讨。（）１梁端距支架顶梁前端至煤壁的距离。梁端距的大小结构尺寸和配套要求允许的情况下，取值应尽量大一点以保该
和安装结构配套两方面的问题。安装结构配套设计是要恰当处量大一些。卧底量一般取值在８￣２０ｍ之间。４采煤机过煤００ｍ（）
理转载机、皮带机、刮板机、采煤机、支架等设备之间的相互连高度。刮板机中板上面至采煤机底腹面的高度。采煤机过煤高接关系，定合理的配套尺寸，中刮板输送机、确其采煤机、支架度的设计主要是保证大块煤和矸石顺利通过。其取值主要依据的相互配套关系最为重要。工作面中部“ 三机 ” 几何关系配套设煤的软硬程度和配套设备情况。一般情况下，满足采煤机设在计就是要确定刮板机、采煤机和支架的相互配套尺寸，保证设计尺寸的要求下，过煤高度取值应大一些，以利于大块煤和矸备运行时不相互干涉，并使其配套设备的效能最大程度的发石的通过。过煤高度一般取值在８０ｍ左右。（）０ｒａ５后放煤高度。
选取原理进行详细的论述。这些配套经验对综采设备的选型配套设计及综采设备性能的开发研究有一定的参考价值。

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。

综采工作面三机配套设备的合理选择讲解

综采工作面三机配套设备合理选择的探讨摘要 :笔者根据亲身的工作经验,介绍了煤矿综采三机配套设备的选择。

根据不同地区的煤层赋予条件和地质情况, 合理选择三机配套设备的形式、型号及技术特征。

对三机配套关系加以说明, 并提出了三机配套优选方案及注意事项。

关键词:三机配套设备选择配套关系优选方案0、引言随着煤矿采煤机械化程度的提高, 我国煤炭产量在逐年提高, 综合机械化采煤工艺日趋重要。

综采与炮采、普采相比较, 综采在顶板支护安全上可靠性高、产量高。

因此, 煤矿为了提高产量,确保顶板支护安全, 采煤工作面能上综采的尽量上综采, 以创造出最高的经济效益。

所以,综采三机(三机指采煤机、刮板机、液压支架配套设备的合理选择, 关系到综采工作面能否在短期内达产, 各设备技术特征能否满足该工作面的要求, 能否在可采期间高产高效。

因此, 综采三机设备选择是否合理,配套关系是否正确,显得优为重要,下面就综采工作面三机配套设备的合理选择提出笔者的几点看法1、采煤机的选择1、 1采煤机机型的选择采煤机机型应根据工作面煤层采高范围、煤层倾角、煤质硬度、每月计划产量、每刀生产能力等因素进行合理选择。

目前,采煤机均采用多电机横向布置、大功率电牵引形式。

因此, 采煤机机型的选择范围较大。

1、 1、 1采煤机的采高范围应包含煤层的采高范围,也就是采煤机最小采高小于煤层最小采高; 采煤机最大采高大于煤层最大采高。

采煤机滚筒直径应小于或等于煤层最大采高的2/3, 并保证滚筒在刮板机机头和机尾处卧底量在 100mm ~150mm之间。

1、 1、 2采煤机的适应倾角应大于煤层倾角。

虽然电牵引采煤机均是双牵引部、齿轮销轨式牵引, 但是,向上割煤截割阻力较大,牵引力加大,容易烧毁牵引电机和损坏机械传动部分,因此,当煤层倾角大于采煤机适应倾角时,应采用同步绞车向上牵引。

1、 2采煤机滚筒的选择1、 2、 1采煤机滚筒应根据煤质硬度和月计划产量进行选择。