綜采工作面三機配套技術分析

楊雪峰

1.中煤張家口煤礦機械有限責任公司 河北 張家口 076250;

2.河北省高端智能礦山裝備技術中心 河北 張家口 076250

綜采工作面三機設備主要指的是采煤機、液壓支架、刮板輸送機,而設備之間的配套技術則指的是設備基礎生產能力配套技術、設備結構安裝配套技術等,其中設備生產能力配套相對比較簡單,其設備核心重點則是設備安裝結構的配套,為此該技術對煤炭能源的開采和技術生產起到了決定性作用。

一、三機型號選擇原則

（一）刮板輸送機型號

刮板輸送機選擇過程需要滿足以下要求。

第1,刮板輸送機在型號選擇上需要與實際工作面基礎生產能力相互適應,為此選擇時需要利用工作面所產生最大生產力量的1.2倍進行計算,最終獲得參數作為標準。第二,在運輸機內部結果以及外部尺寸方面進行型號選擇時需要考慮外界影響因素,并且輸送機整體結構應該與工作面底板結構相互適應,而外部尺寸數據與采煤機機身、行走機構尺寸等相關方面都需要達到基礎配置需求。第三,還需要根據刮板輸送機專業技術性和應用特點選擇設備適合的長度。

（二）液壓支架型號

液壓支架型號選擇過程中需要滿足以下操作要求。

第1,液壓支架應用強度需要達到標準工作要求,比如:礦壓相同或者更高礦壓需求,由于巖石結構層挖掘和施工時,直接頂結構層與基礎頂巖層實際進行移動過程中會產生較大的結構壓力,為此需要液壓支架初始結構支撐力與運轉工作阻力相互適應和調整,以此作為基礎條件有效控制移動參數量的具體范圍,以此不斷滿足最小范圍基礎需求。第二,液壓支架在自身結構設置上需要盡可能滿足煤炭結構層的儲存條件。第三,液壓支架斷面通風是該工作時必須完成的基礎水平需求,所以使用完成基礎通風數量,才能保證設備運行水平。第四,由于支架結構需要與采煤機、刮板輸送機設備進行匹配,為此支架寬度需要與刮板輸送機的中部槽長度相互一致,支架推行千斤頂推移形成應大于采煤機截深150mm左右。

（三）采煤機型號

三機配套的采煤機型號選擇時,需要滿足一下技術需求。

第一,采煤機型號需要充分結合高度收集、功率計算、截深設定以及牽引技術等相關方面綜合分析,進而確保系統參數能夠達到科學、合理化需求,并且在實際建設過程中自身具備較大的應用范圍和水平,應用在特定的煤層地質中。第二,需要進一步滿足刮板輸送機、液壓支架運行過程中相互匹配的基礎需求,并且在參數設定上需要明顯大于工作面所設計的基礎生產能力,才能從根本上滿足工作面設計與生產基礎需求。第三,性能、可靠性、保護功能完善,應用于開采作業中保障開采穩定性。

二、三機配套原則

（一）采煤機與液壓支架

三機配套實施過程中,各個設備之間的良好匹配直接決定著三機設備的最大功能性,所以設備配套實施原則需要關注三者之間搭配合理性,為此技術人員首先應該對采煤機與液壓支架進行合理化匹配,并且重視兩個設備之間的相互聯系,由于兩者之間無需直接聯系,所以設備實際進行匹配過程中需要重視兩個環節[2]。

第1,在采煤機設備結構最高點以及液壓支架頂梁位置關系研究過程中,由于采煤機進行煤炭收集過程中,其機身會支架結構頂部橫梁下方進行來回流通,所以采煤機與液壓支架之間連續不應該產生基礎干涉流程。所以,設備之間進行匹配操作時,需要保證設備之間高度在不小于0.2米左右（過機高度）。并且如果存在特殊情況后則需要進行特殊對待。第二,采煤機在切割滾筒側面與支架前梁端部距離設定過程中,如果所設定的距離過小,設備在實際工作過程中則在割煤操作同時進行割頂梁操作,最終導致設備產生損壞。

（二）采煤機與液壓支架

輸送機與液壓支架結構之間連接模式同樣需要達到基礎匹配需求,其中輸送機結構基礎擋板側面想要完成推移耳板操作,其耳板則需要連接液壓支架完成整個結構的推移操作,進而實現輸送機推移、移動支架的基礎能力,最終發揮出系統設備的循環推進基礎功能,最終完成整個煤炭能源的開采和生產技術功能。為此采煤機與液壓支架匹配過程中需要重點關注至少兩個操作環節[3]。

下部配套匹配過程中,推移耳板結構自身需要就有充足的強度,同時與設備內部結構中十字頭運行強度相互比較,下部配套高度應該明顯高于十字頭。除此之外,推移耳孔推行中心與拉架中心高度同樣應該滿足鏟板結構始終處于最佳運行狀態,才能確保結構不會產生漂溜、扎底問題和現狀,并且所產生的推移阻力控制在最小標準范圍內。

在進一步明確設備耳孔中心位置和高度數據時,需要以設備工作面底部性質、支架推移機構回轉核心高度作為理論根據進一步明確,進而確保耳板始終處于推拉狀態,進而確保耳板或者啞鈴窩位置不會受到十字頭設備的影響和作用。

（三）采煤機與傳輸機

采煤機與輸送機之間進行配套操作時,應該格外關注以下幾點內容。

第1,確保采煤機可以充分發揮出自身基礎應用功能。第二,采煤機在運輸平臺上實現暢通需求,所以在任何情況下不能受到其他外界因素的干擾因素等。第三,為了進一步確保采煤機基礎運行穩定性,需要保證采煤機與輸送機之間的配套位置和設備具備十分充足的煤炭儲存和操作空間,以便于煤炭能源能夠順利通過。

（四）幾何聯系

在明確設備系統幾何聯系工程中,設備之間的匹配主要是為了實現三機之間能夠相互匹配、互不干涉與影響等,進而能夠充分發揮出自身效果,從而完成最大的生產能力。在明確設備幾何關系時,則應該根據設備之間的內在聯系選擇七步確定法,其中包含:設備整體布置圖、斷面創建配套圖、過濾支架配套圖、端頭支架配套圖、上下端頭布置圖、工作面架構圖以及車載設備布置圖等[4]。

（五）設備性能聯系

三機配套設置過程中,還需要實現設備使用性能的結構配比,所以該模式主要指的是設備使用性能之間的系統協調能力、系統約束能力、設備連接模式等。

第一,在設備使用性能聯系探索環節上,應該關注采煤機機身位置設置需要與刮板機中部槽位置相互配比,才能從根本上提升設備之間的使用性能。第二,需要重點考慮采煤機連接位置機頭部位與尾部的匹配水平,加上實際采煤實施過程中,設備之間的協調能力需要進一步滿足自開缺口斜切進刀操作,所以實際運轉過程中應該重點考慮采煤機初始采煤速度能夠與液壓支架之間事先相互匹配等最終效果,此種現狀則需要將刮板輸送機與液壓支架進行合理的連接技術處理。

（六）生產能力聯系

三機設備進行系統化匹配之后,其最終的生產能力需要明顯大于工作面方案設計的基礎生產能力,為此需要根據工作面最大產量逐漸提升采煤機核心動能、輸送機運輸能力、轉載機承載能力、破碎機操作能力等,為此設計時需要按照設備運行不低于20%的設計方式,保證有余量。

三、三機配套技術應用策略

由以上匹配現狀進行詳細分析最終得出相關結論:綜采工作面三機在運轉時需要時刻滿足匹配的基礎需求,其中包含:生產能力匹配、安裝結構匹配等,除此之外,如果生產能力不能達到匹配基礎需求,則無法滿足設備生產需求等相關問題。此時如果設備安裝結構不能有效匹配,則會造成三機產生問題和損壞,在影響煤炭生產質量水平和效率的同時,為企業帶來經濟損失。比如:采煤機在割煤的過程中,采煤機的滾筒總會在割煤的同時割到液壓支架前梁,導致采煤機的搖臂離合發生軸扭斷的損壞,開采作業被迫停工[5]。

在實際設備生產環節上,三機配套型號選擇上普遍具備復雜性和多樣性特點,為此所涉及的知識領域相對較多,其中包含:幾何學、地質學、采礦學、巖石力學、機電等。為此如果其設備配套質量達到了最高實施標準,煤礦生產效益和競技手提則大幅度提升,加上現有的設備配套設計主要以技術人員工作經驗為主,所以此種模式雖然能夠滿足基礎生產的水平要求,但是長期以往同樣存在著問題。

綜采工作面三機配套技術水平想要不斷得到完善和優化,企業則應該從設備自身實際情況作為出發點,選擇適合符合煤礦開采條件的三機配套技術,達到生產效率最大化的目的。

結束語

由此可見,綜采工作面三機配套技術是決定煤炭開采質量與效率的重要工具,如果配套質量不佳,會影響生產效率,甚至會造成設備損壞,對開采企業產生重大的影響。