淺談綜采設備配套

摘 要：文章介紹了綜采工作面的設備配套流程，簡要闡述了綜采工作面主要設備的選型原則與配套過程，以及設備配套中需要考慮的一些因素。對設備關鍵尺寸及性能進行統一要求，可以提高設備通用性，從而提高設備綜合利用率。

關鍵詞：綜采設備；選型原則；設備配套；綜合利用率

綜合機械化采煤是指采煤工作面支護、割煤、裝煤、運煤等生產過程，綜采設備是綜合機械化采煤工作面機電設備的總稱。采煤機在刮板輸送機中部槽銷排和鏟煤板上行走割煤，刮板輸送機將采煤機割下來的煤輸送到膠帶機上，液壓支架通過支撐頂板實現對采煤機和刮板輸送機合理有效的防護，同時要以輸送機為支點進行移架，并通過推移輸送機將采煤機推向煤壁進刀，從而保證工作面持續向前推進，三者之間相輔相成，缺一不可。因此，采煤機、刮板輸送機和液壓支架之間在性能結構、空間尺寸、生產能力、服務時間等方面必須相互配合，才能正常發揮各自的效能，提高綜采工作面生產能力，實現高產高效。

1 綜采設備配套流程

綜采工作面設備配套主要是刮板輸送機、液壓支架和采煤機三者的的選型與配套，綜采設備配套流程為：生產接續計劃——地質條件——生產能力——液壓支架選型——采煤機選型——刮板輸送機選型——順槽開關、移變、電纜、泵站等選型。首先按照礦井生產接續計劃，根據工作面的采高、壓力、頂板等地質條件確定工作面生產能力，并根據工作面基礎數據依次確定液壓支架、采煤機、刮板輸送機型號，最后確定順槽開關、移變、電纜、泵站等設備的型號。

2 設備選型原則

2.1 液壓支架的選型原則

（1）支架的工作阻力應與工作面頂板類型和煤層賦從條件相適應，支護強度與工作面礦壓相適應。（2）液壓支架的支撐高度要根據煤層厚度及其變化情況進行確定，最小支撐高度應大于采煤機的機身高度和支架頂梁厚度之和，并留有一定的過機高度。（3）液壓支架推移千斤頂的行程應大于采煤機截深，支架寬度應與刮板輸送機的中部槽寬度相適應。梁端距要適應頂板要求，前柱與電纜槽需留有一定的距離，避免與電纜槽干涉，并保護井下人員的人身安全。（4）支護斷面適應通風要求，保證有足夠的過風量，且不得超過《煤礦安全規程》有關規定。（5）對順槽頂板壓力較大的礦井，配套使用整體頂梁結構的端頭、過渡支架，根據頂板情況及采煤工藝合理配套使用伸縮頂梁。（6）工作面頭尾起伏較大時，配套使用防倒裝置。

2.2 采煤機的選型原則

（1）采煤機要適應工作面煤層條件，采煤機的實際生產能力、采高、截深、截割速度、牽引速度、滾筒直徑和功率等參數選取合理，有較大的適用范圍，采煤機的適應傾角應大于煤層傾角。（2）采煤機工作可靠性高，技術性能穩定，適應性強，故障率低，機電和人身安全保護完善，經濟效益顯著，便于操作維護。（3）對于煤質較硬、含矸量較大的煤層，為了保證采煤機割煤效果，配套使用同等采高功率較大的采煤機。薄煤層開采時需考慮滾筒的裝煤效果，條件具備時可選擇彎搖臂。

2.3 刮板輸送機的選型原則

（1）刮板運輸機的運輸能力應大于采煤機采煤能力，以保證工作面出現片幫、過載等特殊情況時的運輸能力。（2）刮板機的結構必須與采煤機底托架和行走機構尺寸相匹配，防止干涉。刮板運輸機鏟煤板鏟刃要有較大斜面，要向底板下扎，確保硬幫浮煤能夠鏟起。（3）為實現工作面的自開缺口，要求工作面的刮板機機頭和機尾兩端長度盡量短，高度盡量低，兩端向煤壁側變線設計。中部槽底座不能太高，以免影響采煤機滾筒臥底量，造成裝煤效果不好，機頭機尾處三角煤割不透。（4）刮板機、轉載機、破碎機應能滿足左右工作面調向的需要。（5）由于生產能力不斷提高，刮板機向大運量和大功率方向發展，刮板機外廓尺寸應與采煤機和液壓支架相匹配。（6）底板條件差、易鼓底的工作面，需配套采煤機可割透整個刮板機機尾部的平行機尾；涌水量大的工作面，需配套平行機尾，便于機尾清煤，可不考慮完全割透性；推進方向起伏較大的工作面，需配套采煤機可割透整個刮板機機尾部的平行機尾；頂板破碎嚴重的工作面，需配套平行機尾，便于超前支護。（7）根據礦井水質條件，水質較差的煤礦盡量不使用TTT水介質軟啟動刮板機，避免故障率增加，降低設備使用壽命。

3 設備配套原則

3.1 幾何尺寸配套

根據工作面的采高、地質條件和產量確定采煤機、刮板輸送機、液壓支架和的基本型號以后，為了在保證安全生產的前提下充分發揮綜采工作面的最大生產能力，三者之間在空間尺寸方面，也必須互相匹配協調，以避免在采煤過程中出現相互干涉，如輸送機溜槽擋煤板高度是否與采煤機牽引扭矩軸和破碎機干涉，擋煤板電纜槽內寬是否與采煤機電纜夾外寬干涉等。配套時需考慮的主要參數有臥底量、鏟間距、過煤高度、粱端距等。（1）臥底量：臥底量是采煤機搖臂降至最低位置時，采煤機滾筒的下端點與刮板輸送機中部槽底面之間的垂直距離。臥底量的大小主要影響采煤機在工作面兩端割三角煤的情況，不得在頂板與底板之間留有臺階，較大的臥底量對于底板起伏不平的適應能力較強。（2）梁端距：梁端距是支架頂梁前端到煤壁的水平距離，從頂板管理角度考慮，梁端距越小越好，可有效防止片幫、冒頂情況的發生，但由于沿工作面推進方向底板起伏不平，輸送機發生偏斜會導致采煤機滾筒截割頂梁，需要留一定的梁端距，合適的梁端距要根據煤層厚度、頂板情況等具體情況確定。（3）過煤高度：過煤高度是刮板輸送機中部槽中板的上面距采煤機機身的下面之間的距離，為了讓大塊煤和矸石順利通過，在煤質硬時，過煤高度應該選取大一點，在煤質松軟時可以取小一點。（4）中心距：中心距是采煤機中心到刮板輸送機中心的水平距離，過大的中心距會影響采煤機割煤時的橫向穩定性，在滿足正常生產的情況下，中心距可以取小一些。（5）鏟間距：鏟間距是采煤機滾筒到刮板輸送機中部槽鏟煤板之間的水平距離，鏟間距過小會造成采煤機滾筒與中部槽干涉，鏟間距過大會影響滾筒的裝煤效果，在不干涉的情況下，鏟間距可以取小一點。

3.2 生產能力配套

要求采煤機、刮板輸送機、轉載機、破碎機、順槽膠帶機組成的生產系統中，每一后者的生產率要大于前者。采煤機的生產能力應滿足綜采工作面的生產任務，刮板機的運輸能力應大于采煤機的生產能力，轉載機的運輸能力應大于刮板機的運輸能力，破碎機應該及時破碎掉生產過程中可能出現的大塊煤、矸石等，順槽膠帶機的運輸能力應大于刮板輸送機機的運輸能力，液壓支架的移架速度應大于采煤機的工作速度，而泵站的輸出壓力與流量應滿足液壓支架正常工作和工作面噴霧除塵的需要。綜采面生產能力應和供風量一致，配電能力應滿足工作面整體用電要求。

3.3 服務時間配套

高產高效要求綜采工作面采煤機、液壓支架、刮板輸送機等設備必須處于良好的運轉狀態，大修周期應該相互接近，如果生產過程中頻繁地更換設備進行大修，必然影響高產高效的實現，或某種設備長時間疲勞運轉，將影響設備后續的維修和使用。一般情況下，綜采設備服務時間配套（也稱壽命配套）可按過煤量進行衡量。在前期配套時，要對設備的服務時間進行科學的論證和綜合評價，以便充分發揮設備的整體效能。

3.4 性能配套

采煤機的結構形式必須與刮板輸送機的結構形式及附件相匹配，如采煤機導向滑靴與輸送機溜槽銷排相互匹配，支撐滑靴與溜槽槽幫間距合理，采煤機搖臂與輸送機機頭、機尾相互匹配滿足自開切口的需要，滿足機頭機尾割透性，以及是否連鎖控制等。液壓支架的推移千斤頂連接裝置的間距和連接機構與輸送機中部槽相匹配。支架支護高度與采煤機的采高范圍相適應，支架推移步距與采煤機截深相適應。泵站的流量和壓力需滿足液壓支架快速移架、噴霧除塵以及工作面長度造成的壓力損耗的要求，開關與所控制設備的電機之間連接電纜和插頭的匹配。液壓支架、采煤機和刮板輸送機三者之間實現聯動，包括自動噴霧系統，并保證與礦區現有設備的互換性。新舊鏈輪與新舊鏈條的配套，遵守新新搭配或舊舊搭配的原則；新舊鏈條搭配使用時，必須分段對稱安裝，且舊鏈條伸長量必須小于1.5%，兩頭鏈輪必須全部為新或全部為舊；舊舊鏈條搭配使用時，伸長量相差范圍必須小于1.5%。不同制造商中部槽拼套使用時必須現場對接，核實每批的制造商、擋煤板總高度、電纜槽高度位置、拖曳電纜槽內寬、電纜槽封閉方式、擋煤板墊塊厚度、中底板厚度、弧頂磨損情況、鏟板厚度、連接板眼距等，確定安裝順序，并將對接處兩節中部槽打磨中底板及改造電纜槽，必要時加工特殊連接板，同時根據切眼機窩位置，精確計算采煤機下壓中部槽為哪一批。

3.5 其他設備配套

轉載機、破碎機高度與順槽高度相適應。配套時需提前核實破碎機錘頭墊塊高度，轉載機旋轉槽、鵝頸槽擋煤板是否需加高或降低。配套運順超前支架時要在破碎機上焊接連接耳座，并計算旋轉槽長度是否滿足要求。順槽膠帶機自移機尾鉸接座定位孔與轉載機底座定位銷要相互匹配，若兩者與巷道高度不匹配，需要降低轉載機加高段或自移機尾鉸接座。設備列車高度、寬度與巷道尺寸匹配。移變容量和電壓等級，開關回路數，接觸器容量，電纜型號等與采煤機、輸送機、泵站功率相匹配，由于工作面還有一些小型設備，故移動變電站的容量選用要有一定的富裕。配套電纜截面和長度均應按最遠距離選取，在選用供配電系統和設備布置方式時，可根據實際情況進行調整。

4 結束語

綜采設備一般都是成套購置的，根據煤層賦從條件、生產能力、設備新舊接替要求，以及動力供應等狀況，采用不同的采煤機、液壓支架、刮板輸送機等設備可配套成多種合理的綜采工作面成套設備，選擇設備時在性能結構、幾何尺寸、生產能力、服務時間配套等方面進行綜合考慮，才能正常發揮各自的效能，提高綜采工作面生產能力，實現高產高效。對設備關鍵尺寸及性能進行統一要求，可以提高設備通用性，從而提高設備綜合利用率。

參考文獻

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