综采工作面“三机”配套及实践应用研究

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综采工作面“三机”空间布置研究与应用

ＹＵＬｅｉ
（ＴｉａｎｄｉＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｉｒｎｃｉｐｌｅｏｆｍｉｎｅｓａｆｅｔｙａｎｄｅｉｃｆｉｅｎｃｙ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｓｕｍｍａｉｚｒａｔｉｏｎ，ｓｐａｔｉａｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆ“ ｔｈｅｔｈｒｅｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ”ｉｎｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｇｅｎｅｒａｌｓｐａｔｉａｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｍａｔｃｈｉｎｇｏｆ “ｔｈｅｔｈｒｅｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ”ｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｒｅａｓｏｎａｂｌｅｇｅｎｅｒａｌｓｐａｔｉａｌａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆ “ｔｈｅｔｈｒｅｅ

综采工作面“三机”配套及实践应用研究

综采工作面“三机”配套及实践应用研究作者：姬永明唐云鹏来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第05期摘要：在一些大型煤矿企业的煤矿开采作业中，会遇到很多三机配套与实践应用方面的技术问题，由此，本文就贵州一家大型煤矿企业的三机配套与实践情况进行分析，从而针对三机配套来如何做好工作面控制系统安装工作，并对故障进行分析和处理，探究安全管理技术方面的问题。

关键词：自动化；实践应用；三机；安全管理当前煤矿综采工作面的“三机”配套已经有了较好的综采技术水平，随着自动化控制技术的发展，其煤炭安全开采中的开采装备也有了更好的保障，拥有高水平的自动化控制技术是煤矿开采工作的现代化水平装备的象征。

贵州省土城煤矿企业拥有300万吨/年的生产量，采用平硐-斜井方式进行综合开拓，是煤—瓦斯较为突出的矿井。

土城煤矿的15910综采工作面在焦炭沟的采煤区，有1330米长的走向和195米长的倾斜，煤层的倾角平均达到21°，厚度平均达到0.9米，其顶是泥质粉砂岩，具有较稳定的煤层。

1 三机配套及其安装1.1 三机配套状况除了刮板输送机、采煤机、液压支架这三机外，土城煤矿的15910综采面拥有的设备还有掩护式过渡液压支架、桥式转载机、破碎机等。

对于三机的配套上，必须要进行正确的选型，这样才能保证三机配套关系的合理性，从而提高煤矿综采面的高产效率。

1.2 安装方法进行三机配套设备的安装，必须要根据相关作业、操作以及安全规程来执行安装。

根据以上设备的信息，15910综采面的三机安装顺序是：先安装可伸缩输送带，然而再来进行顺槽液压设备的安装，此处需要注意的是将水处理系统安装于切眼下部出口外的500米的位置，第三，安装设备列车，第四是安装全自动集控系统，第五是安装转载机，第六为包括了电机控制系统在内的液压支架的安装，第七，安装刮板输送机，最后安装采煤机。

2综采面自动控制系统与常见故障的处理对于综采工作面的控制系统，本文主要介绍支架电液控制系统和全自动集控系统及其常见故障进行分析。

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。

大采高综放工作面“三机”配套选型技术研究

大采高综放工作面“三机”配套选型技术研究本文针对大采高综放工作面”三机”配套选型，首先概述了配套选型的基本原则，进而详细论述了”三机”选型方法，可以为相关技术人员进行”三机”配套选型以及管理提供合理的参考。

标签：大采高综放“三机”0引言随着工作面机械装备水平的不断提高，大采高一次采高在煤矿开采生产中得到了广泛的应用，各种大功率以及大采高的重型综采设备更是推动了大采高综采放顶煤开采技术的应用发展。

为了进一步的提升大采高综放工作面的产量，在煤矿开采生产过程中，应该系统合理的对采煤机、刮板运输机、液压支架这“三机”进行配套选型，并加大系统的设备能力，以进一步的增加大采高综采工作面长度，实现采高和截身的加大，提高综放工作面的生产能力以及安全可靠性，充分发挥煤层综放开采的技术经济优势。

1大采高种方面“三机”配套的原则分析大采高综放工作面的“三机”即采煤机、液压支架系统以及刮板运输机，为了确保大采高综放工作面的生产能力以及不同设备的效能，必须合理的进行“三机”设备的总体配套，配套需要遵循的原则主要有以下几方面：（1）“三机”配套必须适应大采高综放工作面的地质条件。

对于大采高综放工作面“三机”的配套选型，必须满足于煤层倾角、煤层厚度、顶煤冒放性、煤层底板、顶板压力、煤层硬度等地质条件的要求。

（2）满足生产能力的基本要求。

对于“三机”的配套选型，还应该综合考虑分析大采高综放工作面的生产能力要求，尤其是在设备的选型过程中应该综合的考虑采煤机回采能力、刮板运输及输送能力、液压支架的移架速度、皮带传送级的运输能力以及乳化液泵站的输出能力，必须与大采高综放工作面的生产能力相适应。

（3）符合配套尺寸的相关要求。

对于“三机”的配套选型，还应当综合考虑机械设备与空间几何尺寸之间的关系，尤其是对大采高综放工作面前后部刮板运输机、液压支架以及采煤机之间搭配尺寸的协调，以避免“三机”设备在运转过程中发生干扰。

（4）满足工作面安全生产的需要。

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。

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。

科学组织综采工作面“三机”配套回撤的成功应用分析

科学组织综采工作面“三机”配套回撤的成功应用分析综采工作面收尾时，设备的拆迁、回撤工作量很大。

其核心就是综采工作面“三机”包括采煤机、工作面刮板输送机和液压支架的拆迁与回撤。

综采工作面的回撤应尽量做到时间短、省工时、省材料、費用低、不损坏设备、保证现场作业安全。

因此，综采工作面“三机”回撤时科学合理的施工组织尤其重要。

标签：综采工作面；“三机”配套；科学回撤1 引言王晁煤矿位于滕北煤田南部，目前主要开采12煤、16煤，采煤方法为长壁式综合机械化开采。

自1998年投产以来，通过科学合理组织综采工作面“三机”配套设备的拆迁、回撤成功完成69个综采工作面生产。

回撤期间未曾出现任何事故，累计节约生产成本共计0.25亿元。

2 综采工作面“三机”配套设备20404综采工作面是目前正在生产的12煤采煤工作面，“三机”配套设备如下：支架：ZY2800/09/20型111架；刮板运输机：SGZ630/132型1部；采煤机：MG2×65/312-WD型电牵引采煤机1台。

3 综采工作面“三机”配套科学组织回撤的应用分析3.1 综采工作面采煤机回撤的科学合理组织（1）采煤机拆迁前，停在工作面运输机尾10米处滚筒降至接近底板停电、闭锁，并将采机附近浮煤、杂物清理干净，为分解采煤机做好准备。

（2）采煤机的分解：①分解顺序：前后滚筒-调高油缸-右截割部-右牵引部-中间箱-左行走箱-左截割部。

②分解前后滚筒端盖的固定螺丝将滚筒端盖放至稳定地点；在滚筒下方打一棵单体支柱做保护柱，滚筒上方用2T葫芦与滚筒连接后稍加紧链。

然后分解水管及方轴螺丝用单体支柱慢慢将滚筒支下。

③分解滚筒后，分解调高油缸，在摇臂上方起吊点上挂φ21.5mm绳扣和2T葫芦将摇臂栓牢，用手拉葫芦调节油缸的耳座间隙，用拉锤把销子拉出，缓慢松手拉葫芦链，将摇臂与调高油缸放至底板。

④分解截割部，用φ21.5mm的绳套和20T卸扣将截割部与钢丝绳钩头连接，稍紧绞车钢丝绳，使用两台2T葫芦将截割部起吊到适当高度后，解下截割部和行走部销子，拆下两台2T葫芦。

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。

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。

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”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。

“三软”条件下薄煤综采工作面三机配套实际应用浅析

“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。

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”智能化应用研究

综采工作面“三机”智能化应用研究摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，综采工作面作为煤炭生产的关键环节，不仅关系到矿山灾害管理和工作面准备，还关系到采空区管理和井下后期管理。

综采工作面主要有三种机械，即采煤机、刮板输送机和液压支架，这三种机械的相互协同作用，对于保障煤矿井下安全、绿色生产尤其重要。

有些学者在应用层次上，对综采工作面智能化进行了探索，国内的广大研究人员通过各个层次的研究，为综采工作面智能化提供了或多或少的理论依据，这同时也符合了煤矿安全生产理念，提供了强有力的保障。

因此，本文在传统的“三机”配套、协同工作的基础上，展开了智能化应用。

笔者意在通过以上尝试，对综采工作面的智能化建设出一份力。

关键词：综采工作面“三机”智能化技术引言一直以来，煤炭开采效率、安全性和成本是煤矿企业关注的主要问题；同时，煤炭作为我国国民经济发展的主要动力，实现煤炭的安全高效开采对于经济发展和社会进步具有重要意义。

“智能化”是未来所有行业发展的趋势，煤炭行业也不例外。

实现煤矿综采工作面的智能化开采旨在根据工作面的地质条件、煤层条件以及瓦斯等情况，采用理论分析与实践经验相结合的方式实现对工作面煤层的智能化开采。

本文以实践生产为例对智能化开采涉及到的“三机”配套选型和智能化集中控制进行研究，并对实际应用效果进行评估。

1概述工作面的试验情况选取的煤炭试验矿井，其矿井性质是高瓦斯，具备4.72m3/t的相对瓦斯涌出数据和8.94m3/min的绝对瓦斯涌出数据，属于压力低且含量小的瓦斯程度，井田煤层的主采煤尘属于倾向性无自然发火，并具备爆炸性。

试验工作面具备较简单的水文地质，在+1085~+1155m范围的工作面地表，其开采水平可达+830m，其冲击地压方面不具备倾向性，基本保持在300m的埋深范围。

工作面试验区的主要采煤方法选择了长壁走向式，管理顶板全部采用垮落法，其采煤工艺是机械综合化，综采矿井工作面可以较好地开展主要是依靠优良的瓦斯地质环境。

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。

典型“三软”煤层综采三机配套的研究与应用

典型“三软”煤层综采三机配套的研究与应用分析三软煤层特征，设计三软煤层综采三机配套工艺，实现了安全高效开采。

标签：三软煤层；综采；三机配套1 概述肥城矿区随着煤炭开采的不断推进，目前仅10煤层相对储量可观。

该煤层煤厚平均1.9m，属稳定中厚煤层，结构简单，局部较复杂，含1～2层泥岩夹矸。

直接顶为薄层煤、岩构成的复合顶，节理发育，因受上覆9煤层的采动影响，强度低，易破碎。

10层煤底板为灰白色粘土岩，强度低，塑性强，遇水易软化膨胀。

属典型“三软”煤层。

如10层煤实现综采，对于快速解放储量具有十分重要的意义。

2 综采设备的选型与设计（1）综采配套设备的选型。

曹庄煤矿10501工作面实现综合机械化开采，对10501工作面进行了支护受力分析及开采技术研究，选出适宜的综采配套设备。

根据工作面巷道沿顶板与煤层高度确定最小采高 1.4m，根据采高和周期来压步距按照MT554-1996《缓倾斜煤层工作面顶板分类》确定工作阻力3000kN，支架型号ZY3000/12/26。

采煤机MG160/375-W，采高 1.4-3.0m，机面高度1140mm。

刮板输送机SGZ630/264，输送量450t/h，链速1.07m/s。

该工作面配套后采高1.7-2.4m，采煤机机面高度1145mm，过煤高度460mm，配套1400mm滚筒后，卧底量220mm。

整个配套梁端距360mm，行人空间769mm，护帮板收回状态最小采高1730mm，此时过机安全空间150mm，中间部配套如图所示。

（2）破碎顶板、软底板煤层液压支架的设计。

由于10层煤顶板强度低，易破碎，按照破碎顶板来处理支架顶梁，设计梁端距短，加大顶梁前端支撑力，使顶梁前部不易冒落。

护帮板能够挑平，临时护顶，有效防止煤壁片帮冒顶。

十层底板遇水易软化，底座易下陷，造成拉架困难，因此设计了抬底装置。

由于是接近薄煤层支架，因此底座箱前端较薄，增加抬底千斤顶难度较大，为保证底座的强度和刚度，不在底座上敷设复杂的抬底千斤顶。

采煤工作面三机配套工作原理及应用

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