摘要：随着综采工作面装备水平的不断提升，煤矿综采工作面对于设备的选型和配套要求越来越高，煤矿综采“三机”采煤机械设备的合理选型和配套是否齐全直接影响到煤矿企业的高产高效、安全生产以及经济效益，本文主要讨论“三机”的选型原则和“三机”配套的几点分析。
关键词：煤矿；综采采煤；机械设备；“三机”配套
1、引言
为了提高煤矿综采工作面的生产能力，实现综合化、机械化采煤技术要求，保证采煤的安全生产和经济效益，“三机”设备（采煤机、刮板运输机、液压支架统称为“三机”）的生产能力和各项技术参数要相互匹配，优化配置“三机”设备的结构参数、工作面的空间尺寸和相互连接方面的强度，协调运转，科学运用，做到科学有效的“三机”配套。
2、“三机”的选型原则
高产高效综采工作面设备的选型原则主要有（1）要结合国内外类似矿井条件的先进生产经验和技术，结合矿井自身的实际条件，积极消化吸收并改进，按照高产高效矿井的生产模式，实现矿井综采设备的高产高效、集约、安全化的生产。（2）依靠国内先进、成熟的设备，提高矿井生产设备的装备水平，通过“三机”设备的合理配套，确保综采工作面可以实现高产、高效和安全的目的。（3）结合矿区煤层的实际地质条件，对煤层进行分类规划，另外还要兼顾适应性和通用性的原则进行统筹规划，合理进行选型，优化“三机”设备的配套。（4）在提高综采工作面速度的同时，要保证“三机”配套的形式合理、对应的尺寸合理、技术参数合理和具有可靠性，保证各设备之间的优化配置，提高工作面上、下端头设备的推移速度和设备的适应性。
2.1采煤机选型原则
在进行采煤机的选型时要结合煤层的厚度、倾角、硬度、地质构造和顶底板岩性等基本条件，另外还要结合采煤方法、技术经济效果、工艺要求和配套设备的要求等各项因素，最后确定选型原则。
划分采煤机类型的基本依据之一是煤层的厚度和采高的要求，不同的煤层厚度选用不同的采煤机，煤层的厚度在发生变化时，采煤机的采高也要相应的进行改变。
采煤机牵引方式的一个重要因素是煤层的倾角问题，倾角越大，其牵引力也越大，另外防滑的问题也比较突出，链牵引采煤机最大牵引力的设计是按照煤层倾角16°进行的，无链牵引采煤机是按照35°进行设计的。
选择采煤机的直接因素是根据煤质的硬度进行选取，直接影响到采煤机的正常使用。在根据采煤工作面生产能力进行选取时，采煤机的生产能力要大于工作面的设计能力，对采煤机的生产能力造成影响的因素有采煤机的牵引速度、煤的输送能力、移架的速度以及其他方面的因素。按照采煤工艺要求进行选取时，薄及中厚煤层在选用单一长臂采煤工艺时，一般可以采用通用滚筒采煤机或刨煤机，厚煤层一般选用大功率的滚筒采煤机，特厚煤层急倾斜水平分层的短臂工作面和放顶煤工作面采用短机身的采煤机。
2.2刮板输送机的选型原则
刮板输送机通常按照煤层的赋存条件、采煤工艺方法和采煤机械的匹配、和转载机进行匹配、和液压支架进行匹配的原则进行选取，实际生产中可以参考以下几个方面：（1）结构形式要结合采煤机械和液压支架匹配、和转载机进行匹配。（2）结合链子的实际情况选取链子的数目，根据煤质的硬度来选取链子的结构形式。煤质比较软的选用双中心链和单链，煤质较硬和块度较大的选用双边链。（3）输送机溜槽的结构一般选择铸焊结合高强度的溜槽，优先选用封底式。（5）根据综采工作面的倾角、输送量大小和输送机铺设的长度进行功率的选取。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（6）为了达到钢丝绳牵引或采煤机有链牵引的要求，在采煤机的机头和机尾处设置牵引链固定装置和张紧装置。在与无牵引采煤机进行匹配时，在机身附设结构相似的齿条和采煤机的行走齿轮相啮合。
2.3液压支架的选型原则
影响液压支架选型的因素有底板岩性、顶板（直接顶和基本顶）煤层倾角、煤层的可采厚度和煤层的瓦斯含量等。液压支架的选型原则可归纳以下几点：（1）支架的强度和工作面的矿压要相适应。（2）支架的类型结构要与煤层的赋存条件相适应。（3）液压支架要与底板的比亚和抗压强度相适应。（4）支架的通风断面要和工作面的通风要求相适应。
3、“三机”的生产能力配套
采煤工作面的小时生产能力主要取决于工作面的年产量，采煤工作面的生产能力的大小取决于采煤机落煤的能力，工作面输送机、转载机、液压支架和带式输送机等设备的生产能力都要大于采煤机的生产能力，一般都是按照20%的富余量进行考虑，要实现采煤工作面高产的能力，首先要确保工作面输送能力要高于采煤机的落煤能力，液压支架移动的速度要大于采煤机的运行速度。
4、“三机”的性能配套
“三机”性能配套主要是针对各设备之间的性能协调和制约的问题，从而可以充分发挥“三机”设备之间的性能，达到高产、高效和安全生产的目的，例如采煤机的底托架和输送机槽之间的性能匹配问题，输送机的机头机尾和采煤机的摇臂之间的匹配与不开切口进行斜切进刀的协调，支架推移千斤顶和输送机挡煤板之间链接形式等。
“三机”性能配套的例子如成套设备的MXA-300/4.5型采煤机和SGZC-730/320工作面输送机的配套问题，而原来输送机机尾的长度大于采煤机的摇臂长度，针对两者之间的匹配问题，为了达到采煤工艺的要求，实现采煤机割煤达到输送机机尾底座端部的目的，对输送机进行了偏转机构的改造。
5、综采设备的配套
在进行综采设备配套问题上，要注意以下问题，在煤块块度比较大时，可以在转载机或工作面上布置破碎装置，作者煤矿工作面选用PCM250型破碎机，在选择转载机、端头支护、带式输送机、乳化液泵和喷雾泵等设备时，要考虑到各设备之间的匹配性，另外还要注意工作面与平巷的联结形式、通风要求和巷道断面及布置时，必须要考虑通风、采煤和矿压等各项因素，才可以正确选择各项设备的配套，实现矿井高产、高效和安全生产的目的。
另外还要考虑电气设备和各种设备之间的配套问题，电气设备主要包括移动变电站到各项机械设备电动机磁力启动器，还有一些照明、通讯设备，由于工作面还有一些小型的机械设备，所以在选用移动变电站的容量时要注意裕度。结合实际情况进行设备的布置和供配电系统的设计，在选取配套电缆的截面和长度时，要按照最远距离进行选取。
6、结语
实现综采工作面“三机”配套的协调是一项比较复杂和系统的工作，涉及的专业比较多，例如要实现采矿学、岩石力学、地质学和机电等学科之间的配合，另外“三机”配套直接关系到矿井的经济效益和社会效益，目前综采工作面大多采用传统的生产经验，虽然可以达到生产的需求，但是在某些环节还是存在着不合理情况，所以要综合考虑综采工作面的情况，选出一套合理的配套方案，可以更好的服务矿井的生产。
参考文献
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[2]李军庆.综采工作面“三机”的配套选型分析[J].电源技术应用，2012，11.
[3]解鸿章，任中全，谢晓莉.煤矿综采工作面“三机”中部断面配套研究[J].煤矿机械，2010(12):32-34.
论文作者:崔小超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/16
标签：工作面论文; 煤层论文; 采煤机论文; 设备论文; 支架论文; 输送机论文; 矿井论文; 《基层建设》2017年第24期论文;