綜采放頂煤工作面機械設(shè)備選型的探討

摘要：隨著我國煤礦機械化水平的大幅提高，機械設(shè)備成為了影響生產(chǎn)的主要因素，逐步改善裝備的技術(shù)素質(zhì)，提高生產(chǎn)率，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，是應(yīng)當(dāng)提倡的，但不能單純地追新求高。本文分析了我國煤礦綜采放頂煤工作面設(shè)備選型配套的原則，分別表述了采煤機、支架、刮板機等煤礦設(shè)備“三機”的選型要求，以及綜采放頂煤工作面重點設(shè)備配套的存在的一些問題。

關(guān)鍵詞：綜采放頂煤；機械設(shè)備；配套選型

煤炭工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，近年來，隨著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，我國煤炭供應(yīng)嚴(yán)重不足，煤炭供給能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤炭的迫切需求，全國各地大型煤礦紛紛加大了采挖力度，由于技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，導(dǎo)致了許多大中型煤礦出現(xiàn)大面積蹋方、透水、瓦絲爆炸等多起大型傷亡事故，引起了國家領(lǐng)導(dǎo)人及相關(guān)部委的高度重視，煤礦安全形勢嚴(yán)峻，直接威脅煤炭市場的正常運行，制約著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，煤礦作業(yè)的安全生產(chǎn)已刻不容緩。

1綜采放頂煤工作面設(shè)備配套選型原則

放頂煤綜采設(shè)備配套與選型受多種因素影響和制約，事實上是一個系統(tǒng)工程問題。因此放頂煤綜采設(shè)備配套與選型就是最佳優(yōu)化組合的問題。為保證配套與選型取得最佳綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，實現(xiàn)放頂煤綜采總體設(shè)計目標(biāo)，設(shè)備配套應(yīng)符合如下幾項原則：

（1）放頂煤綜采設(shè)備配套與選型，應(yīng)依據(jù)放頂煤綜采總體設(shè)計中的年設(shè)計能力作為設(shè)備配套與選型的第一原則。

（2）認(rèn)真研究放頂煤綜采工作面的地質(zhì)條件，包括煤層賦存條件，圍巖情況，煤的層、節(jié)理發(fā)育狀況，煤層厚度，鄰近采區(qū)礦壓及水文地質(zhì)、瓦斯含量等情況，為放頂煤綜采設(shè)備配套與選型提供可靠依據(jù)。

（3）綜放工藝與配套設(shè)備，以及各種配套設(shè)備間能相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)。

（4）應(yīng)遵循在配套選型時先調(diào)查國內(nèi)同類型設(shè)備的實際使用情況。收集有關(guān)使用信息數(shù)據(jù)或進(jìn)行必要的實地考察。認(rèn)真了解這些設(shè)備達(dá)到設(shè)計能力的程度，開機率，故障與原因及薄弱環(huán)節(jié)，安全可靠程度等，以便作為在選點訂貨時提出改進(jìn)依據(jù)。所選設(shè)備要功能齊全，性能可靠，便于維修，易于操作，零配件供應(yīng)及時。

2綜放采煤工作面對三機選型的要求

（1）采煤機的選型應(yīng)滿足對機采設(shè)計高度和采煤能力的要求，采煤機截割功率和牽引功率能滿足使用要求，牽引速度適宜、且有與輸送機相適應(yīng)配套的牽引機構(gòu)，采煤機的挑頂、臥底量應(yīng)滿足使用要求，裝煤效果良好，且最好能雙向裝煤，截割部應(yīng)配備有效的噴霧降塵裝置，能切割到輸送機端部，處理端部底煤并能自動開缺口，以減少采煤輔助時間，操縱系統(tǒng)完善，除隨機手動控制外，最好能隨機集中控制，并配備齊全的保護(hù)裝置。

（2）刮板輸送機的運輸能力應(yīng)滿足放頂煤綜采設(shè)計能力的要求，并且應(yīng)與采煤機割煤能力及放煤能力相匹配，放頂煤工作面選用的輸送機，在保證運輸能力的前提下，盡可能選用機頭、機尾體積小的輸送機。特別是對于首、尾過渡支架的配套設(shè)計和輸送機的維護(hù)、使用都帶來方便，工作面輸送機應(yīng)能適應(yīng)工作面傾角要求。急斜工作面應(yīng)配備有防滑裝置，有限制煤炭向下滑滾的能力。輸送機的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證采煤機運行的穩(wěn)定性。輸送機應(yīng)能符合工作面總體布置對卸載方式的要求。輸送機控制應(yīng)安全、可靠。輸送機在左、右工作面均能使用。

（3）放頂煤支架應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和礦壓情況確定合適的工作阻力和初撐力。為防止支架端面冒落及煤壁片幫，支架頂梁前端通常應(yīng)設(shè)置伸縮梁和護(hù)幫裝置。放頂煤支架的放煤口在保證機構(gòu)強度的前提下盡可能大些，并應(yīng)設(shè)計有松動頂煤和破碎頂煤裝置便于放煤。放頂煤支架后部放置后輸送機的尾部空間盡可能大些，并應(yīng)有足夠的過煤高度，以保證輸送機正常運行。放頂煤支架應(yīng)配備大流量液壓控制系統(tǒng)，提高移架速度，并可及時開閉放煤口，防止輸送機過載或矸石混入。放頂煤支架一般為了操作觀察方便，通常以采用本架操作為主（但放煤、噴霧裝置除外）。在急斜工作面可采用鄰架操作。放頂煤支架架間與尾部應(yīng)防護(hù)嚴(yán)密，防止煤矸竄入架內(nèi)。放頂煤支架應(yīng)有寬敞的人行道和足夠的通風(fēng)斷面。放頂煤支架管路系統(tǒng)應(yīng)布置簡潔整齊，尤其對后部空間的管路布置更應(yīng)如此。

3綜采放頂煤工作面的重點設(shè)備配套

3.1設(shè)備相互聯(lián)結(jié)尺寸與空間位置關(guān)系的配套

各類設(shè)備之間相互位置與配合關(guān)系的各方面應(yīng)考慮周到，否則可能造成無法協(xié)調(diào)就位，影響整個系統(tǒng)安裝與使用。為慎重起見，在這些配套設(shè)備到礦后，應(yīng)進(jìn)行地面組裝調(diào)試，檢查各設(shè)備間相互配套關(guān)系及空間相對位置符合要求的程度，發(fā)現(xiàn)存在的問題及時解決。

3.2技術(shù)性能的配套

主要解決各種配套設(shè)備主要技術(shù)性能的合理匹配，達(dá)到既相互協(xié)調(diào)適應(yīng)又符合總體設(shè)計要求。特別要注意各種配套設(shè)備技術(shù)指標(biāo)中的電源電壓、液壓系統(tǒng)壓力等應(yīng)在設(shè)備配套時能盡量統(tǒng)一，以減少送往工作面的水管及電纜等管線品種、規(guī)格，便于布置、使用、維修和管理。以及采煤機底托架、牽引部、行走滑靴應(yīng)與刮板輸送機相配套；刮板輸送機和采煤機配套后應(yīng)保證割透工作面兩端頭的三角煤；支架的移架速度應(yīng)和采煤機牽引速度相匹配；采煤機截深應(yīng)與液壓支架的推移步距相適應(yīng)；刮板輸送機中部槽長度應(yīng)與支架中心距相一致。

3.3各配套設(shè)備間的能力配套

同一系統(tǒng)中各配套設(shè)備間都存在一定的生產(chǎn)能力關(guān)系，認(rèn)真搞好配套設(shè)備間的能力配套是很重要的環(huán)節(jié)。在重點設(shè)備配套中，像輸送機能力與采煤機采煤能力和放煤能力間的配套關(guān)系；對低位放頂煤雙輸送機開采中的前輸送能力與采煤機生產(chǎn)能力的配套。后輸送機運輸能力與支架放煤能力的配套及轉(zhuǎn)載機與前、后輸送機的運輸能力配套等等。

4 結(jié)語

應(yīng)該根據(jù)礦井地質(zhì)條件、生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)情況，合理選用機械設(shè)備。目前，國產(chǎn)采煤機械適合目前的煤礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，品種、型號齊全，價格比同類引進(jìn)設(shè)備低許多，且備件供應(yīng)方便，應(yīng)該優(yōu)先采用。還應(yīng)根據(jù)具體的特殊使用條件。

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