摘要：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。
关键词：综采工作面；采煤机；液压支架；刮板输送机
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、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。而正常做“三机配套”的设计只注意了适应煤层地质条件、生产能力的配套、“三机”配套中名义尺寸的配合，而往往忽略在“三机配套”中一些细节尺寸的设计，造成了综采设备在使用过程出现故障率高、矿产资源损失高等不足而影响生产。现就“三机配套”过程中的一些细节问题进行探讨，保证了设备配套恰当从而使设备的效能得到最充分利用。
二、“三机”的选型原则
2.1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。
2.2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。
2.3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。
三、综采工作面配套要点
在“三机配套”过程中部断面有梁端距、截深、滚筒直径、机面高度、卧底量、采高、铲板间距等参数的确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在配套过程对众多参数要综全分析才能保证相关尺寸设计的恰当，现结合水城矿业集团几个综采工作面所出现的问题来分析这些关键尺寸的相关关系。
3.1梁端距的选择
梁端距a（控顶距）指顶梁前端至煤壁的距离。从顶板管理的角度来说，其值越小越好；但由于采高的要求，其值过小易造成采煤机割顶梁。由于煤矿生产过程中往往会遇到煤层变化的现象。尤其以贵州煤层条件为差，煤层变化极大。这就要求采煤机具备采高高于顶梁的能力，避免“越采越矮”的现象。
3.2刮板输送机电缆槽与支架行人空间的选择
为职保证较小的控顶距，输送机总宽度包括电缆槽就尽可以的小，但由于采煤机的功率决定了其电缆直径，其电缆直径较在。而在实际使用过程中经常出现采煤机电线脱离电缆槽被采煤机行走挤伤的机电事故，此类事件的发生不仅影响了生产还会造成严重安全隐患。电缆槽宽度应尽可能选择大一些。当电缆槽尺寸影响到行人空间时，可以采取一是考虑将立柱后移，二是考虑支架操作阀位置改变等方法以增大行人空间。
在考虑电缆槽宽度尺寸的前提下，还应注意液压支架底座至刮板输送机的距离，在采煤机电缆挤伤事故中，如能增加液压支架底座至刮板输送机的距离，将可有效防止电缆挤伤的现象。
3.3过煤空间和卧底量的选择
过煤空间C指刮板输送机中板至采煤机腹部的高度。卧底量指采煤机摇臂下摆至最低位置时，刮板输送机底部与采煤机最低位置截齿的高度。一般来说，过煤空间和卧底量的数值越大越好，但实际上这二者是相互矛盾并相互影响的。在中厚煤层开采过程中，过煤空间和卧底量由于整个开采空间而互不干涉。在薄煤层开采中，这个问题比较突出。解决方法主要有增加采煤机滚筒直径，在允许的情况下增高齿轨高度等措施。
四、综采设备的寿命配套
对于综采工作面配套设备的配套问题，也是一个复杂的工作系统。前提都是在满足正常生产的条件下，使每个设备都能安全、正常运转，如此才能充分发挥全套设备的整体效能。而寿命配套，则是指各种设备必要的大修周期，也就是说各种综采设备的大修周期要从理论上讲应当相同，但实际上只能要求它们相接近即可。不然在工作面生产过程中，容易造成交替地更换设备及进行大修，或者是某些设备在“带病”运转，这样都对工作面的正常生产和对设备的使用寿命造成极大影响，甚至导致个别设备直接受损。
在核算综采工作面采煤机、刮板输送机和液压支架的寿命配套性上，目前国家仍没有一个统一的标准。在一般情况下，人们对液压支架通常都以使用时间来衡量；对采煤机常用连续割煤长度来衡量；对刮板输送机则常用过煤量来衡量。由于没有一个统一的标准来衡量不同设备的大修周期，这样也就无法对设备提出寿命配套的具体要求。按照我国目前的设备制造水平和高产高效综采工作面生产水平，其采煤机、刮板输送机和液压支架设备寿命配套（即设备大修周期）应按生产煤量4.0 Mt以上的要求来考虑的。这样在配套过程中，若发现某种设备不能满足生产所需要的寿命时，应及时找出问题和解决的措施，以达到设备使用寿命上的配套要求，从而有效地提高综采设备的可靠性，以保证综采工作面持续稳定的生产。
五、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]范丽颖.煤矿综采采煤机械设备的“三机”配套的几点分析[J].装备制造，2009（11）：97.
[2]许迎.浅谈综采采煤机械设备的“三机”配套[J].甘肃科技，2006（06）：125-126.
论文作者:刘显
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：工作面论文; 支架论文; 输送机论文; 设备论文; 采煤机论文; 煤层论文; 液压论文; 《基层建设》2018年第31期论文;