综采工作面“三机”设备配套关系.pdf

综采工作面的设备配套关系

综采工作面成套设备主要由采煤机、刮板输送机、液压支架、

桥式装载机、可伸缩胶带机、乳化液泵站与移动变电站、开关群以及

控制、通讯和照明系统等组成，必要时还需配有液压安全绞车及电站、

小水泵等辅助设备。综采设备的重点是工作面“三机”——采煤机、

刮板输送机和液压支架的配套。

滚筒采煤机、刮板输送机和液压支架相互之间有着密切的联系。

滚筒采煤机以输送机机槽为轨道，沿工作面运行割煤，其自身无进刀

能力，只有与推移输送机工序相结合才能进刀；而输送机自身无前移

能力，只有与液压支架相配合，才能完成推移动作；液压支架也要借

助输送机完成移架动作。因此，要想充分发挥综采设备的效能，采煤

机、刮板输送机和液压支架之间在性能参数、结构参数，工作面空间

尺寸以及相互连接部分的形式、强度和尺寸等方面必须相互配合。

1、综采工作面“三机”几何关系的配套

采煤机、刮板输送机和液压支架的配套尺寸关系如图

从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间距离R应越小越

好，其尺寸组成如下;

F=B+e+G+b+x

式中B－截深，即采煤机滚筒的宽度；

e－煤壁与铲煤板之间的空隙距离，为了防止采煤机在输送机弯

曲段工作时滚筒切割铲煤板，此间空隙距离e=100－

200mm;

x－立柱斜置产生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影计算；

G－输送机的宽度，其组成为G=f+s+a,其中f为铲煤板的宽度，

一般为150－240mm；s为输送机中部槽的宽度，由输送机

的型号确定；a为电缆槽和导向槽的宽度，通常为360mm;

b－前柱与电缆槽之间的距离，为了避免输送机倾斜时挤坏电缆

和司机的操作安全，通常此距离应大于200－400mm.

由于底板截割不平，输送机产生偏斜，为了避免采煤机滚筒截割到顶

梁，支架梁端与煤壁应留有无支护的间隙D，此处间隙约为200－

400mm。煤层薄时取最小值，厚时取最大值。

则从前柱到梁端的长度L应为：

L=F-B-D-x

根据上述尺寸配套计算，对长梁结构支架的最小长度为2m左右。

在空间高度上，支架最小高度H可表示为：

H=A+C+t

式中t－支架顶梁的厚度；
A－采煤机机身高度、输送机高度和采煤机底托架高度h（自

输送机中部计算起）之和，但底托架高度要保证过煤高度

E＞250－300mm；

C-采煤机机身上部的空间高度，此空间高度一是为了司机便

于观察和操作，二是为了留有顶板下沉量，以便采煤机能

顺利通过。

2、综采工作面“三机”生产能力配套

采煤工作面“三机”性能配套，主要解决各设备性能间相互制

约的问题，从而充分发挥设备性能，以满足生产的需要。如采煤机底托

架与输送机槽的匹配效果，采煤机摇臂与输送机机头、机尾的匹配满足

自开切口的需要；输送机挡煤板与液压支架推移千斤顶的联接方式等。

3综采工作面“三机”生产能力配套

采煤工作面生产能力取决与采煤机落煤能力，而刮板输送机、液

压支架以及桥式转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机

的生产能力。因此，要保证高产高效，刮板输送机的输送能力就要大于

采煤机的落煤能力，液压支架的移架速度就必须大于采煤机的最大工作

牵引速度。

（1）滚筒式采煤机的理论生产能力：

Q=60VHBρ

式中Q-采煤机可实现的生产能力，t/h;

V-最大工作牵引速度，m/min;

H-工作面平均采高，m;
B－截深，m；

ρ－煤的实体密度，一般为1.3－1.4t/m3.

采煤机的截深B、工作面采高H和煤的实体密度都是一定的，故生

产能力Q1主要取决于采煤机的牵引速度V.采煤机司机应根据工作面

具体条件随时调节牵引速度，尽量以大的牵引速度割煤。但同时必须

注意，牵引速度的增大要受到采煤机装机功率、滚筒装煤能力以及移

架速度等多方面因素的限制，工作牵引速度扩大，会造成电动机过载，

使煤在滚筒中的循环量增多，装煤效果变差；移架速度跟不上采煤机

的割煤速度，易造成冒顶。

（2）刨煤机理论生产能力：

Q=3600VHhp

式中Q-刨煤机的生产能力，t/h;

V-刨头刨削速度，m/min;

h-截深，m.

由于与刨煤机配套的输送机的生产能力已有厂家设计好，所以不

必再验算。但刨煤机上行和下行刨煤时，刨头的移动速度相对于输送

机刮板链的速度是不同的，即刨头上行刨煤时相对速度大，输送机槽

中煤装得不满；而刨头下行刨煤时相对速度小，中部槽中煤装得较满。

（3）刮板输送机的理论生产能力：

Q=3600VFψr

式中Q-刮板输送机的生产能力，t/h;

V-刮板输送机的链速，m/h;
F-中部槽货载截面积，m2;

ψ－装满系数，