关键词：综采；综采设备；选型
综采成套设备主要由采煤机械、液压支架、刮板运输机、转载机及胶带输送机等组成。这些设备不是孤立的“单机”，而是结构上互相配合和联系，功能上需要协调和配合，具有较强的配套要求和较高的可靠性要求。组成综采成套设备的每一种机械设备，都有严格限定的适用条件，如煤层的厚度、倾角、局部构造情况、顶板和底板的岩性等对于采煤机、液压支架和输送机的选型都是有决定性影响的。选型不当会导致设备不配套，生产效率低，经济效益差。正确的选型配套是高产，高效，经济和安全生产的前提与保障。
1三机合理配套的基本原则
1.1 立足国产
从中国国情出发，依靠国内现有煤机制造能力，结合企业实际，研制和实验全套国产化的大功率、高强度、高产高效综采生产设备。虽然国产设备在性能上同引进的设备还有差距，但已基本满足薄煤层综采工作面的高产高效的需要，而且成本低，投资少，这对于我国煤炭企业，选用全套国产化设备是一种经济合理的选择。
1.2 能满足需要
主要是指采煤机生产能力与工作面生产任务要求相适应，这是综采工作面设备选型配套的又一基本要求。
1.3 设备的主要技术参数相互匹配
各设备的技术性能是成套设备技术性能的基础，但是只有各设备的主要技术参数相互匹配时，它们的技术性能才可能很好地发挥。所以综采设备配套时，要很好地处理“单机”和成套设备性能参数的匹配关系，要从配套的角度来选型，而不是孤立地追求单一机械设备的先进性能。无论生产能力，自动化程度和可靠性等，都应该考虑相互匹配的要求，只有这样，才能达到综采设备最高的生产能力和最经济的资金投入。综采工作面设备技术参数的匹配主要包括以下几个方面：
①工作面刮板输送机的能力应大于采煤机的落煤能力。
②转载机的能力要满足采煤机落煤能力的需要。
③液压支架的移架速度与采煤机的牵引速度相适应。
④乳化液泵站输出压力和流量应满足液压支架初撑力及其动作速度要求。
1.4 设备结构性能相互匹配
工作面输送机的结构形式及附件必须能与采煤机的结构相匹配；刮板输送机的中部槽与液压支架的推移千斤顶连接装置的间距和连接结构相互匹配；采煤机的采高范围与支架最大和最小结构尺寸相适应，采煤机截深与支架推移步距相适应。
2 工作面生产能力确定
综采工作面的生产能力取决于采煤机械的落煤能力，装煤能力及刮板输送机的运输能力。因此对采煤机械主要技术指标、滚筒直径大小、装煤效果如何，是首先关注的参数。同时刮板输送机的参数指标，及其与采煤之间的过煤空间的高低（大小）也影响着工作面产量的大小。对于液压支架，其对工作面地质条件的适应性，初撑力、工作阻力的大小，与刮板输送机的联结配套方式等也都影响着生产能力发挥，因此综采工作面的所需生产能力应首先要予以确定。
3 采煤机的选型
3.1 采煤机的选型原则
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。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。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。
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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。
3.2 采煤机生产能力计算
采煤机生产能力可由式(2-3)确定。
(2-3)
式中，Q2—采煤机生产能力，t/h；
V1—采煤机械平均牵引速度，4.1 m/min；
H—采煤机械平均采高，2.6m；
B—滚筒截深，0.6m；
γ—煤的容量，1.36t/m3；
K—工作面采出率，取0.95。
将上述相关参数代入式（2-3），得采煤机生产能力Q2为495.8t/h。
3.3 采煤机选型
综采工作面生产以采煤机割煤为中心，因此采煤机的选型是综采设备选型配套的首要问题。采煤机平均割煤速度是反映工作面生产状况的主要参数，所以可以将采煤机平均割煤速度作为工作面设备能力选型配套计算的基本参数。
4 液压支架的选型原则
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。
选型依据是矿井采区、综采工作面地质说明书。在选型之前，必须将所采工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全部查清，然后依据不同类级顶板进行选型和设计。
5 刮板输送机的选型原则
刮板输送机的选型应与工作面的生产能力相配套，其遵循的选型原则为：
刮板输送机的输送能力应大于采煤机的最大生产能力，一般取1.2倍；要根据刮板链的质量情况确定链条数目，结合煤质硬度选择链子结构型式；应优先选用双电机双机头驱动方式；应优先选用短机头和短机尾；应满足采煤机的配合要求，如在机头机尾安装张紧、防滑装置，靠煤壁一侧设铲煤板，靠采空区一侧附设电缆槽等。
6 结语?
总起来说，综采工作面设备的配套选型是一项复杂的系统工程，他涉及面非常广，有地质学、采矿学、岩石力学和机电等多门学科，做好综采工作面的设备的选型配套工作，能有效提高综采工作面矿井生产效率和经济效益。目前的选型设计还是以经验类比为主，虽然基本上能满足生产需要，但是在某些环节上还存在着严重的不合理现象。因此，必须对综采工作面的情况进行综合分析，对多种方案进行对比，才能选择出一套最合理的方案，更好地服务于煤矿生产。
参考文献:?
[1]梁香过，孙艳军.综采配套设备采煤机技术参数的计算选择[J].煤矿机械，2010，31(5):3-5.?
[2]张广义.综合机械化采煤工艺[J].煤炭技术，2009，28(3):60-62.?
[3]李岩松.浅谈综采设备的选型与配套原则[J].山东煤炭科技，2011(3):115-117.
论文作者:贾宁
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
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